《氮的循环》学案.doc

第二节 氮的循环 第1课时编制：罗媛媛 审核：高一化学组2013年11月20日【目标引领】1、了解氮循环的基本过程，认识氮循环过程中的重要物质；通过了解生物固氮和人工固氮方式，认识氮气在一定条件下能够与氧气氢气发生反应。2、掌握氮气、一氧化氮和二氧化氮的性质。重难点：氮气的性质 【联想质疑】闪电是大家非常熟悉的自然现象。你知道在雷电交加的时候，空气里的氮气和有关的含氮化合物发生了哪些化学反应？产生了哪些物质？这些化学反应和所产生的物质对人类的生产和生活有什么意义？【自学探究】1请从动植物体，自然界中的雷雨放电、人类的活动三方面分析氮在自然界中的循环。2由于氮分子结构稳定，所以在通常状况下，氮气的 ，很难与其它物质发生反应。但在一定条件下，也可以与氧气、氢气等反应。写出下列反应的化学方程式并注明反应的条件：N2和O2 ，N2和H2 ，此反应是工业上 的反应原理。 3氮的固定是指 。氮的固定主要有 和 _ 两种方式。自然固氮有： 和 等。人工固氮的方式有_ _和 。 NH4+、NO3-是自然界中 氮的主要形态。4氮循环中的物质有多种氧化物，如 等(氧化物中氮元素的化合价为1、2、3、4、5)。其中NO 、NO2均为 毒气体，是大气污染物。NO为 色 溶于水的气体，它与 结合的能力比CO还强；另外，它在生物学方面有独特的作用。NO分子作为一种传递神经信息的“信息分子”，在使血管扩张、免疫、增强记忆力等方面有及其重要的作用。1992年，NO 分子被世界著名杂志Science评为 分子。NO2为 色 溶于水的气体。在通风厨内打开盛NO的集气瓶，观察到的现象为 。 5用化学方程式及简要的文字说明“雷雨发庄稼”的科学道理。 【合作解疑、精讲点拨】例题1 雷雨天气，雷鸣电闪是日常生活中司空见惯的现象。假设某次雷电放出能量约为1.5107kJ。在闪电过程中，空气中的氮气和氧气直接化合，已知1mol氧气和1mol氮气化合时要吸收180.74kJ的能量，闪电时有1/1000的能量用于这一反应。回答：（1）此次闪电所产生的NO的物质的量有多大？（2）此次雷雨闪电的生成物相当于给土壤施了多少尿素化肥？（3）雷雨中常会有微量的HNO3为农作物所利用，用化学方程式解释HNO3形成过程 。例题2把盛有48mLNO和NO2的混合气体倒立于水中（保持同温同压），液面稳定后，容器内气体体积变为24mL，则： （1）原混合气体中，NO是_mL，NO2是_mL。 （2）若在剩余的24mL气体中通入6mLO2，液面稳定后，容器内剩余气体是_，体积为_mL。 （3）若在剩余的24mL气体中通入24mLO2，液面稳定后，容器内剩余气体是_，体积为_mL。 （4）若在剩余的24mL气体中通入_mLO2，充分反应后，容器内剩余4mL气体。【巩固训练】1下列说法不正确的是A氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存在。 B氮元素是构成生命的基本元素C大气、陆地和水体中的氮元素在不停的进行着氮的循环。D仿生固氮是一种自然固氮2关于NO的下列叙述不正确的是ANO不溶于水，是一种大气污染物 BNO是一种红棕色的有毒气体CNO结合血红蛋白的能力比CO还强 DNO与氧气反应生成NO2，体现其还原性3发射卫星的运载火箭，其推进剂引燃后发生剧烈反应，产生大量高温气体从火箭尾部喷出。