《氮的循环》物质的性质与转化PPT(第1课时自然界中的氮循环氮气和氮的氧化物)设计

祝身体健康，学习进步。
，它会让你走得更坦然些。 16、在不违背原则的情况下，对别人要宽容，能帮就帮，千万不要把人逼绝了，给人留条后路，懂得从内心欣赏别人，虽然这很多时候很难 。 17、做不了决定的时候，让时间帮你决定。如果还是无法决定，做了再说。宁愿犯错，不留遗憾! 18、不要太高估自己在集体中的力量，因为当你选择离开时，就会发现即使没有你，太阳照常升起。 19、时间不仅让你看透别人，也让你认清自己。很多时候，就是在跌跌拌拌中，我们学会了生活。 20、与其等着别人来爱你，不如自己努力爱自己，对自己好点，因为一辈子不长，对身边的人好点，因为下辈子不一定能够遇见。
NO2气
← 2NO2 → N2O4
红棕色 无色
课堂小结
• 1 自然界中氮的循环是通过固氮方式;动,植 物转化;土壤和水体中微生物驱动形成氮的循 环过程. 2 氮分子内原子间共用三对电子使氮分子通 常情况下性质稳定.只有在放电条件下才能与 氧反应;氮和氢气要在高温高压,催化剂存在 下反应 ，且反应是可逆的 。 • 3 氮的氧化物从+1到+5都有;NO易被氧气 氧化,NO2能与水反应,还能自身化合生成 N2O4;NOX是形成酸雨和光化学污染的气体. •
1、不要做刺猬，能不与人结仇就不与人结仇，谁也不跟谁一辈子，有些事情没必要记在心上。 2、相遇总是猝不及防，而离别多是蓄谋已久，总有一些人会慢慢淡出你的生活，你要学会接受而不是怀念。 3、其实每个人都很清楚自己想要什么，但并不是谁都有勇气表达出来。渐渐才知道，心口如一，是一种何等的强大! 4、有些路看起来很近，可是走下去却很远的，缺少耐心的人永远走不到头。人生，一半是现实，一半是梦想。 5、你心里最崇拜谁，不必变成那个人，而是用那个人的精神和方法，去变成你自己。 6、过去的事情就让它过去，一定要放下。学会狠心，学会独立，学会微笑，学会丢弃不值得的感情。 7、成功不是让周围的人都羡慕你，称赞你，而是让周围的人都需要你，离不开你。 8、生活本来很不易，不必事事渴求别人的理解和认同，静静的过自己的生活。心若不动，风又奈何。你若不伤，岁月无恙。 9、命运要你成长的时候，总会安排一些让你不顺心的人或事刺激你。 10、你迷茫的原因往往只有一个，那就是在本该拼命去努力的年纪，想得太多，做得太少。 11、有一些人的出现，就是来给我们开眼的。所以，你一定要禁得起假话，受得住敷衍，忍得住欺骗，忘得了承诺，放得下一切。 12、不要像个落难者，告诉别人你的不幸。逢人只说三分话，不可全抛一片心。 13、人生的路，靠的是自己一步步去走，真正能保护你的，是你自己的选择。而真正能伤害你的，也是一样，自己的选择。 14、不要那么敏感，也不要那么心软，太敏感和太心软的人，肯定过得不快乐，别人随便的一句话，你都要胡思乱想一整天。 15、不要轻易去依赖一个人，它会成为你的习惯，当分别来临，你失去的不是某个人，而是你精神的支柱;无论何时何地，都要学会独立行走

也有可能是氧气。若是一氧化氮,则氧气全部反应,二氧化氮完全
反应消耗1.5体积氧气,剩余3体积应该被一氧化氮消耗,所以一氧化
氮体积为4体积+1.5体积=5.5体积;若剩余的为氧气,则反应过程中
一氧化氮消耗的氧气为1.5体积,所以一氧化氮的体积是2体积。
课堂篇探究学习
探究1
探究2
素养脉络
随堂检测
对点训练2将10 mL充满NO2和O2的混合气体的试管倒置在水槽
=4∶3
恰好完全反应
> 4 ∶ 3 NO 过量,剩余气体是 NO
(2)氮氧化物与 O2 混合溶于水的计算
反应的化学方程式:2NO+O2
2NO2
3NO2+H2O
2HNO3+NO
4NO2+O2+2H2O
4HNO3
4NO+3O2+2H2O
4HNO3
①
②
③
课堂篇探究学习
探究1
探究2
素养脉络
不同情况及剩余气体的体积:
硝酸的过程。
课前篇自主预习
知识铺垫
新知预习
自主测试
1.空气的组成及其体积分数:N2占78%,O2占21%,稀有气体占
0.94%,CO2占0.03%,其他占0.03%。
2.举例说明氮气的一种用途:化学性质稳定——作粮食保存、焊
接金属的保护气。
课前篇自主预习
知识铺垫
新知预习
自主测试
一、自然界中氮的循环
典例剖析
例2在一定条件下,将6体积的NO2和一定体积的NO置于试管中,
并将试管倒置于水中,当通入4.5体积的O2充分反应后,剩余1.5体积
气体,则原NO体积可能为 (

