氮的循环第1课时精品PPT课件

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

（B）
A.0.12 mol
B.0.10 mol
C.0.11 mol D.0.09 mol
【解析】因为n(Cu)=1.92 ｇ/64 ｇ·ｍｏｌ－１=0.03 mol，被氧化成Cu2+结 合NO3- 0.06 mol；又生成896 mL气体，n(N)=896×10-3 Ｌ/22.4 Ｌ·ｍｏｌ－ １=0.04 mol。即表现氧化性的HNO3为0.04 mol，则结论亦得出。
3.注意本部分知识与日常生活的联系，如：含磷洗涤剂、氮的氧化物对环境及 人体健康的危害与防治。
课时1 氮的氧化物和硝酸
考点1 氮的氧化物
1.性质比较
种类
氮元素的正化合价有五种，即+1、+2、+3、+4和+5价，氮的氧化物共有六种，其中 +4价氮的氧化物有两种
一氧化氮
二氧化氮
NO和NO2 的比较
物理性质 无色无味有毒气体，难溶于水
情况统计 宁夏·7全国Ⅰ·29 北京·27 上海·31 上海·19
全国Ⅱ·6 上海化学·20 海南·4 上海·7 四川·27 广东理·35 上海·15 上海·4 海南·26
1.对于NO、NO2两种重要的氮的氧化物，要抓住其性质特点，特别是“涉氧溶解 计算”，应结合习题加以强化。
2.对于HNO3，要抓住其特点——氧化性酸，熟练掌握其与金属或非金属反应的 相关计算，尤其是与金属的反应，此时应把酸分成两部分，即起酸性的和起氧化 性的，这样会使题目的解决途径“柳暗花明”。
第2节 氮 的 循 环
1.了解氮气、铵盐的性质，掌握NH3的实验室制法和铵根离子的检验。 2.掌握硝酸的性质和用途，了解硝酸的工业制法。 3.通过氮的氧化物及含磷洗涤剂对环境及人类的影响，培养环保意识。

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 。

情感态度与价值观（1）通过解读氮循环体会自然与化学的密切联系（2）通过人类参与氮的循环带来的利弊体现人与自然的关系，逐步形成可持续发展的思想
四、教学目标
知识与技能过程与方法情感态度与价值观四、教学目标
五、教学流程图
从自然到化学从化学到社会
感受转化与物质的关联
形成转化与研究物质性质的两个角度的联系
应用研究性质两个角度实现转化，形成转化的一般思路，通过转化学习性质
NO2为红棕色气体，易溶于水，
2
将氧气慢慢地通入步骤（1）的试管中
无色气体变为红棕色气体，又变为无色气体O2=2NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NONO为无色气体，难溶于水
实验现象
环节3：实现转化
实验结论
NO2 + H2O → HNO3 +NO
环节3：实现转化
学生讨论结果：通过向产物中继续通空气检验生成的气体。
小组讨论
N2NO3-NOHNO3O2H2OMn+NO2O2NO2
分组实验
环节3：实现转化
分组实验环节3：实现转化
实验步骤
现象
解释
1
将一支充满NO2的试管倒放在盛有水的水槽中
红棕色气体逐渐消失，水位上升，最后水充满整个试管的2/3，无色气体充满试管的1/3（上部）
物质的转化
一般思路
确定转化原理
设计转化路径
优化转化路径
目标产品检验
依据核心元素化合价和物质所属类别选择转化试剂（氧化剂还原剂及其它），确定中间产物
实现转化路径
通过程序性知识的教学获得了事实性知识，同时也形成了研究物质转化的思路和方法
探究任务原料→目标产物 N2→NO3- N2→NH3 转