引燃后产生的高温气体主要是CO2、H2O、N2、NO,这些气体均为无色，但在卫星发射现场看到火箭喷出大量红烟，产生红烟的原因是A高温下氮气遇空气生成NO2 BCO2与NO反应生成CO和CO2CNO与空气生成NO2 DNO和H2O反应生成H2和NO2 4现有等体积混合而成的四组气体：NO2+NO、NO2+O2、HCl+N2、NO+N2，将其分别通入体积相同的试管并立即倒立在足量的水中，试管内水面上升的高度分别为H1、H2、H3和H4，其中高度关系是 A.H2H3H1H4B.H3H2H1H4C.H1H2H3H4D.H1H2H3H4【总结运用】1、实验室制备下列气体，只能用排水法收集的是 （） ANO2 BNO CO2 DCl22、关于氮气的性质的说法中，错误的是 （ ） A 通常情况下，氮气性质很不活泼 B可在氧气中燃烧，生成一氧化氮 C在水中溶解度小（通常情况下） D跟氢所在一定条件下发生反应，氮气是氧化剂3、盛满等体积NO和NO2的混合气体的试管，倒置在水槽中，反应完毕后，液面上升的高度是试管的（ ） A1/2 B1/3 C2/3 D5/64、将充有20mlN2和NO2气体的试管倒立在水槽中，充分反应后，试管残留气体10ml，则原混合气体中N2和NO2的体积比是 （ ） A1 ：1 B1 ：2 C1 ：3 D2 ：35、起固氮作用的化学反应是 （ ） AN2和H2在一定条件下反应生成NH3 BNO与O2反应生成NO2 CNH3催化氧化生成NO D由NH3制NH4HCO3和（NH4）2SO46、将12LCO2和NO的混合气体通过足量的Na2O2固体，充分反应后，气体体积减少到8L（相同状况），则原混合气体中CO2和NO的体积比可能为 （ ） 1 ：2 2 ：1 2 ：3 3 ：2 A B C D7、将盛有12mlNO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2ml无色气体，则原混合气体中O2的体积是 （ ） A1.2ml B.2.4ml C.3.6ml D.4ml8、一无色气体可能是由CO2、HCl、NH3、NO2、NO、H2中的一种或几种组成。将此无色气体通过装有浓硫酸的洗气瓶，发现气体体积减少一部分，继续通过装有固体Na2O2的干燥管，发现从干燥管出气口一端出来的气体颜色显红棕色，再将该气体通入盛满水、倒立于水槽中的试管内，最后试管里仍然充满液体。由此可知： （1）原气体中一定含有_,一定不含有_。 （2）由最终结果可知，原气体中_气体的体积比为_。9、在标准状况下，将O2与NO按3 ：4体积比充满一干燥烧瓶，将烧瓶倒置于水中，瓶中液面逐渐上升后，最终烧瓶内溶液的物质的量浓度最接近于 （ ） A0.045molL-1 B0.036 molL-1 C0.026 molL-1 D0.030 molL-110、实验室合成氨装置如图所示，试回答：装置甲的作用是：_ _，_ _，从乙处导出的气体是_ _，检验产物的简单化学方法是_ _。11、将一收集满15mLNO2气体的试管倒立于水槽中，可观察到哪些现象？反应后剩余什么气体？其体积为多少？第二节 氮的循环 第2课时编制：罗媛媛 审核：高一化学组2013年11月20日【目标引领】1、 认识氨气的溶解性，氨与水的反应，氨的还原性；铵盐的受热分解、铵盐与碱的反应，认识铵态氮肥的使用问题，了解它们在生产中的应用。2、通过人类活动对氮循环的影响，了解酸雨、光化学烟雾、富营养化问题，树立环境保护意识。【自学探究】1 氨的物理性质氨是氮循环中的重要物质，是 色 味的气体，密度比空气 ，_溶于水且能快速溶解，在常温、常压下1体积水可溶解 体积的氨。氨溶于水可用下列过程表示 ，所得溶液称 ，呈 性。证明氨极易溶于水的实验是_。2 氮的喷泉实验（1）实验操作：（2）实验观察到的现象：（3）能形成喷泉的原因：（4）由喷泉实验得出的结论：_（5）做氨的喷泉实验成功的关键是： 3 氨的化学性质（1）氨与水反应氨溶于水时，大部分NH3与H2O结合，形成NH3H2O。