第1课时自然界中氮的循环氮气一氧化氮和二氧化氮.ppt

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1、第第2 2节节 氮的循环氮的循环第第1 1课时课时 自然界中氮的循环自然界中氮的循环 氮气氮气 一氧化氮和二氧化氮一氧化氮和二氧化氮 雷雨发庄稼雷雨发庄稼【思考】【思考】（1 1）闪电发生时，空气）闪电发生时，空气里的氮气和有关的含氮化里的氮气和有关的含氮化合物之间发生了哪些反应，合物之间发生了哪些反应，产生了哪些物质？产生了哪些物质？（2 2）为什么说雷雨发庄）为什么说雷雨发庄稼？稼？3.3.了解一氧化氮、二氧化氮的物理性质，掌握一了解一氧化氮、二氧化氮的物理性质，掌握一氧化氮、二氧化氮的化学性质。氧化氮、二氧化氮的化学性质。(重点重点)1.1.通过自然界中的氮循环，了解氮循环的基本过程，通

2、过自然界中的氮循环，了解氮循环的基本过程，认识氮循环中的重要物质。认识氮循环中的重要物质。2.2.了解氮的物理性质，掌握氮的化学性质。了解氮的物理性质，掌握氮的化学性质。(重点重点)一、氮在自然界中的循环一、氮在自然界中的循环N N2 2 氮氧化物氮氧化物 NH NH3 3 铵盐铵盐 HNO HNO3 3 硝酸盐硝酸盐 有机氮有机氮 （1 1）氮气的性质）氮气的性质结构：结构：三对共三对共用电子对用电子对物理性质：物理性质：性质稳定性质稳定颜色颜色气味气味状态状态密度密度溶解性溶解性无色无色无味无味气体气体比空气稍小比空气稍小 难溶于水难溶于水二、氮循环中的重要物质二、氮循环中的重要物质1.1

3、.氮气氮气.与氧气反应：与氧气反应：N N2 2O O2 2 2NO 2NO 放电放电（表现还原性）（表现还原性）.与氢气反应与氢气反应:N N2 23H3H2 2 2NH2NH3 3 高温、高压高温、高压催化剂催化剂（表现氧化性）（表现氧化性）氮气的化学性质稳定，通常很难与其他物质发生反氮气的化学性质稳定，通常很难与其他物质发生反应，在一定条件下能与氧气、氢气等物质反应。应，在一定条件下能与氧气、氢气等物质反应。化学性质化学性质合成氨工厂合成氨工厂氮气与氢气反应氮气与氢气反应:可逆反应：可逆反应：相同条件相同条件下，下，同时同时向正反两个方向向正反两个方向进行的反应。进行的反应。【想一想】【

4、想一想】向一个密闭容器中投入向一个密闭容器中投入1molN1molN2 2和和3molH3molH2 2，能否生成能否生成2mol2mol的的NHNH3 3？【提示】【提示】否否N N2 23H3H2 2 2NH2NH3 3 高温、高压高温、高压催化剂催化剂不能进行到底，反应不能进行到底，反应物、生成物同时存在物、生成物同时存在概念：概念：将空气中将空气中游离态的游离态的氮转化为氮转化为含氮化合物含氮化合物游离态游离态 化合态化合态过程：过程：（2 2）氮的固定）氮的固定分类分类氮的氮的固定固定人工固氮人工固氮自然固氮自然固氮高能固氮：闪电高能固氮：闪电 10%10%生物固氮：豆科植物生物固氮

5、：豆科植物 90%90%催化剂催化剂N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3高温、高压高温、高压仿生固氮仿生固氮（常温常压）（常温常压）生物固氮生物固氮NHNH3 3 N N2 2 N N2 2O O NONO N N2 2O O3 3 NONO2 2 N N2 2O O4 4 N N2 2O O5 5-3 0 +1 +2 +3 +4 +4 +5 -3 0 +1 +2 +3 +4 +4 +5 2.2.氮的氧化物氮的氧化物氮的氮的氧化物氧化物颜色颜色气味气味状态状态毒性毒性溶解度溶解度 NO NO NO NO2 2（1 1）物理性质）物理性质无色无色无味无味气体气体有毒有毒难溶于水难溶

