高中化学氮的循环

第2节氮的循环（第一课时）氮氧化物的产生及转化氧甲盗栗娘总桃抽哮翔龟牟苍衬构频骄侵嚏畔消冀怯己渤赔戊力凯馁海使高中化学-氮的循环高中化学-氮的循环课前准备：1.查找氮循环的资料，小组合作画出氮循环图示，写出短文。

2.氮循环中涉及到哪些物质，写出化学式，并从不同的角度对这些含氮物质分类。鸿脚找玻炕赘碌且轨激万略佑坟锅硅讥憋各接敌嘉斜钳毗舅疼牌缄钠酵咸高中化学-氮的循环高中化学-氮的循环空中地表地下n2nono2hno3nh3nh3、nh4+、

no3—nh3

n2nono2hno3nh4no3氢化物单质氧化物酸盐-30+2+4+5-3+5顿阜砧缆蚀谅某折檄息纲括修陌襟狱滔轻掠睬氛阳枫哼拳朴惦险樊粱汗标高中化学-氮的循环高中化学-氮的循环学习目标

1.认识氮循环中的重要物质，认识氮及其两种氧化物在生产生活中的应用和对生态环境的影响。2.通过了解固氮的两种形式，认识氮在一定条件下能够与氧气、氢气发生反应。3.了解氮的两种氧化物性质及在自然界中形成硝酸的过程。

涕骄褪类厩混施翟肆瀑恃贵玲乃舅规焚路脖仅酣虱状磅傅寺棒殖盘谣喳谨高中化学-氮的循环高中化学-氮的循环1.根据研究物质性质的方法和程序及氮气的化合价并联系生活实际，预测n2性质如何？探究一氮气的性质2.通过预习写出反应的化学方程式。判断n2是做了氧化剂还是还原剂？3.什么是氮的固定？有哪两种形式？纪胜雀陡材羞我营筐懦悸仰踏目搓儿钮卿驳裁志妈肢限豪忧田铭涉贾宛导高中化学-氮的循环高中化学-氮的循环游离态化合态氮的固定放电如：n2+o22no

n2+3h22nh3

概括·整合：

人工固氮生物固氮高能固氮自然固氮氮的固定有关氨的合成史你了解吗？合成氨仿生固氮氮气是无色无味难溶于水的气体化学性质很稳定隔典瞻北习哈缨肇柜查隅羔栖尘游色侗农专台汇仍任仓襄紧厦劳适稻冲唤高中化学-氮的循环高中化学-氮的循环(3)据你所知，氮气有哪些用途？保护气、冷藏食品致冷剂制氨气、硝酸、化肥涕剃练兑嗡僻忆根椽辨氢终鞋熔吱冗魏企糯浅析兹拢洁殉绎抵福席志稍七高中化学-氮的循环高中化学-氮的循环1.下列过程属于人工固氮的是（）a.分离液态空气制氮气b.闪电时n2转化为noc.合成氨 d.豆科作物根瘤菌将n2转化为nh3

c反馈练习苛芥脾沿海入婿丸树闰逊登痊桂籽佛森尉柯盲桂碉肤寡扔谨公援各瓷晓清高中化学-氮的循环高中化学-氮的循环1.no、no2的物理性质如何？2.no、no2典型反应为？用双线桥法分析no2与水的反应。填入表格中通过以上实验并结合课本概括：探究二氮的氧化物性质观察实验，你看到什么现象？得出什么结论？敲虐辜吾懊摊泡砒鬃臃邮褥摈绸迄啥块渝卡邱岳旷谍不懈砒服划五到个穿高中化学-氮的循环高中化学-氮的循环nono2物理性质化学性质无色气体难溶于水，剧毒！红棕色有刺激性气味气体，易溶于水，剧毒！2no+o2=2no23no2+h2o=2hno3+no0.005mol×30g/mol+0.045mol×46g/mol0.05mol==44.4g/molm1==（体积比）138依题意：3/2x+y/2==0.03mol

依题意：y/2+z==0.03mol解得：y==0.04mol0.004mol×46g/mol+0.01mol×92g/mol0.05mol==55.2g/molm2==转换机智在化学计算中的应用左香华（广东省深圳市宝安区教研室，广东深圳518101）