NH3H2O可以部分电离生成_和_，所以氨水显碱性，它能使酚酞试液变红。请写出有关方程式： _。（2）氨与酸反应实验步骤：_；观察到的现象：_；实验结论：挥发性的强酸与氨气在空气中相遇便产生_的现象，如HCl、HNO3、 HBr，HI）等遇氨气均有该现象产生，而H2SO4、H3PO4无此现象。（3）氨的还原性 工业上利用氨在催化剂（如铂等）存在的情况下跟氧气反应来制取硝酸。写出有关化学方程式，并指出反应的氧化剂、还原剂。_4常见的铵盐有：_、_、_。铵盐是_溶于水的_色晶体。 （1）铵盐的受热分解 氯化铵、碳酸氢铵受热会发生分解反应，特别是碳酸氢铵在_以上即可分解，写出有关化学方程式。 _ _ 在储存碳酸氢铵时应_施肥时应_ （2）铵盐与碱反应 写出下列反应的化学方程式：I硫酸铵与氢氧化钠溶液反应；II硝酸铵与氢氧化钠溶液反应。 _ _ 铵盐遇碱会产生_,其离子方程式为_。 （3）NH3的实验室制法 实验室一般用_与_混合加热来制取氨气，不用硝铵或碳铵的原因_;不用NaOH KOH的原因是_。 氨气的收集与验满：用_收集，并用_检验氨所是否收集满。可以用 来干燥NH3。（选填序号a.碱石灰，b.浓硫酸，c.P2O5）5.化学氮肥（1）化学氮肥主要包括铵态氮肥（主要成分为_）、硝态氮肥（主要成分为_）和有机态氮肥尿素_ （2)铵态氮肥常见的铵态氮肥如_是历史上最长的氮肥。如何科学储存和施用铵态氮？_铵盐受热易_，在储存铵盐时，应密封包装并放在_通风处。施肥时，应将其埋在土下以保持肥效，且不能跟_物质如_、_等混合施用。【合作解疑、精讲点拨】例题1 一种盐X和NaOH溶液反应，生成一种有刺激性气味的气体Y，将Y经一系列氧化，再溶于水可得一种酸Z，再将Y和Z反应又可生成X，则盐X是( )。A. NH4NO3 B. NH4Cl C. (NH4)2SO4 D. (NH4)3PO4例题2在100mLNaOH溶液中加入NH4NO3和(NH4)2SO4固体混合物，加热充分反应。表示 加入的混合物质量和产生的气体的体积(标准状况)的关系。试计算：(1)NaOH的物质的量浓度(2)当固体混合物的质量是51.6g时，与足量的NaOH溶液充分反应后，生成气体的体积(标况)是多少L？【巩固训练】1当氨气与氧气一起通过灼热的铂丝网时，在导出的产物中，不可能出现的物质是（ ） ANH4NO3 BH2O CN2 DNO22.有关氨的性质叙述中正确的是A. 氨具有还原性 B. 氨极易溶于水，氨水显碱性C. 氨气和酸相遇都能产生白烟 D.在反应NH3+H+NH4+中，氨失去电子被氧化3.氨水中存在的粒子有NH3NH3H2OH2OOH-NH4+H+A. 只有B. 只有C. 有 D. 有【总结运用】1如图，锥形瓶内盛有气体X，滴管内盛有液体Y，若挤压滴管，使Y滴入瓶中，振荡，过一会可见小气球a鼓起，气体X和液体Y不可能是 （ ）aXYA X是NH3，Y是水B X是SO2，Y是NaOH浓溶液C X是CO2，Y是稀硫酸D X是HCl，Y是NaOH稀溶液2.关于铵盐性质的叙述：铵盐都易溶于水铵盐都是白色固体 铵盐受热易分解铵盐都能与碱反应，且加热后一般有氨气放出铵盐都能与酸反应。其中，你认为哪个不应是铵盐所共有的 A. B. C. D. 3.下列操作不能用于检验NH3 的是 A. 气体使湿润的酚酞试纸变红 B. 气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 C. 气体与浓H2SO4生成铵盐 D. 气体与浓盐酸产生铵盐4.