6、于水红棕色红棕色 刺激性刺激性气体气体有毒有毒易溶于水易溶于水（2 2）化学性质）化学性质与与H H2 2O O反应：反应：NONO2 2与与H H2 2O O反应反应现现象象结结论论化学化学方程方程式式a.a.红棕色气体变为无色气体红棕色气体变为无色气体b.b.集气瓶中水面上升到原体积的约三分之一处集气瓶中水面上升到原体积的约三分之一处c.c.让集气瓶内无色气体接触到空气，又变成红棕色让集气瓶内无色气体接触到空气，又变成红棕色d.d.向溶液中滴入石蕊试液变成红色。向溶液中滴入石蕊试液变成红色。a.a.二氧化氮能与水反应生成无色气体一氧化氮，同二氧化氮能与水反应生成无色气体一氧化氮，同时生成酸

7、性物质；时生成酸性物质；b.b.一氧化氮易与氧气反应生成二氧化氮。一氧化氮易与氧气反应生成二氧化氮。2NO+O2NO+O2 2=2NO=2NO2 23NO3NO2 2+H+H2 2O=2HNOO=2HNO3 3+NO+NO实验总结：实验总结：【学与用】【学与用】在新疆和青海两省交界处，在新疆和青海两省交界处，有一狭长山谷，有时牧民和有一狭长山谷，有时牧民和牲畜进入后，风和日丽的晴牲畜进入后，风和日丽的晴天顷刻间会电闪雷鸣，狂风天顷刻间会电闪雷鸣，狂风大作大作,人畜常遇雷击而倒毙，人畜常遇雷击而倒毙，被当地牧民称为被当地牧民称为“魔鬼谷魔鬼谷”。奇怪的是这里草木茂盛，你奇怪的是这里草木茂盛，你知

8、道其中的原因吗？知道其中的原因吗？N N2 2+O+O2 2=2NO=2NO 放电放电2NO+O2NO+O2 2=2NO=2NO2 23NO3NO2 2+H+H2 2O=2HNOO=2HNO3 3+NO+NO反应的化学方程式：反应的化学方程式：O O2 2放电放电O O2 2N N2 2NONONONO2 2HNOHNO3 3H H2 2O O反应过程：反应过程：归纳：归纳：“雷雨发庄稼雷雨发庄稼”；“一场雷雨一场肥一场雷雨一场肥”有关化学方程式有关化学方程式:3NO3NO2 2+H+H2 2O=2HNOO=2HNO3 3+NO+NO2NO+O2NO+O2 2=2NO=2NO2 2 4NO4N

9、O2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O=4HNOO=4HNO3 3 4NO+3O4NO+3O2 2+2H+2H2 2O=4HNOO=4HNO3 3 3、NO2和和O2混合溶于水混合溶于水1）在一烧瓶中将）在一烧瓶中将NO2和和O2以以4:1的体积比（标的体积比（标准状况）混合准状况）混合,倒置于足量水中充分反应后所得倒置于足量水中充分反应后所得溶液的物质的量浓度为溶液的物质的量浓度为 mol/L2）将）将12mlNO2和和O2的混合气体通入足量的水的混合气体通入足量的水中，充分反应后余气中，充分反应后余气2ml（气体均在相同状态（气体均在相同状态下测定）求原各气体的体积。下测定）求原各气体

10、的体积。0.036NO2 8ml、O2 4ml或或NO2 10.8ml、O2 1.2ml与氢气与氢气氮循环中氮循环中的重要物的重要物质质氮气氮气氮的氮的氧化氧化物物氮的固定氮的固定物理性质物理性质化学性质化学性质二氧化氮与二氧化氮与水的反应水的反应与氧气与氧气物理性质物理性质1.1.雷雨时，空气中的氮气和氧气可生成氮的氧化雷雨时，空气中的氮气和氧气可生成氮的氧化物，该氧化物进一步反应后遇水变成（物，该氧化物进一步反应后遇水变成（）A.NOA.NO2 2 B.HNOB.HNO3 3 C.HC.H2 2SOSO4 4 D.NHD.NH3 3H H2 2O OB B2.2.（双选）下列起固定氮的作用

