2018高中化学第三章自然界中的元素第2节氮的循环第一课时氮气及其氧化物学案无答案鲁科版必修1.doc

第2节 氮的循环 第1课时 氮气及其氧化物
【学习目标】
1．了解氮循环的基本过程，知道氮循环过程中的基本物质。
2．知道氮气在一定条件下能够与氧气、氢气发生反应，并且了解氮的固定的相关知识。
3．了解氮的两种氧化物：一氧化氮和二氧化氮的颜色、状态、溶解性，一氧化氮与氧气的反应，二氧化氮与水的反应，了解自然界形成硝酸的过程。
【课前预习案】
一、氮在自然界中的循环
氮气以 态：存在于大气中；以 态，存在于动植物体内，土壤中和水体中。
二、 氮循环中的重要物质及转化
（一）氮气
1、氮气的物理性质:
氮气是 色 味的气体，密度 水溶性
2、氮气的化学性质：氮气的化学性质 （填“活泼”或“不活泼”）
（1）N2 与O2反应：
（2）N2与H2反应（工业合成氨的反应）：
可逆反应：在 下，能同时向 进行的反应，方程式中用 表示。
3、氮的固定
（1）.定义： 叫做氮的固定，简称 。
（2）.分类： 高能固氮 (N2 + O2== 2NO)
固氮 生物固氮 (如豆科植物的根瘤菌固氮)
氮的固定 工业合成氨
固氮 仿生固氮
（二）氮的氧化物
1、氮的氧化物（氮有多种价态的氧化物）
化合价
+1
+2
+3
+4
+5
对应氧化物

其中 、 分别是HNO2（亚硝酸）和HNO3的酸酐。
2、NO和NO2
（1）物理性质：

颜色
状态
气味
毒性
水溶性
NO

NO2

（2）化学性质：
一氧化氮与氧气的反应：
二氧化氮与水的反应：
思考：NO的收集方法： NO2的收集方法：
（3）NO、NO2的作用分别是什么？
NO ：
NO2 ：
特别提醒　
(1)氮的氧化物都是大气污染物。
(2)空气中NO2是造成光化学烟雾的主要因素。
(3)空气中NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。
【预习检测】
1.（双选）下列反应，氮元素被还原的是 （ ）
A．N2 + O2 = 2NO B．2NO2 N2O4
C．N2 + 3Mg = Mg3N2 D．N2 + 3H2 2NH3
2.关于氮气的性质的说法中，错误的是（ ）
A.通常情况下，氮气性质很不活泼
B.可在氧气中燃烧，生成一氧化氮
C.氮气的化学性质比较稳定，其原因是两原子间结合非常牢固
D.跟氢气在一定条件下发生反应，氮气是氧化剂
3.下列变化中，属于氮的固定的是（ ）
A.植物从土壤中吸收含氮的养料
B.豆科植物的根瘤菌吸收空气中的氮气，使之转化成植物蛋白质
C.工业上将氨转化成硝酸及其他氮的化合物
D.从空气中分离氮气
4.下列大气污染物中，能与人体血红蛋白结合而引起中毒的气体是 ( )
A. NO B. CO2 C. NO2 D. CO
5．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NO
C. 工业合成氨 D. 豆科植物根瘤菌固氮
6、把少量NO2气体通入过量小苏打溶液中，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，最后收集到的气体是 (　　)
A．氧气 B．一氧化氮
C．二氧化氮和氧气 D．一氧化氮和氧气
【课堂探究案】
【探究一】N2的化学性质
从元素化合价分析氮气具有 性（氧化性、还原性）
写出下列方程式并指出该反应中电子转移的数目
（1）氧化性： (工业上制氨气） N2 + 3H2——
（2）还原性：（自然固氮） N2 + O2——
【探究二】NO、NO2的化学性质
（完成下列方程式并指出各反应的氧化剂、还原剂以及电子转移的数目）

（1） NO + O2—— （2） NO2 + H2O——

【思考】（1）如何除去NO中的NO2？
（2）农谚“雷雨发庄稼”是何道理？写出该过程中的反应方程式。

（3）镁条在空气中燃烧可能发生哪些反应？写出相应的方程式。

【探究三】氮的氧化物的计算
例题1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，液面上升到试管的 （ ）
A．1/2 B．1/3 C．2/3 D．5/6

例题2将容积为50 mL的量筒充满二氧化氮和氧气的混合气体，将量筒倒置在盛满水的水槽里，一段时间后，量筒里剩余气体体积为5 mL。则原混合气体中NO2和O2体积比可能是______ ____或_____ ___。（若是50ml的NO和O2的混合气体呢？体积比是 或 ）
【推荐作业】
1、实验室制备下列气体，只能用排水法收集的是（ ）
A．NO2 B．NO C．O2 D．Cl2
2、下列反应属于氮的固定的是（ ）
A N2和H2 反应生成NH3 B NH3经催化氧化生成NO
C NO与O2反应生成NO2 D 由NH3制尿素
3、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．1 ：1 B．1 ：2 C．1 ：3 D．2 ：3
【反馈与检测】
1、起固氮作用的化学反应是（ ）
A. N2和H2 在一定条件下反应生成NH3 B. NO 与O2反应生成NO2
C．NH3催化氧化生成NO Ｄ．由NH3制NH4HCO3和(NH4)SO4
2、下列气体能造成空气中光化学烟雾污染的是（ ）
A．CO B．SO2 C．NO2 D．Cl2
3、（双选）下列用途中应用了氮气的不活泼性的是 （ ）
A.金属焊接时的保护气，和氩气混合填充灯泡 B.用于合成氨气
C.工业上以氮气为原料之一制取硝酸 D.保护粮食和水果
4、在NO2被水吸收的反应中，发生还原反应和氧化反应的物质的质量比为 ( )
A. 3:1 B. 1:3 C. 1:2 D. 2:1
5、VL的密闭容器中通入amolNO和bmolO2,反应后容器内N原子数与O原子数之比为（ ）
A、a/b B、a/2b C、a/(a+2b) D、b/a
6、某混合气体可能含有N2 、HCl、CO，把混合气体依次通过足量的NaHCO3溶液和灼热的CuO，气体体积没有变化，再通过足量的Na2O2固体，气体体积减少，最后通过灼热的铜网，经充分反应后，气体体积又缩小但还有剩余气体，以下对混合气体组分的判断，正确的是（ ）
A. 一定有N2 和HCl ，没有CO B. 一定有N2 、、HCl 和CO
C. 一定有 N2 ，HCl 和CO至少有一种 D. 一定无N2 ， HCl 和CO至少有一种
7、将装有30mLO2、NO混合气体的量筒倒立于水槽中，反应后气体体积缩小为16mL，则原混合气体中O2和NO的体积比是 或
8、汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染源。汽车尾气中含有CO、NO等多种污染物。
(1)汽车燃料中一般不含氮元素，尾气中所含的NO是如何产生的？说明原因并写出有关反应的化学方程式：_________________________________________________________。
(2)治理汽车尾气中NO和CO的一种方法是在汽车的排气管上装一个催化转化装置，使NO与CO反应，生成CO2和N2。反应的化学方程式是______________________________。
(3)下列措施中，能减少或控制汽车尾气污染有效且可行的是________。
①制定严格的汽车尾气排放标准，并严格执行
②开发清洁能源汽车，如氢能汽车、太阳能汽车等
③市民出行戴防护面具 ④市民大量移居城市郊区