气体，易溶于水。 化学性质:
3NO2+H2O 2HNO3+NO
思考·讨论
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ห้องสมุดไป่ตู้管总体积的1/3。
2、若要使试管中液面再上升，可通入什么气体？ 所通入的气体与NO2的体积比应为多少能使管 中无气体剩余？
氮的固定
游离态
化合态
由游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固定
(二)氮的固定
氮的固定
自然固氮 人工固氮
高能固氮 生物固氮
（三）氮的氧化物
1、一氧化氮性质 NO ： 物理性质： 一氧化氮是一种无色、难溶于水的有毒气体
化学性质:
2NO+O2
2NO2(红棕色）
2、二氧化氮性质 NO2 ：
物理性质： 二氧化氮是一种红棕色、有刺激性气味的有毒
NH 3·H 2O =NH3↑ +H2O
练习巩固：
1、起固氮作用的反应是（ A ） ❖ A、N2和H2在一定条件下合成NH3
❖ B、NO与O2反应生成NO2
❖ C、NH3催化氧化生成NO
❖ D、由NH3造硝酸铵
2、下列过程属于人工固氮的是（ C ） A、分离液态空气制氮气 B、闪电时N2转化为NO C、工业合成氨 D、豆科植物根瘤菌固氮
【观察·思考】
氨的性质
【实验1】在干燥的圆底烧瓶里 充满氨气，用带有玻璃管和滴管 （滴管里预先吸入水）的塞子塞 紧瓶口；立即倒置烧瓶，使玻璃 管插入盛有水的烧杯里（水里事 先滴入少量酚酞溶液），按图32-6所示安装好装置；挤压滴管 的胶头，使少量水进入烧瓶，观 察现象。

第2节 氮的循环
第1课时 自然界中氮的循环 氮气 一氧化氮和二氧化氮
雷雨发庄稼
【思考】 （1）闪电发生时，空气 里的氮气和有关的含氮化 合物之间发生了哪些反应， 产生了哪些物质？ （2）为什么说雷雨发庄 稼？
1.了解氮循环的基本过程，认识氮循环过程中的重 要物质以及人类活动对氮循环的影响，树立环保意 识。 2.了解氮的物理性质，掌握氮的化学性质。(重点)
（2）化学性质 ①与H2O反应： NO2与H2O反应
实验总结：
a.红棕色气体变为无色气体
现 b.集气瓶中水面上升到原体积的约三分之一处 象 c.让集气瓶内无色气体接触到空气，又变成红棕色
d.向溶液中滴入石蕊试液变成红色。
结 论
化学 方程 式
a.二氧化氮能与水反应生成无色气体一氧化氮，同 时生成酸性物质； b.一氧化氮易与氧气反应生成二氧化氮。
③化学性质 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。
Ⅰ.与氧气反应： N2＋O2 Ⅱ.与氢气反应: N2＋3H2
放电
2NO （表现还原性）
高温、高压 催化剂
2NH3
（表现氧化性）
氮气与氢气反应:
N2＋3H2
高温、高压 催化剂
2NH3
可逆反应：相同条件下，同时向正反两个方向
氨溶解于水仅是简单的溶解过程吗？ 氨水中如果滴加酚酞试液，氨水呈现红色说明了 什么？
喷泉实验
实验现象 实验操作 实验原理
烧杯中的水进入烧瓶形成喷泉， 烧瓶内液体呈现红色
挤压滴管的胶头，打开止水夹
使烧瓶内外在短时间内迅速产 生较大的压强差，利用大气压 将烧杯中的液体压入烧瓶内
结合比较牢固 D.跟氢气在一定条件下发生反应，氮气是氧化剂

