鲁科版必修1 第3章第2节氮的循环第1课时 学案.doc

第2节氮的循环第1课时自然界中氮的循环、氮气、氮的氧化物学习目标重点难点1.了解自然界中的氮循环；2掌握氮气的结构及性质；3掌握一氧化氮和二氧化氮的性质1.认识氮循环过程中的重要物质；2通过了解生物固氮和人工固氮的形式，认识n2、no、no2的性质一、自然界中氮的循环1氮的存在形态（1）以_态的形式存在于大气中。（2）以_态的形式存在于动植物体、土壤和水体中。2氮在自然界中的循环（1）自然循环：n2铵离子和硝酸盐植物蛋白、动物蛋白氨气（2）人类活动的影响：人们通过化学方法把空气中的氮气转化为_，再根据需要进一步转化成各种含氮化合物（如_、_）。二、氮气1物理性质颜色状态气味水中的溶解性2化学性质3氮的固定（1）概念：使空气中_的氮转化为_的过程。（2）分类预习交流1什么是可逆反应？2有人说，“氢气和氧气化合生成水，水可分解为氢气和氧气，所以反应：2h2o2=2h2o为可逆反应”。你认为这句话对吗？三、氮的氧化物1氮的氧化物化合价12345对应氧化物_、n2o42no和no2（1）物理性质 （2）相互转化nono2：_no2no：_（3）影响no：是传递神经信息的“信使分子”，但容易与血红蛋白结合而使人体缺氧。no2：能使多种织物退色，损坏多种织物和尼龙制品，对金属和非金属材料也有腐蚀作用。预习交流1俗语“雷雨发庄稼”的道理是什么？2实验室如何收集no、no2？为什么？答案：一、1.（1）游离（2）化合2（2）氨氮肥硝酸二、1.无色气体无味难溶于水2n2o22non23h22nh33（1）游离态含氮化合物（2）高能生物合成氨仿生预习交流：1答案：在相同条件下能同时向正反两个方向进行的反应称为可逆反应。2答案：不对，因为这两个反应不是在相同条件下进行的，所以不是可逆反应。三、1.n2onon2o3no2n2o52（1）无色红棕色气体气体无味刺激性气味有毒有毒难溶易溶（2）2noo2=2no23no2h2o=2hno3no预习交流：1答案：空气中氮气在高压电作用下与氧气发生化学反应生成no，no与氧气反应转化成no2，no2与雨水反应生成hno3，生成的hno3随雨水进入土壤，同土壤中的矿物质作用，形成被植物吸收的硝酸盐类，使庄稼受益。2答案：收集no用排水法，收集no2用向上排空气法；前者易与氧气反应，后者易与水反应。在预习中还有哪些问题需要你在听课时加以关注？请在下列表格中做个备忘吧！我的学困点我的学疑点一、no、no2的性质实验实验操作实验现象化学方程式_1在持续通入氧气的情况下能否使上述试管内液面不断上升，直至试管完全被液体充满？若能，需要通入多少体积的氧气？2若试管内开始时充满no气体，要使no尽可能被水吸收，需要通入多少体积的o2?1.no2和o2同时通入水中时，其反应是3no2h2o=2hno3no,2noo2=2no2，总反应为4no2o22h2o=4hno3。2no和o2同时通入水中时，其反应是2noo2=2no2,3no2h2o=2hno3no，总反应为4no3o22h2o=4hno3。34no2o2和4no3o2从组成上看均相当于2个n2o5，即总反应式都与n2o5h2o=2hno3等效。这不仅是记忆上述1、2两式的方法，也为上述问题的解决提供了新的思路，即利用混合气体中的n、o原子个数比进行分析判断：二、氮的氧化物溶于水的计算如图所示，将盛满等体积的no和no2混合气体的试管倒置在水槽中，请回答：（1）试管内的现象如何？（2）液面上升的高度占试管容积的多少？将12 ml no2和o2的混合气体通入足量的水中，充分反应后剩余气体2 ml（气体均在相同状态下测定）求原气体中各气体的体积是多少？1.氮氧化物溶于水的计算有以下三种类型：（1）no和no2的混合气体溶于水时，其反应是3no2h2o=2hno3no。可利用气体体积变化的差值进行计算。v剩v（no）原v（no2）。（2）no2和o2同时通入水中时，根据4no2o22h2o=4hno3进行计算。（3）no和o2同时通入水中时，根据4no3o22h2o=4hno3进行计算。2氮氧化物溶于水的产物分析：氮的氧化物与o2混合通入水中，剩余气体只可能是no或o2，不可能是no2，因为过量的no2会与水反应生成no；所得溶液的溶质为hno3。