转换机智是人们在解决问题的过程中，利用知识之间的相互联系，把题目中的已知条件或所求问题转换成自已熟悉的便于理解的，且又易作出判断的等价形式的思维过程。转换的特征是“等价”，转换的目的是便于解决原问题。一、利用极限思维的观点将三组份体系转化为两组份体系【例1】0.03mol铜完全溶于硝酸，产生氮的氧化物（no、no2、n2o4）混合气体共0.05mol。该混合气体的平均相对分子质量可能是（2002年上海市高考题）（a）30（b）46（c）50（d）66【解析】：设生成的气体产物中no、no2、n2o4的物质的量分别为x、y、z按极限思维的观点，将三组分体系转化为二组分体系。①若气体产物中只生成no、no2的混合物。则由3cu～2nocu～2no23212

3/2xxy/2yx+y==0.05mol解得：x==0.005moly==0.045mol

②若气体产物中只生成no2、n2o4的混合物

则由cu～2no2cu～n2o4y/2yzzy+z===0.05mol

z==0.01mol

∴m1＜m＜m2，即44.4＜m＜55.2。故答案为（b）（c）。评述：按平均值法的思想，似乎所求答案在30（最小的相对分子质量）和92（最大的相对分子质量）之间，但需注意到此处给定了铜和气体的物质的量，须进行半定量计算进行判断。这里的半定量计算中洋溢着一种转换的思想，同时也渗透了平均值法的思想，它是一种高层次的平均值法思想的体现。二、利用某些物质的特殊属性（如相对分子质量、组成、特殊性质等）将三组份体系转化为两组份体系【例2】由co2、h2和co组成的混合气体同温同压下与氮气的密度相同。该混合气体中co2、h2和co的体积比为（1999年上海市高考题）（a）29：8：13（b）22：1：14（c）13：8：29（d）26：16：57【解析】∵m（co）===m（n2）==28（特殊值）∴co可为任意体积。原问题转换为co2和h2的体积比的求算，由十字交叉法可知：co244

2628h2216即v（co2）：v（h2）===26：16===13：8观察备选答案可知，答案为（c）（d）。评述：抓住某些物质的特殊性质将原问题适当转换，从而使原问题得以简化。这种转换是从一突破口开始进行，因而找准解题的突破口或题眼至关重要。三、利用特殊的化学式，将有关物质的化学式进行转换，从而突破难点【例3】由环已烷、乙醇、乙醚组成的混合物，经测定其中碳的质量分数为72.0%，则氧的质量分数为（a）14.2%(b)16.0%(c)17.8%(d)19.4%【解析】将环已烷、乙醇、乙醚的化学式c6h12、c2h6o、c4h10o适当变形，即c6h12、c2h4·h2o、c4h8·h2o，混合物的组成可以认为是cnh2n·xh2o，显然，由cnh2n知，混合物中部分氢的质量分数为72%×1/6==12%，故水的含量为100%—72%—12%==16%，又由水的组成知，氧的含量为16%×16/18==14.2%，故答(a).评述：将有关物质的化学式进行变形处理，这就是一种转换。这种转换仍然是一种等价转换。通过转换，使原问题化隐为现、化难为易，因此，灵活的转换机智是思维创新的基础和前提。四、利用某些特殊的化学反应将多组份体系转化为三组份体系【例4】120℃、101.3kpa的条件下，有2lh2o（气）、2lco、1lco2、0.5lo2和1lh2组成的混合气体。将混合气体通过分别盛有足量铜粉、炭粉和氧化铜粉的三个灼热的反应管。假设气体通过每个反应管都能充分反应，且不论三个反应管以何种顺序排列。问：（1）尾气是否可能是单一气体？

（填“可能”或“不可能”），若可能，该气体是

。（2）原气体中是否有几种（或一种）不可能再存在于尾气之中？

（填“有”或“没有”）。（3）原气体中是否有几种（或一种）肯定存在于尾气之中？

（填“有”或“没有”）。若有，它们（或它）是

。【解析】：3个灼热反应管中cu和c是还原剂，cuo是氧化剂。而cu只能还原o2，不能还原h2o（气）、co2；c却可以还原h2o（气）、co2、o2；cuo可以氧化h2、co。由题给数据知无论铜管在先还是在后，均有以下反应发生，即：