4NO2+O2+2H2O====4HNO3
物质 氧化性
NO
6NO+4NH3 5N2+6H2O
NO2 6NO2+8NH3====7N2+12H2O NO2+SO2====SO3+NO(NO2能将 I-氧化为I2,能使湿润的淀粉 KI试纸变蓝)
【拓展深化】氮氧化物与酸性氧化物 (1)NO2与水反应生成HNO3,但是同时还生成NO,而且NO2与HNO3中的氮元 素化合价不同,因此NO2不是HNO3对应的酸性氧化物; (2)NO2虽然不是酸性氧化物,但是可以与碱反应,如 2NO2+2NaOH====NaNO3+NaNO2+H2O; (3)NO也不是酸性氧化物,但是NO2与NO的混合气可以被碱液吸收,如 NO2+NO+2NaOH====2NaNO2+H2O。
生物
仿生
【微点拨】含氮化合物之间的转化不属于氮的固定。
三、一氧化氮和二氧化氮 1.氮的氧化物:
氮的化合价 对应氧化物
+1
+2
+3
+4
+5
N2O
_N_O_
N2O3
_N_O_2 、N2O4
N2O5
2.NO和NO2: (1)物理性质:
物质 颜色 状态 气味
密度
NO _无__色__ 气态 _无__味__ 与空气接近
一、NO、NO2的性质对比 典题探究:1.(2014·天津高考改编)实验室制备下列气体时,所用方法 正确的是 ( ) A.制氧气时,用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置 B.制氯气时,用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体 C.制一氧化氮时,用排水法或向上排空气法收集气体 D.制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气

1． 空气是由哪些成分组成的？其体积分数各是多少？
提示：N2：78%，O2：21%，稀有气体：0.94%， CO2：0.03%，其他：0.03%。
2．氮气的性质与相应的用途是什么？
提示：(1)化学性质稳定——作粮食、果瓜、焊接金属的保护气。 (2)不燃烧、不支持燃烧——灭火。 (3)与 H2 反应——制造硝酸、氮肥的原料。 (4)液态温度低、性质稳定、无毒——做冷冻麻醉剂。
)
解析：在反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 中，NO2 中 N 元 素为＋4 价，而 HNO3 中 N 元素为＋5 价，NO 中 N 元素为＋ 2 价，反应前后 N 元素化合价既升高又降低，故 NO2 既作氧 化剂又作还原剂。
答案：D
考查氮气的组成、结构、性质和制法
1.氮分子的结构 氮分子是由氮原子构成的双原子分子。由于氮分子中两个 氮原子之间共用三对电子，使每个原子都达到稳定结构，因此 氮分子的结构很稳定。
自然界中氮的循环
[新知探究] 探究 1 存在及应用
游离态 和_______ 化合态 。 (1)氮元素在自然界中的存在形式：_______ 5 个电子，在反应中易得 ___ 3 个电 (2) 氮原子最外电子层有 ___ －3 价。 子，显____ －3 、0、＋1、＋2、＋3、＋4、____ ＋5 。 (3)氮元素有多种价态：____
游离态 氮转化为_______ 化合态 氮的过程。 (1)定义：使_______
(2)分类：
高能 固氮 _____ 自然固氮 生物固氮 氮的固定 合成氨 人工固氮 仿生 固氮 _____
[必记结论] (1)N2 和 CO 的相对分子质量相同， 与空气接近， 故 N2、 CO 的密度与空气接近，实验室只能用排水法收集。 (2)氮分子中两个氮原子之间存在很强的作用力， 故 N2 性质 很稳定。 (3)可逆反应必须满足“两同”：①相同条件；②正反方向 同时进行。 (4)高能固氮指 N2 在雷电作用下生成 NO；生物固氮指植物 根瘤菌把 N2 转化成 NH4 、NO3 。

毒性、状态
毒气体
味的有毒气体
水溶性
难溶于水
易溶于水
与氧气反应 2NO＋O2===2NO2
不反应
与水反应
不反应
3NO2＋H2O=== 2HNO3＋NO
收集方法
排水法
向NO3＋NO 中，NO2 既是氧化剂又是还 原剂，且氧化剂和还原剂的物质的量之比为 1∶2。
(2)NO 和 NO2 对生活的影响 ①NO 结合血红蛋白的能力比 CO 还强，更容易造成人体缺 氧；同时 NO 作为一种传递神经信息的“信使分子”，在扩 张血管、提高免疫力、增强记忆力等方面有着重要的作用。 ②NO2 能使多种织物褪色，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。
(1)“雷雨发庄稼”蕴含了什么样的化学原理？
(2)上述过程中包含了哪些化学反应？ 提示：(1) 空气中的 N2 和 O2 在放电的条件下生成 NO，NO 被 O2 氧化成 NO2，NO2 在雨水中与水反应生成硝酸，硝酸被雨 水淋洒到土壤中，并与土壤中的矿物质作用生成能被植物吸收 的硝酸盐，使土壤从空气中得到氮元素，促进了植物的生长。
3．电子守恒法 NO 与 O2 的混合气体通入水中发生反应：2NO＋O2=== 2NO2、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，在反应中，存在着 NO 向 NO2 转化、NO2 向 HNO3 转化的同时又生成 NO 的循 环反应。但总体来讲，NO→HNO3，N 的化合价升高是由 于被 O2 氧化，因此可写出
②_____________________________________________；
③_____________________________________________。
解析：把游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固定。

