氮的循环教案及习题设计

第二节 氮的循环 第 1 课时 学习目标学习目标 1 通过闪电这一自然现象 思考自然界中的含氮物质 通过自然界中的氮循环 了解氮循环的基本过程 认识氮循环过程中的重要物质 2 了解生物固氮和人工固氮形式 认识一定条件下氮气与氧气 氢气的反应 了解一氧化氮和二氧化氮的颜色 状态 溶解性 一氧化氮与氧气 二氧化氮 与水的反应 课前学案课前学案 旧知回顾 元素的游离态 元素的化合态 新课预习新课预习 一 自然界中氮的循环 1 总结自然界中氮元素的存在状态 态 如 态 如 二 氮循环中的重要物质 氮气氮气 1 氮气的电子式 两个氮原子间通过 个共用电子对形成稳 定结构 要破坏这种 需要 因此氮气化学性质不活泼很 难和其他物质发生化学反应 2 氮气的化学性质 1 氮气和氧气反应 反应方程式 反应条件 2 氮的固定 自然固氮 通过豆科作物的 把空气中的氮气转化为 高能固氮 人工固氮 化学固氮 反应的方程式 仿生固氮 2 氮气和氢气反应 反应方程式 反应条 件 3 氮的氧化物及其性质 1 氮的氧化物简介 种类物理性质稳定性 NO 色气体 溶 于水 中等活泼易与氧 气反应生成 NO2 色气体 溶 于水 有毒 较活泼 易发生 二聚反应 N2O4 色气体较活泼 受热 分解 N2O无色气体较不活泼 N2O3 亚硝酸酸酐 蓝色气体 20 C 常温不易分解为 NO NO2 N2O5 硝酸 酸酐 无色固体气态不稳定 常 温易分解 2 NO NO2的性质 制法 1 完成下列化学方程式 NO 和氧气的反应 条件 NO2和 N2O4的相互转化 条件 因为反应在常温下进行 故通常 纯净 的 NO2或 N2O4并不存在 NO2和水反应 NO2和 NaOH 溶液反应 3 氮的氧化物溶于水计算的有关化学方程式 原理 2NO O2 2NO2 3NO2 H2O 2HNO3 NO x 3 x 2 可得反应方程式 x 2 可得反应方程式 可得反应方程式 4 NO NO2的制取 实验室制取 NO 的化学方程式为 用 法收集 实验室制取 NO2的化学方程式为 用 法收集 课堂练习 1 氮的循环在自然界元素的循环中具有重要的意义 有些氮的转化是从氮气到 氮的化合物 有的转化是从氮的化合物到氮的化合物 下列过程中 以游离态 的氮为原料 最终产生氮的化合物的是 A 工业合成氨 B 硝化细菌的硝化过程 C 动物尸体腐烂 D 豆科植物的根瘤菌固氮 E 盛夏时节 雷雨肥田 植物茂盛 2 神七卫星的运载火箭 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 火箭起飞时看到一级火箭的中部会冒出红棕色的气体 这是为了 保 证贮箱安全 由保险门自动开启所排出的部分氧化剂变化而来的 用你学过的知 识推测以下反应可能发生的是 A A N2 O2 2NO 2NO O2 2NO2 B B N2O4 2NO2 C C N2 4CO2 2NO2 4CO D D N2 4H2O 4H2 2NO2 3 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 A A 1 2ml B B 2 4ml C C 3 6ml D D 4ml 课后练习课后练习 1 实验室制备下列气体 只能用排水法收集的是 A A NO2 B B NO C C O2 D D Cl2 2 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 B B 可在氧气中燃烧 生成一氧化氮 C C 在水中溶解度小 通常情况下 D 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 A A 1 2 B B 1 3 C C 2 3 D D 5 6 4 下列过程属于人工固氮的是 A A 分离液态空气制氮气 B B 闪电时 N2转化为 NO C C 合成氮 D D 豆科作物根瘤菌将 N2转化为 NH3 5 据估计 高空大气中的 O2吸收紫外线可生成臭氧 臭氧可分解 O3 O2 O 臭氧与大气污染物之一的 NO 发生反应 NO O3 NO2 O2 NO2 O NO O2 纵观这些反应可以看出 NO 是作 A A 氧化剂 B B 还原剂 C C 催化剂 D D 干燥剂 6 空气中含有大量的氮气 工业上就是利用分离空气的方法得到大量氮气的 查阅物质的沸点表 得到空气中各主要成分的沸点如下 N2 196 C O2 183 C Ar 186 C CO2 78 C 若将空气深度冷却液化 然后缓慢升温 沸腾分离 则最先分离出来的气体 A A 氮气 B B 氧气 C C 氩气 D D 二氧化碳 7 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 A A 1 1 B B 1 2 C C 1 3 D D 2 3 8 起固氮作用的化学反应是 A A N2和 H2在一定条件下反应生成 NH3 B B NO 与 O2反应生成 NO2 C C NH3催化氧化生成 NO D D 由 NH3制 NH4HCO3和 NH4 2SO4 9 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 A B B C C D D 10 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 11 将 amLNO bmLNO2 xmLO2混合于同一试管里 将试管口倒插入水中 充 分反应后试管内气体可全部消失 则 x 对 a b 的函数关系式是 baxf A B C D 2 ba 3 2 ba 4 3 ba 5 4 ba 12 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 A 0 045mol L 1B 0 036 mol L 1C 0 026 mol L 1D 0 030 mol L 1 13 大气污染是环境污染的一个重要方面 常见的大气污染分一次污染和 二次污染 二次污染是排入环境中的一次污染物在物理化学因素或生物作 用下发生变化 或与环境中其他物质发生反应生成新的污染物 如 2NO O2 2NO2就是二次污染物 由 NO2导致的污染就是 NO 的二次污染 下 列物质 SO2 NO NO2 HCl CO2不易导致二次污染的是 A B C 和 D 只有 14 氮气是空气中的主要成分 且含量很大 现已有科学家设计出了液氮蒸 汽机 即利用液氮的蒸发来驱动机车 从而达到保护环境的目的 其主要 依据是 A 液氮的沸点为 195 8 C 远低于常温 B 氮气与氧气反应放热 C 氮气在空气中燃烧放热 D 氮气在空气中约 78 体 积分数 15 20 世纪初 随着电影业 石油开采加工业 飞机制造业的发展 城市 面积 人口 汽车拥有量急剧增加 空气污染日益严重 1952 年 洛杉 矶有近 400 名老人因光化学污染造成心肺衰竭而死亡 光化学烟雾形成的 化学过程是 当汽车尾气产生的 NO2 在日光照射下分解成 NO 和 O 时 即 开始光化学烟雾的循环 不断地产生 O3 这个循环包括下列 3 个化学方 程式 请补充化学方程式 1 NO2 NO O2 O O2 O3 2 写出以上三