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。

平衡的重要性
硝化作用和反硝化作用之间的平衡对于维持自然界的氮素循环和 生态平衡具有重要意义。
影响因素
影响硝化作用和反硝化作用的平衡的因素包括环境条件、微生物活 性、土壤和水域的特性等。
平衡的维护
维护硝化作用和反硝化作用的平衡需要采取一系列措施，包括合理 使用化肥、控制土壤和水域的污染等。
05
氮的循环与环境
细菌完成。
氨化是将含氮有机物转化 为氨的过程，是许多植物 和微生物的重要营养来源
。
氮的循环的重要性
氮的循环对维持地球生态平衡具有重要意义 ，是生物圈中氮素循环的重要环节。
氮的循环对农业生产也具有重要意义，通过 合理利用和管理氮肥，可以提高农作物的产 量和质量。
同时，氮的循环也对全球气候变化产生影响 ，如过量排放含氮气体可能导致温室效应加 剧。
感谢您的观看
THANKS
应加剧，进而影响全球气候。
减少氮气排放、改善氮的循环利 用是减缓全球气候变化的重要措
施之一。
氮的循环与水体富营养化
水体富营养化是指水体中营养物质（如氮、磷等）过多，导致水生生物大量繁殖的 现象。
氮的循环过程中，过量的氮气排放和流失会导致水体富营养化。
控制氮的排放和合理利用是防治水体富营养化的重要措施之一。
硝酸盐
氨在有氧条件下被氧化成硝酸盐 ，这是植物生长所需的氮肥之一
，对农业非常重要。
硝酸
氨氧化成硝酸的过程会产生大量能 量，这是人类利用能源的一种方式 ，如通过汽车尾气中的一氧化氮和 氧气反应生成硝酸。
氮气
在自然环境中，氨通过生物固氮作 用和闪电等自然现象转化成氮气， 重新回到大气中，完成氮的循环。
04
反硝化作用
01

【任务二】氮的固定
活动2 氮的氧化物 NO、NO2
一氧化氮
①物理性质
收集方法？ 排水法
无色、无味、有毒、气体，难溶于水
②化学性质
与氧气反应: 2NO + O2 = 2NO2
气体由无色变为红棕色
可用来检验NO存在
【任务二】氮的固定
活动2 氮的氧化物 NO、NO2
一氧化氮
【任务二】氮的固定
活动2 氮的氧化物 NO、NO2
氮的循环-第一课时
【任务一】自然界中的氮循环
活动1 氮在自然界中的循环
氮元素
游离态: N2 化合态: 氮的氧化物、氨（NH3）、铵盐 （NH4+）、硝酸盐（NO3-）、 蛋白质等
【任务一】自然界中的氮循环
活动1 氮在自然界中的循环
硝酸盐
氮的氧化物 氨
氮肥、硝酸等 含氮化合物
NO3-、NH4+和NH3
特征：不能进行到底，反应物、生成物同时存在
【任务二】氮的固定
活动1 氮气的性质和用途 3. 氮气的用途
（1）化学性质不活泼：用作保护气、填充灯泡、防止食品腐烂 （2）液氮用做制冷剂 （3）用于合成氨
【任务二】氮的固定
活动1 氮气的性质和用途
D
【任务二】氮的固定
模拟闪电固氮
N2＋O2放=电2NO 2NO + O2 = 2NO2
一氧化氮
①物理性质
收集方法？ 排水法
无色、无味、有毒、气体，难溶于水
②化学性质
与氧气反应: 2NO + O2 = 2NO2
气体由无色变为红棕色
可用来检验NO存在
③有利有弊：
（1）NO结合血红蛋白能力比CO还强，造成人体缺氧 （2）作为传递神经信息的“信使分子” （3）在扩张血管、提高免疫力、增强记忆力等方面有着重要作用