氮的循环
联想•质疑
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？ 产生了哪些物质? 这些化学反应和所产生的物质对于 人类的生产和生活有什么意义?
天上
自 然 界 中 氮 循 环
N2
NO NO2 HNO3
人间
NH3
地下
NH3 、NH4
+、 NO
—
3
氮循环中重要物质
• （1）氮气
放电
• •
B、与氢气反应
工业合成氨：
•
N2+3H2
催化剂 高温高压
2NH3
• 可逆反应：在相同条件下，能同时向正反两个
• 方向进行的反应。
把单质氮转化为氮的化合物叫氮的固定
高能固氮 自然固氮 氮的固定 生物固氮 人工固氮
及时巩固
下列过程属于人工固氮的是（ C ） A、分离液态空气制氮气 B、闪电时N2转化为NO
3
某集气瓶中装有NO然后倒置在水槽中再 向瓶内通入21mlO2时最后集气瓶中的液面 还在原来位置.则原集气瓶中NO 的体积为 ( B )ml • A 6 ml B 12 ml C 16 ml D 18ml
3 A ,B .C三种气体,A为无色,在一定条 件下A能与氧气反应生成B,B不溶于水 它能与氧反应生成C, A,C气体均溶于水, 其水溶液分别呈碱性和酸性.推断 A ,B ,C的化学式. NO 2 NH 3 A C

课堂练习
1、导致下列现象的主要原因 与排放NO2有关的是：(A B)
A、酸雨 B、光化学烟雾 、 C 臭氧空洞 D、温室效应
•2 一定条件下,将等体积的 NO 和O2混和气置于试管中,并 将试管倒立于水槽中充分反应后 剩余气体的体积为原总体积的 ( C ) •A D

问题导学 即时检测 一 二
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?
解析:2NO+O2 2NO2① 3NO2+H2O 2HNO3+NO② ①×3+②×2得:4NO+3O2+2H2O 4HNO3 故NO与O2以4∶3的体积比混合,与足量的水反应就可以完全转变成硝酸。 答案:NO与O2以4∶3的体积比混合,与足量的水反应就可以完全转变成硝酸。
答案:A
问题导学 即时检测 一 二
(1)NO2 和 O2 同时通入水中时,其反应是 3NO2+H2O 2HNO3+NO,2NO+O2 2NO2,总反应为 4NO2+O2+2H2O
= 4 ∶ 1,恰好完全反应
V(NO2)∶V(O2) > 4 ∶ 1,NO2过量,剩余 NO < 4 ∶ 1,O2过量,剩余O2
预习交流2
1.俗语“雷雨发庄稼”的道理是什么? 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.实验室如何收集NO、NO2?为什么? 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。
问题导学 即时检测 一 二
一、NO、NO2的性质实验
活动与探究
实验操作
实验现象
化学方程式
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体积左右
3
3NO2+H2O 2HNO3+NO

盐化合物；NO2和碱反应化合 价发生了变化，所以二者均不是酸性氧化物。 (2)N2和O2反应，不管量和条件如何变化，均只能生成NO。
完成课后相关练习
谢谢观看
酸，氨基酸最后转化成蛋白质。动物以植物为食物而获得植
物蛋白，并将其转化为动物蛋白。动植物遗体中的蛋白质被
微生物分解成
NH
4
、NO
3
、和
NH3，又回到土壤、大气和
水体中，被植物再次吸收利用。另外，在放电条件下，空气
中少量的氮气与氧气化合生成氮氧化物，这些氮氧化物随降
水转化成硝酸等进入土壤和水体中。
影响氮在自然界中循环的另一个方面是人类的活动。人 们通过化学方法把空气中的氮气转化为氨，再根据需要 把氨转化成各种含氮化合物( 如盐、硝酸)。某些含氮化 合物进入土壤、大气和水体中进行转化。化石燃料燃烧、 农作物的秸秆燃烧等所产生的氮氧化物通过大气进入土 壤和水体，参与氮的循环。
二、氮循环中物质的性质及物质之间的转化
。
②NO2→NO： 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 。
氮气的性质及工业制法 (1)氮气的密度与空气的接近，只能用排水法收集。 (2)在高温、高压、放电等条件下，N2 能与 H2、O2、Mg 等发 生化学反应。
①氮气与氢气反应：
，该反应是工业合
成氨的原理。 ②氮气与氧气反应：N2＋O2=放==电==2NO。 ③氮气与镁反应：3Mg＋N2=点==燃==Mg3N2。
人工固氮现在普遍采用的是氨的工业合成。大多数植物只能吸 收化合态的氮元素，而不能直接吸收空气中的氮气。经过大量 的实验研究，科学家发现在一定的条件下氮气与氢气可以直接 化合生成氨，而氨的水溶液及氨形成的盐含有能被植物吸收的 铵态氮。工业上，以氮气和氢气为原料，在高温、高压和有催 化剂存在的条件下合成氨。