答案：活动与探究1：答案：试管中的红棕色气体逐渐变成无色气体，同时水会进入试管，最后水充满整个试管的2/3体积左右3no2h2o=2hno3no无色气体先变为红棕色气体，后又变为无色气体，试管内液面继续上升2noo2=2no2、3no2h2o=2hno3no思考与交流：1答案：能，no2与o2以41的体积比混合，与足量的水反应就可以完全转变成硝酸。解析：3no2h2o=2hno3no2noo2=2no22得：4no2o22h2o=4hno3故no2与o2以41的体积比混合，与足量的水反应就可以完全转变成硝酸。2答案：no与o2以43的体积比混合，与足量的水反应就可以完全转变成硝酸。解析：2noo2=2no23no2h2o=2hno3no32得：4no3o22h2o=4hno3故no与o2以43的体积比混合，与足量的水反应就可以完全转变成硝酸。活动与探究2：答案：（1）试管内的红棕色气体逐渐变成无色气体，试管内液面上升。（2）解析：3no2h2o=2hno3nov 3 2 试管液面上升的高度为。迁移与应用：答案：剩余气体为o2时，原混合气体中no2为8 ml，o2为4 ml；剩余气体为no时，原混合气体中no2为10.8 ml，o2为1.2 ml。解析：剩余2 ml气体可能是o2或no。（1）若剩余气体为o2，根据化学方程式4no2o22h2o=4hno3可知参加反应的no2的体积为10 ml8 ml参加反应的o2的体积为10 ml2 ml原混合气体中no2为8 ml，o2为4 ml。（2）若剩余气体为no，根据3no2h2o=2hno3no可知剩余no2的体积为6 ml根据4no2o22h2o=4hno3可以计算出参加反应的o2的体积为6 ml1.2 ml，no2的体积为6 ml4.8 ml，故原混合气体中no2为10.8 ml，o2为1.2 ml。1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no2cno与空气生成no2 dno和h2o反应生成h2和no22如下图所示，试管中盛装的是红棕色气体（可能是混合物），当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的气体不可能是（）。an2与no2的混合气体 bo2与no2的混合气体cno与no2的混合气体 dno2一种气体3标准状况下，在一不规则的玻璃容器内充满no2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，则充分反应后容器中所得溶液的物质的量浓度近似为（）。a1.0 moll1 b0.045 moll1 c0.020 moll1 d0.12 moll14氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾，因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。（1）用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下：2no22no4naoh=4nano22h2o2no22naoh=nano2nano3h2o在反应中，氧化剂是_，还原剂是_。在反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为_。（2）汽车尾气中含有co和no，消除这两种物质对大气污染的方法是安装催化转化器，使它们发生反应生成对大气无污染的物质。写出该反应的化学方程式_。（3）在一定条件下氨气亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式_。答案：1c解析：n2和o2不能直接反应生成no2，a不正确；no不能和co2、h2o反应，b、d选项不正确；no在空气中能被氧气氧化为no2，no2是红棕色气体。2a解析：如果气体是n2与no2的混合气体，则水不会充满整个试管，因为n2不溶于水；如果是no2（或o2和no2的混合气体），发生反应：4no22h2oo2=4hno3，水会充满试管；如果是no与no2的混合气体，通入o2会发生反应4no22h2oo2=4h