HNO3
植物
动物
当堂过关：
1、下列反应中必须加入氧化剂且一步反应就能完成 的是（C ） ① N2 NO2 ②NO2 NO ③ NO2 HNO3 ④N2 NO ⑤N2 NH3 A、① B、②⑤ C、④ D、③④ 2、下列各项属于自然固氮的是（ C） A、植物从土壤中吸收含氮肥料 B、合成氨制取氮肥 C、根瘤菌将氮气转化成含氮化合物 D、仿生固氮
过：NO有强烈的结合血红蛋白的能力，
从而使其丧失了与O2结合的机会，会使人 缺氧、窒息死亡。它还是“光化学烟雾” 的罪魁祸首之一。
Hale Waihona Puke <三>氮在自然界中的循环
NH3
与 酸 反 应
H2
高温、高压、 催化剂
N2
根 瘤 菌
反 硝 化 细 菌
氧气 闪电
NO
O2
NO2
H2O
硝化细菌
土壤中的矿物质
微 生 物
铵盐
硝酸盐
当堂过关：
5、将8mL NO2和O2的混合气体通入倒立于水槽 中装满水的量筒，充分反应后，剩余气体为1 mL，则原混合气体中NO2和O2的体积比可能 为 （ AC ） A、7：3 B、3：7 C、7：1 D、1：7
1、快乐总和宽厚的人相伴，财富总与诚信的人相伴，聪明总与高尚的人相伴，魅力总与幽默的人相伴，健康总与阔达的人相伴。 2、人生就有许多这样的奇迹，看似比登天还难的事，有时轻而易举就可以做到，其中的差别就在于非凡的信念。 3、影响我们人生的绝不仅仅是环境，其实是心态在控制个人的行动和思想。同时，心态也决定了一个人的视野和成就，甚至一生。 4、无论你觉得自己多么了不起，也永远有人比更强;无论你觉得自己多么不幸，永远有人比你更不幸。 5、也许有些路好走是条捷径，也许有些路可以让你风光无限，也许有些路安稳又有后路，可是那些路的主角，都不是我。至少我会觉得，那些路不是自己想要的。 6、在别人肆意说你的时候，问问自己，到底怕不怕，输不输的起。不必害怕，不要后退，不须犹豫，难过的时候就一个人去看看这世界。多问问自己，你是不是已经为了梦想而竭尽全力了? 7、人往往有时候为了争夺名利，有时驱车去争，有时驱马去夺，想方设法，不遗余力。压力挑战，这一切消极的东西都是我进取成功的催化剂。 8、真想干总会有办法，不想干总会有理由;面对困难，智者想尽千方百计，愚者说尽千言万语;老实人不一定可靠，但可靠的必定是老实人;时间，抓起来是黄金，抓不起来是流水。 9、成功的道路上，肯定会有失败;对于失败，我们要正确地看待和对待，不怕失败者，则必成功;怕失败者，则一无是处，会更失败。1、快乐总和宽厚的人相伴，财富总与诚信的人相伴，聪明总与高尚的人相伴，魅力总与幽默的人相伴，健康总与阔达的人相伴。 2、人生就有许多这样的奇迹，看似比登天还难的事，有时轻而易举就可以做到，其中的差别就在于非凡的信念。 3、影响我们人生的绝不仅仅是环境，其实是心态在控制个人的行动和思想。同时，心态也决定了一个人的视野和成就，甚至一生。 4、无论你觉得自己多么了不起，也永远有人比更强;无论你觉得自己多么不幸，永远有人比你更不幸。 5、也许有些路好走是条捷径，也许有些路可以让你风光无限，也许有些路安稳又有后路，可是那些路的主角，都不是我。至少我会觉得，那些路不是自己想要的。 6、在别人肆意说你的时候，问问自己，到底怕不怕，输不输的起。不必害怕，不要后退，不须犹豫，难过的时候就一个人去看看这世界。多问问自己，你是不是已经为了梦想而竭尽全力了? 7、人往往有时候为了争夺名利，有时驱车去争，有时驱马去夺，想方设法，不遗余力。压力挑战，这一切消极的东西都是我进取成功的催化剂。 8、真想干总会有办法，不想干总会有理由;面对困难，智者想尽千方百计，愚者说尽千言万语;老实人不一定可靠，但可靠的必定是老实人;时间，抓起来是黄金，抓不起来是流水。14、成长是一场和自己的比赛，不要担心别人会做得比你好，你只需要每天都做得比前一天好就可以了。 15、最终你相信什么就能成为什么。因为世界上最可怕的二个词，一个叫执着，一个叫认真，认真的人改变自己，执着的人改变命运。只要在路上，就没有到不了的地方。 16、你若坚持，定会发光，时间是所向披靡的武器，它能集腋成裘，也能聚沙成塔，将人生的不可能都变成可能。 17、人生，就要活得漂亮，走得铿锵。自己不奋斗，终归是摆设。无论你是谁，宁可做拼搏的失败者 9、成功的道路上，肯定会有失败;对于失败，我们要正确地看待和对待，不怕失败者，则必成功;怕失败者，则一无是处，会更5、别着急要结果，先问自己够不够格，付出要配得上结果，工夫到位了，结果自然就出来了。 6、你没那么多观众，别那么累。做一个简单的人，踏实而务实。不沉溺幻想，更不庸人自扰。 7、别人对你好，你要争气，图日后有能力有所报答，别人对你不好，你更要争气望有朝一日，能够扬眉吐气。 8、奋斗的路上，时间总是过得很快，目前的困难和麻烦是很多，但是只要不忘初心，脚踏实地一步一步的朝着目标前进，最后的结局交给时间来定夺。 9、运气是努力的附属品。没有经过实力的原始积累，给你运气你也抓不住。上天给予每个人的都一样，但每个人的准备却不一样。不要羡慕那些总能撞大运的人，你必须很努力，才能遇上好运气。 10、你的假装努力，欺骗的只有你自己，永远不要用战术上的勤奋，来掩饰战略上的懒惰。 11、时间只是过客，自己才是主人，人生的路无需苛求，只要你迈步，路就在你的脚下延伸，只要你扬帆，便会有八面来风，启程了，人的生命才真正开始。 12、不管做什么都不要急于回报，因为播种和收获不在同一个季节，中间隔着的一段时间，我们叫它为坚持。失败。11、学会学习的人，是非常幸福的人。——米南德 12、你们要学习思考，然后再来写作。——布瓦罗 13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚 14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。——莱杰 15、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基 16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。——列宁 17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。——毛泽东 18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁 19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫· 托尔斯泰 20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫 21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰· 贝勒斯 22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根 23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基 24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东 25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基、学习外语并不难，学习外语就像交朋友一样，朋友是越交越熟的，天天见面，朋友之间就亲密无间了。——高士其 2、对世界上的一切学问与知识的掌握也并非难事，只要持之以恒地学习，努力掌握规律，达到熟悉的境地，就能融会贯通，运用自如了。——高士其 3、学和行本来是有联系着的，学了必须要想，想通了就要行，要在行的当中才能看出自己是否真正学到了手。否则读书虽多，只是成为一座死书库。——谢觉哉、你的假装努力，欺骗的只有你自己，永远不要用战术上的勤奋，来掩饰战略上的懒惰。 11、时间只是过客，自己才是主人，人生的路无需苛求，只要你迈步，路就在你的脚下延伸，只要你扬帆，便会有八面来风，启程了，人的生命才真正开始。 12、不管做什么都不要急于回报，因为播种和收获不在同一个季节，中间隔着的一段时间，我们叫它为坚持。 13、你想过普通的生活，就会遇到普通的挫折。你想过最好的生活，就一定会遇上最强的伤害。这个世界很公平，想要最好，就一定会给你最痛。