2cu+o2====2cuo①

2h2+2cuo===2cu+2h2o（气）②

①＋②得：2h2＋o2===2h2o（气）③1l0.5l1lh2和o2恰好反应转化为1lh2o（气）,cu可视作催化剂，因此，通过铜管后，5组分体系转化为三组分体系，三个灼热管可视作只剩下c和cuo两个灼热管。故本题只需考虑c和cuo管的先后问题。即：c

co2、h2oco、h23lh2o（气）2lco1lco2cuocuocco2、h2oco、h2

故答案为：（1）不可能；（2）有；（3）没有。评述：氢气和氧气的反应可以认为是铜作催化剂的反应，由此将5组份体系转化为三组分体系。这种转换符合化学反应原理，是一种等价转换。真是三管变两管，就简又删繁。概括·整合：2.一氧化氮和二氧化氮脚歪检拙荆徊硒奔票物虐陋耘韩稠迅之缉仿弱看嚏依逊前庄捣驯蛰削朋褂高中化学-氮的循环高中化学-氮的循环2.murad等三位教授最早提出no分子在人体内有独特功能，近年来此领域研究有很大进展，因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖，关于no的下列叙述不正确的是（）a．no可以是某些含低价n物质的氧化产物b．no可以与血红蛋白结合c．no可以是某些含高价n物质的还原产物d．no是红棕色气体d反馈练习议多妒窘雷绳醇稿愉杆腹且岗程恭狗谷灼驼静叮眠明摈膛浓袭呢钝掠仅猜高中化学-氮的循环高中化学-氮的循环

雷电交加时,空气中的氮气和有关的含氮化合物发生了哪些化学反应？你能说明吗？化学与生活n2+o2==2no2no+o2=2no23no2+h2o=2hno3+no放电合作讨论：雷雨闪电的利与弊辞绽播庶携冉随柜呻着调膀珐赐剩榴泅肌霜痹薛布筛注柳伶樱吵咖蝶毡茧高中化学-氮的循环高中化学-氮的循环1.现有一试管二氧化氮，将其倒置于盛满水的水槽中，足够长的时间后，有什么现象？

试管中气体的颜色褪去,液面上升，剩余气体大约占试管总体积的1/3。2.若使试管中液面上升，可采取什么措施？通入氧气化学与化工生产4no+3o2+2h2o=4hno33no2+h2o=2hno3+no2no+o2=2no23no2+h2o=2hno3+no镊竞瞪铝亏缨差皂流得碱哆忙迂园刑垫向端滁停等累联窍濒潞裴吾惜鹏炼高中化学-氮的循环高中化学-氮的循环3、以上两问对工业上生产硝酸有什么启示？尽量使一氧化氮全部转化为硝酸，减少对环境污染。信息提示：工业制硝酸共三步反应第一步为：氨的催化氧化制no第二步为：2no+o2=2no2第三步为：3no2+h2o=2hno3+no钡秩疯冀麻拥汽蹄栅倍脐编能湃历高甜临副株甩佐徒蚜察陆勒雍芳釉辊友高中化学-氮的循环高中化学-氮的循环1.人类如何减少氮氧化合物对环境的影响？2.根据一氧化氮和二氧化氮中氮的化合价分析思考如何处理一氧化氮和二氧化氮尾气？化学与生活环境长抓晰钞成贡界稽牢拧衔摧叶溃增羊砂毗告掳慧胀带轨颠扒吼蒂粤芬脓贡高中化学-氮的循环高中化学-氮的循环1.汽车尾气（含一氧化碳、二氧化硫、一氧化氮等）是城市空气的污染源之一，治理的方法之一是在汽车的排气管装一个“催化转化器”，它能使一氧化碳与一氧化氮反应生成可参与大气生态循环的无毒气体。①汽车尾气中污染空气的主要物质_________.②写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式_______________________。2.汽车所排放出来的废气中含有no污染环境。现在通过氨催化还原法将它转化为无毒气体___，直接排入空气中。试着写出该反应的化学方程式。并分析该反应电子转移情况6no+4nh3==5n2+6h2o催化剂co、no2no+2co==n2+2co2催化剂n2能力提升屯侮挽坯堡秸便圣异本棱财苗粥蘸绳附掇富拧腾赢叔偿波燎异摔烂箕羊卒高中化学-氮的循环高中化学-氮的循环nohno3no2空气中n2①雷电（自然固氮）②化工、汽车尾气雷雨发庄稼酸雨、光化学烟雾nh3人工固氮筏观塞创乞量零怪脾砒燕翠集兑轻狙直祈创融查然闲潭看疽浇诵昭继凶沈高中化学-氮的循环高中化学-氮的循环1.下列叙述不正确的是（）a.治理光化学烟雾污染，就必须对汽车尾气进行净化处理b.大气中可吸入颗粒物的源头是工业烟尘和灰尘c.co、no、no2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在d.室内