11、的化学反应是（双选）下列起固定氮的作用的化学反应是（）A.NA.N2 2与与H H2 2在一定条件下反应生成在一定条件下反应生成NHNH3 3B.B.硝酸工厂用硝酸工厂用NHNH3 3氧化制氧化制NONOC.C.雷雨时空气中的雷雨时空气中的N N2 2转化为转化为NONOD.D.由由NHNH3 3制碳酸氢铵和硫酸铵制碳酸氢铵和硫酸铵ACAC3.3.关于氮气的性质的说法中，错误的是关于氮气的性质的说法中，错误的是()()A.A.通常情况下，氮气性质很不活泼通常情况下，氮气性质很不活泼B.B.可在氧气中燃烧生成一氧化氮可在氧气中燃烧生成一氧化氮C.C.氮气的化学性质比较稳定，其原因是两原子间的氮气

12、的化学性质比较稳定，其原因是两原子间的结合比较牢固结合比较牢固D.D.跟氢气在一定条件下发生反应，氮气是氧化剂跟氢气在一定条件下发生反应，氮气是氧化剂B B4 4NONO2 2与水的反应可表示为：与水的反应可表示为：3NO3NO2 2+H+H2 2O=2HNOO=2HNO3 3+NO+NO，关于此反应的下列说法中，关于此反应的下列说法中正确的是正确的是()()A A氮元素的化合价没有发生变化氮元素的化合价没有发生变化B BNONO2 2只是氧化剂只是氧化剂C CNONO2 2只是还原剂只是还原剂D DNONO2 2既是氧化剂，又是还原剂既是氧化剂，又是还原剂D D则此反应中发生还原反应和氧化反

13、则此反应中发生还原反应和氧化反应的物质的物质的量之比为多少？应的物质的物质的量之比为多少？5.5.下列关于下列关于NONO的叙述正确的是（的叙述正确的是（）A.NOA.NO是一种红棕色的气体是一种红棕色的气体B.B.常温常压下，常温常压下，NONO不能与空气中的氧气直接化合不能与空气中的氧气直接化合C.NOC.NO可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到D.NOD.NO易溶于水，不能用排水法收集易溶于水，不能用排水法收集C C6.6.将将8mL NO8mL NO2 2和和O O2 2的混合气体通入倒立于水槽中装满的混合气体通入倒立于水槽中装满水的量筒，充分反

14、应后，剩余气体为水的量筒，充分反应后，剩余气体为1mL1mL，则原混，则原混合气体中合气体中NONO2 2和和O O2 2的体积比可能是多少？的体积比可能是多少？【解析】【解析】1mL1mL剩余气体可能为剩余气体可能为NONO或或O O2 2。（1 1）若为）若为NONO，则由，则由3NO3NO2 2+H+H2 2O=2HNOO=2HNO3 3+NO+NO，说明，说明NONO2 2和和O O2 2与水反应后剩余与水反应后剩余NONO2 2 3mL3mL，设原混合气体中，设原混合气体中O O2 2的的体积为体积为x x，则有：，则有：4NO 4NO2 2 +O O2 2 +2H+2H2 2O=4

15、HNOO=4HNO3 3 4 14 1 8mL-3mL-x x 8mL-3mL-x x 求得：求得：x=1mLx=1mLV V（NONO2 2）:V:V（O O2 2）=（8-18-1）mL:1mL=7:1mL:1mL=7:1(2)(2)若为若为O O2 2，设原混合气体中，设原混合气体中NONO2 2的体积为的体积为y y，则，则有：有：4NO4NO2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O=4HNOO=4HNO3 34 14 1y 8mL-1mL-yy 8mL-1mL-y 求得求得 y=5.6mL y=5.6mLV V（NONO2 2）:V:V（O O2 2）=5.6mL:=5.6mL:（8

16、-5.68-5.6）mL=7:3mL=7:3。【答案】【答案】7:17:1或或7:37:38 mL3 mLx4,x1-=y4,8 mL1 mLy1=-7 7标准状况下，在一不规则的玻璃容器内充满标准状况下，在一不规则的玻璃容器内充满NONO2 2气体后，将气体后，将其倒置于水槽中，假设容器中的物质不扩散至容器外，则充分其倒置于水槽中，假设容器中的物质不扩散至容器外，则充分反应后容器中所得溶液的物质的量浓度近似为反应后容器中所得溶液的物质的量浓度近似为()()A A1 10 molL0 molL-1-1 B B0 0045 molL045 molL-1-1C C0 0020 molL020 molL-1-1 D D0 012 molL12 molL-1-1 如同磁铁吸引四周的铁粉，热情也能如同磁铁吸引四周的铁粉，热情也能吸引周围的人，改变周围的情况。吸引周围的人，改变周围的情况。