Байду номын сангаас
问题讨论： 1、如何检验一氧化氮？ 无色气体遇空气立即变为红棕色，说明是NO。 2、能不能用排空气法收集一氧化氮？为什么？ 因为NO易被空气中O2氧化成NO2 ，所以不能用 排空气法收集。
3、如何除去一氧化氮气体中混有的少量二氧化氮？
将混合气体通过盛有水的洗气瓶。
3、NO2和O2混合溶于水
1）在一烧瓶中将NO2和O2以4:1的体积比（标
水体中 土壤中
细菌分解
二、氮循环中重要物质及其变化
1、氮气与氮的固定
N2
.. … …
N N ..
常温下性质稳定 高温高压催化剂，放电
氮 的 化 合 物
氮气的性质
（1）氮气的物理性质 无色、无气味的气体；难溶于水；密度比空气稍小。 （2）氮气的化学性质
在通常情况下，化学性质不活泼，很难与其它 物质反应，但在一定条件下能与O2、H2等物质反应
准状况）混合,倒置于足量水中充分反应后所得 溶液的物质的量浓度为 0.036 mol/L 2）将12mlNO2和O2的混合气体通入足量的水 中，充分反应后余气2ml（气体均在相同状态 下测定）求原各气体的体积。 NO2 8ml、O2 4ml或NO2 10.8ml、O2 1.2ml
谢谢大家！
二氧化氮：红棕色、有毒、 一氧化氮无色、有毒、 有刺激性气味的气体，易溶于水。 难溶于水的气体。
与氧气反应 无色，有毒 不溶于水 放电
N2+O2===NO
与氢气反应
N2+3H2
高温、高压
催化剂
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 应称为可逆反应。
注意：1、在相同条件下