已知25%氨水的密度为0.91gcm-3, 5%氨水的密度为0.98gcm-3，若将上述两溶液等 体积混合，所得氨水溶液的质量分数是 A等于15% B大于15% C小于15 D无法估算5下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是 （ ）第二节 氮的循环 第3课时编制：罗媛媛 审核：高一化学组2013年11月20日【目标引领】1、认识硝酸的重要性质2、理解浓、稀硝酸与金属反应的特点3、了解硝酸在生产、生活中的应用。【知识回顾】什么是酸？ 初中学过的酸通常有哪些通性？ 【自学探究】1、纯净的硝酸是 色、 挥发、 的液体。硝酸除了具有酸的通性以外，还有以下特性：不稳定性。硝酸受热或见光易分解，化学方程式为： ，因此硝酸应保存在 色瓶里，放在 处；思考：为什么久置的浓硝酸呈黄色？ 强氧化性。硝酸能与除金、铂、钛以外的大多数金属反应，产物与硝酸的浓度有关。通常，浓硝酸与金属反应生成的气体主要是 ，稀硝酸与金属反应生成的气体主要是 。铜与浓硝酸、稀硝酸反应的化学方程式分别为： 、 。在常温下，铁、铝等金属能与稀HNO3反应，但在浓HNO3中发生 现象。浓硝酸在加热条件下，还能与碳、硫、磷等非金属反应，碳与浓硝酸反应的化学方程式为： 。另外，硝酸也能氧化某些还原性的化合物。如 等2、什么叫光化学烟雾？什么是赤潮？全球人工固氮所产生活化氮数量的增加，对生态环境带来哪些问题？【合作解疑、精讲点拨】例题1 38.4mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到22.4mL(标准状况)气体，反应消耗的HNO3的物质的量可能是?例题2把7.2克铁粉投入到某浓度的硝酸溶液中，充分反应后剩余固体1.6g，产生二氧化氮和一氧化氮的混合气体0.08mol，则原硝酸溶液中硝酸的物质的量为多少？【巩固训练】1、造成光化学烟雾的有害气体主要是A. 二氧化碳、碳氢化合物 B. 一氧化氮和二氧化氮 C. 二氧化硫 D. 氟氯烃2治理太湖污染是我国目前重要的环保工程，措施之一是在太湖流域推广无磷洗衣粉，这是继无氟冰箱，无铅汽油推广以来又一重要“绿色化工产品”，下列关于磷污染说法正确的是A. 磷是营养元素，促进鱼类大量繁殖 B. 磷是有毒物质，杀死水中的动植物C. 磷导致藻类疯长，鱼类因缺氧而无法生存 D. 磷促进水中动植物尸体的分解3.下列药品保存在棕色瓶中的是A. 浓硝酸 B. 浓盐酸 C. 纯碱 D. 氢氧化钠4.硝酸与各种金属单质反应时，一般不会生成的物质是A.NO B.NO2 C.NH4NO3 D.H25.下列关于硝酸的说法中错误的是A. 硝酸具有强氧化性和不稳定性B. 硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药C. 稀硝酸和较活泼的金属反应，一般不生成氢气D. 稀硝酸跟铜反应，N的化合价由+5降为+2；浓硝酸跟铜反应，N的化合价只能由+5降为+4可见稀硝酸的氧化性比浓硝酸强【总结运用】1.下列各组离子在溶液中能大量共存的是A.Na、H、C2、NO B.Na、Fe2、H、NOC.NH、Cl、SO、OH D.HCO、NH、Na、OH2.铜粉放入稀硫酸溶液中，加热后无明显变化，但加入某盐一段时间后，发现铜粉质量减少，则该盐可能是A.FeCl3 B.Na2CO3 C.KNO3 D.FeSO43. 3.2 g铜与过量硝酸(8 molL1，30 mL)充分反应，硝酸的还原产物为NO2和NO，反应后溶液中所含H为amol,则此时溶液中所含NO为A.(0.2+a)molB.(0.1a) molC.(0.05a) molD. a mol4.下列