NO3
氮素化肥
雷雨与肥料
空气的成分
肥料的种类
固氮的途径
思考讨论: 雷雨又是如何将空气中氮气的生成肥料 的,它的成分是什么 ？
化学固氮困难的原因
试从氮气分子的结构分析: 为什么固氮非常困难呢?
科学证明：拆开1mol 需 要945.8kJ能量， 拆开1molCl—Cl键只需要247kJ的能量
氮气的性质及用途

实验探究二:
操作：用盛有NO2注射器吸入一定量的水。然后 塞上橡皮塞，振荡注射器之后，再次打开橡 皮塞吸入一定量的空气，向注射器内溶液中 加石蕊试液。 现象：先红棕色→无色后由无色→红棕色;溶液 变为红色 结论：3NO2+H2O=2HNO3+NO
自然界的固氮
雷雨天氮的循环:
N2
O2 放电
NO
O2
水
矿物质
NO2
HNO3
NO3－盐
板书设计:
第二节 氮的循环
被氧化
NO3
-
N2
被还原
N2 + O2 = 2NO 2NO + O2 = 2NO2 雷电固氮 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
高温、高压
NH3、NH4+ N + 3H 2 3 催化剂
2NH3 合成氨
课堂检测
完成学案上随堂练习的3个小题和课
山东科技出版社高中化学必修一
第三章第二节
氮的循环
（第一课时）氮气及氮的固定
一氧化氮 和二氧化 氮
铵与铵态 氮肥
硝酸
氮气
水体 富营 养化
自然界中 的循环
氮循环中 的重要物质
氮的循环
人类活动对 氮循环和环 境的影响

数据显示,中国居民人均耕地使用面积为1.41亩, 不足世界人均耕地使用面积的40%.中国有600 多个县人均耕地面积低于国际粮农组织的标准. 就这样一个耕地匮乏的国家,用占世界7%的耕 地养活了占世界22%以上的人口,不能说不是一 个奇迹。化学肥料在保证农产品产量解决人民 温饱问题,优化产品质量提高人民健康水平,保 证耕地质量实现农业可持续发展方面,起到了至 关重要的作用。
广州
洛杉矶光化学烟雾
巩固提高
1、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
2、在新疆和青海两省交界处，有一狭长
山谷，有时牧民和牲畜进入后，风和日丽的
晴天顷刻间会电闪雷鸣，狂风大作,人畜常 遇雷击而倒毙，被当地牧民称为“魔鬼谷”。
You Know, The More Powerful You Will Be
Thank You
在别人的演说中思考，在自己的故事里成长
Thinking In Other People‘S Speeches，Growing Up In Your Own Story
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
奇怪的是这里草木茂盛，你知道其中的
Hale Waihona Puke 原因吗？放电N2+O2 2NO
2NO+O2 2NO2
3NO2+H2O 2HNO3+NO
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
第2节 氮的循环
第1课时
联想•质疑
➢雷电交加时,空气中的氮气和有关的

人工固氮 HNO3、硝酸盐
被细菌
分解
氨或铵化盐 合态 亚硝酸盐
硝酸盐
二、氮循环中的重要物质及氮的固定：
（一）、N2 1、物理性质：无色无味的气体，难溶于水。
2、化学性质： （1）还原性：
放电
N2+O2
2NO
（2）氧化性：
N2＋3H2
高温高压 催化剂
2NH3
在相同条件下，同时向正反两个方向进行的反应 称为可逆反应。
第三章 自然界中的元素
第二节 氮的循环
——第一课时
“资源——产品——废物” 的线性模式向 “资源——产品——废物— —再生资源”
的循环模式转变
生活中一
些环利
用的标志
一问在问题 形、题一 态二氮：有：在氮哪主自的些要循？然转环界化中中形涉的及式到循哪的环些主？要物质和存
大气中的氮
雷电游化作用离合态态：：游N铵离2盐态、NH3 、氮化的合氧态化物、
硝酸盐
三、人类活动对自然界 氮循环和环境的影响
NO2 NO
酸雨
水体富营养化
赤潮
光化学烟雾
花开花谢，月圆月缺，循环无尽。 环环相扣，相互影响，转换不息，循环是世界的根本。
人类的活动破坏了氮的循环，从而改变地球—— 大气这一巨大系统中一些重要物质的循环，全球 就会变暖，环境就会恶劣，资源就会枯竭。
化学 性质
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O= 2HNO3+NO
闪电是雷雨天常见的一种自然现象。农 村有句谚语“一场雷雨一场肥”，雷雨 过后，人们发现庄稼的长势非常好，叶 子绿油油的，好像刚施过氮肥一样。那 么雷雨天，如何生成了肥料呢？
N2
O2

氮的循环（一）
复习与思考： 1、碳酸钠和碳酸氢钠有哪些相似的化学性 质和不同的化学性质？ 2、如何鉴别碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液？ 3、在自然界中组成物质种类最多的是何种 元素？ 4、在空气中含量最多的元素是什么？这种 元素在空气中的含量会不断变化吗？为什么？
思考研讨
氮在自然界中的存在形态有哪几种？不同形 态的氮之间能否相互转化？ 见书P70《联想质疑》
（ 1 ）此次闪电所产生的一氧化氮的物质的量 是多少？
（ 2 ）此次雷电的生产物相当于给土壤施加了 多少千克的尿素[CO(NH2)2]化肥？
作业：P80 3、4
（ 2 ）豆科作物根瘤菌将氮气转化为化合态氨。 （ 3 ）在高温、高压和催化剂作用下，氮气和 氢气反应合成氨。
2、 雷鸣闪电是日常生活中司空见惯的现 象。在闪电发生的过程中，空气中的氮气和氧 气直接化合。假设某次雷电放出的能量为 1.5×107KJ. 已知 1molO2 与 1molN2 化合时要吸 收 181KJ 的能量，闪电时有 1/1000 的能量用于 这一反应。
阅读：P72 《资料在线》 思考 能否用人工方法将空气中的氮气转化 为植物可吸收的氮化合物？
B、与氢气反应 N2+3H2 2NH3 （可逆反应）
阅读：P73 《氨 的合成》自然固氮和人工 固氮
课堂练习： 1、氮的固定有三种途径：生物固氮、自然 固氮和工业固氮。指出下列固氮方式各属于哪 种类型。 （1） 闪电时氮气转化为一氧化氮。
一、氮在自然界中的循环
1、根瘤菌的作用 氮气
放电
根瘤菌
硝酸盐等含 氮化合物
植物
氨基酸（植 物蛋白）
动物
氮的氧 化物
NH4+、NO3-、NH3
微生物

在新疆和青海的交界处，有一处山谷，每当牧民和牲 畜进入后，风和日丽的晴天顷刻电闪雷鸣，人、畜遭 雷击而毙命，奇怪的是这里牧草茂盛、四季常青，被 当地人称为魔鬼谷。最近地质工作者揭开了谜底— 该地质表层处有一巨大磁铁矿，当人畜进入后形成尖 端放电。请同学们用简单的化学方程式来解释牧草茂 盛的原因。
2NO+O2==2NO2 N2+O2==2NO 3NO2+H2O==2HNO3+NO 进一步形成了硝酸盐来自放电本堂课总结1
一.氮气的性质 1.物理性质：色、态、味、水溶性、密度 2.化学性质（1）性质稳定（原因）--用途 （2）一定条件下可与金属镁、氢气、氧气反 应（能写出化学方程式，注意条件，并从 氧化还原的角度分析反应）
本堂课总结2



二.氮的氧化物（NO，NO2） 1.NO （1）物理性质（色、态、味、水溶性、密 度） （2）化学性质（与氧气反应） 2.NO2
铵盐
－3
NH4+
+5
硝酸盐 NO3－
请说明以上各物质的功与过？
一、氮气
1、物理性质 无色、无味的气体，难溶于水，比空气轻 2、化学性质
通常状况，不活泼。 一定条件，与Mg、H2、O2反应 ⑴．与金属镁反应 点燃 3Mg＋N2 Mg3N2
⑵．与非金属反应（H2、O2）
①．与氧气反应 放电 N 2＋O 2 2NO ②．与氢气反应 N2＋3H2
（1）物理性质（色、态、味、密度、水溶性） （2）化学性质：a.生成四氧二氮 b.与水反应（注意从氧化还原角度分析，从离子 反应角度分析）
作业


1.完成学案P57—59面 2.预习氨气的性质与实验室制法
高温、高压 催化剂

1.氮气 N2 氮气的物理性质：
无色无味的气体，难溶于水 ，密度比空气略小
注意：与空气密度相近，只能用排水法
氮气中两个氮原子共用三 对电子（ ），使每 个原子都达到稳定结构，
要破坏这种牢固的结合，
需要很高的能量。
很 不 难 活 和 泼 其 他 物 质 反 应
,
氮气的化学性质:
D、在一定条件下NH4Cl与NaOH反应生成NH3
NO和NO2
NO和NO2的物理性质
3.一氧化氮 NO NO的物理性质： 颜色 状态 水溶性 气味 毒性
NO
无色
气体 难溶于水 无味
有
缺点：NO结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强， 更容易造成人体缺氧。
优点：一氧化氮分子作为一种传递神经信息的“信使分 子”，在使血管扩张、免疫、增强记忆力等方面有着极 其重要的作用。“明星分子”
（1）与氧气反应
可逆反应：
在相同条件下能同时 向正反两个方向进行 的反应称为可逆反应。 注意：1、在相同条件下 2、同时发生向正反两个 方向进行 3、用可逆号“ ” 表示
N2+O2 N2+3H2
放电
2 NO 2NH3
（2）与氢气反应
高温高压 催化剂
（工业制氨）
（3）镁在氮气中燃烧
点燃
3Mg+N2 ===Mg3N2
豆科植物 根部根瘤 硝酸 盐等 空菌 含氮 化合 气 物
根吸收土壤 中铵离子和 硝酸盐 经生物 转化形 成氨基 酸、植 物蛋白 质
动物蛋白
中
氮氧 氮 放 化物、 气 电 硝酸
人工化 学反应 氨
土壤和水体
动植物遗体中蛋白 质被微生物分解
铵离子、硝酸 根离子和氨 氮氧化物