自然界中氮的循環(huán)氮氣一氧化氮和二氧化氮

1、了解氮循環(huán)的基本過程，認(rèn)識氮循環(huán)過程中的重要物質(zhì)，以及人類活動對氮循環(huán)的影響，樹立環(huán)保意識。2、了解氮的物理性質(zhì)，掌握氮的化學(xué)性質(zhì)。3、了解一氧化氮、二氧化氮的物理性質(zhì)，

掌握一氧化氮、二氧化氮的化學(xué)性質(zhì)。圖1氮在自然界中的循環(huán)示意圖看圖說話一、氮在自然界中的循環(huán)地下天上人間N2①硝酸鹽等含氮化合物銨根離子和硝酸鹽氨基酸植物蛋白質(zhì)動物蛋白質(zhì)微生物NH3、NH4+、

NO3—②硝酸鹽N2+O2NO.NO2等氮氧化物③N2NH3化學(xué)活動各種氮肥課本P73氮的固定課本P75

使空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物方法叫做氮的固定，簡稱固氮.氮的固定人工固氮自然固氮生物固氮：豆科植物90%高能固氮：閃電10%N2+O2==2NO放電NO+O2==NO23NO2+H2O==2HNO3+NO催化劑N2+3H22NH3高溫、高壓（常溫常壓）仿生固氮工業(yè)固氮N2+O2==2NO放電氮的固定課本P75

使空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物方法叫做氮的固定，簡稱固氮.氮的固定人工固氮自然固氮生物固氮：豆科植物90%高能固氮：閃電10%N2+O2==2NO放電NO+O2==NO23NO2+H2O==2HNO3+NO氮的固定課本P75

使空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物方法叫做氮的固定，簡稱固氮.氮的固定人工固氮自然固氮生物固氮：豆科植物90%高能固氮：閃電10%N2+O2==2NO放電NO+O2==NO23NO2+H2O==2HNO3+NO催化劑N2+3H22NH3高溫、高壓（常溫常壓）仿生固氮工業(yè)固氮（合成氨）氮的固定課本P75

使空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物方法叫做氮的固定，簡稱固氮.氮的固定人工固氮自然固氮生物固氮：豆科植物90%高能固氮：閃電10%N2+O2==2NO放電NO+O2==NO23NO2+H2O==2HNO3+NO催化劑N2+3H22NH3高溫、高壓（常溫常壓）仿生固氮工業(yè)固氮（合成氨）仿生固氮菌在相同條件下能同時向正反兩個方向進(jìn)行的反應(yīng)稱為可逆反應(yīng)課本P75可逆反應(yīng)特征：不能進(jìn)行到底，反應(yīng)物、生成物同時存在思考：向一個密閉容器中投入1molN2和3molH2，能否生成2mol的NH3？二、氮循環(huán)中的重要物質(zhì)1、氮氣（N2）N2O2放電NONO2HNO3硝酸鹽H2OO2②物理性質(zhì)：①分子結(jié)構(gòu)思考：氮氣分子中有三對共用電子對，其化學(xué)性質(zhì)如何？無色、無味的氣體，密度比空氣稍小，難溶于水不活潑，很難與其他物質(zhì)反應(yīng)氮氮三鍵錘擊被液氮凍上的康乃馨液氮和乒乓球③化學(xué)性質(zhì)：不活潑，很難與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。但在一定條件下，氮氣能與氧氣、氫氣、鎂等物質(zhì)反應(yīng)。氮氣作還原劑，表現(xiàn)還原性00+2-2N+O2NO放電221、與O2反應(yīng)與非金屬反應(yīng)①與氧氣反應(yīng)

備注：一氧化氮與氧氣發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化氮為紅棕色2NO＋O2

2NO2

N2＋O2

2NO放電涉及的化學(xué)方程式：氮氣與氧氣發(fā)生反應(yīng)結(jié)論：現(xiàn)象：有紅棕色氣體生產(chǎn)。③化學(xué)性質(zhì)：不活潑，很難與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。但在一定條件下，氮氣能與氧氣、氫氣、鎂等物質(zhì)反應(yīng)。氮氣作還原劑，表現(xiàn)還原性00+2-2N2+O22NO放電1、與O2反應(yīng)氮氣作氧化劑，表現(xiàn)氧化性00-3+12、與H2反應(yīng)高溫高壓催化劑N2+3H2

2NH3

相同條件、正反兩方向同時進(jìn)行可逆反應(yīng)特征：不能進(jìn)行到底，反應(yīng)物、生成物同時存在3、與金屬鎂反應(yīng)③化學(xué)性質(zhì)：不活潑，很難與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。但在一定條件下，氮氣能與氧氣、氫氣、鎂等物質(zhì)反應(yīng)。氮氣作還原劑，表現(xiàn)還原性00+2-2N+O2NO放電221、與O2反應(yīng)氮氣作氧化劑，表現(xiàn)氧化性00-3+12、與H2反應(yīng)高溫高壓催化劑N+3H2NH223相同條件、正反兩方向同時進(jìn)行3Mg＋N2

Mg3N2點燃00+2-3氮氣作氧化劑，表現(xiàn)氧化性

氮氣可做保鮮蘋果、燈泡、糧食保存的保護(hù)氣，這是利用了氮氣的什么性質(zhì)？A.還原性B.氧化性C.穩(wěn)定性④重要用途：

1、制氨氣

2、焊接金屬的保護(hù)氣

3、與氬氣填充燈泡

4、保存水果、糧食等NH3N2

N2O

NO

N2O3NO2

N2O4

N2O5-30+1+2+3+4+4+5NONO2物理性質(zhì)：無色、難溶于水的氣體化學(xué)性質(zhì)：2NO+O2=2NO2缺點：NO結(jié)合血紅蛋白的能力比一氧化碳還強(qiáng)，更容易造成人體缺氧。優(yōu)點：一氧化氮分子作為一種傳遞神經(jīng)信息的“信使分子”，在使血管擴(kuò)張、免疫、增強(qiáng)記憶力等方面有著極其重要的作用。

物理性質(zhì)：紅棕色、有刺激性氣味的有毒氣體，易溶于水

化學(xué)性質(zhì)：NO2溶于水時生成硝酸和一氧化氮。工業(yè)上利用這一原理制取硝酸。

3NO2+H2O=2HNO3+NO

用途：能使多種織物退色，損壞多種織物和尼龍制品，對金屬和非金屬材料也有腐蝕作用笑氣二、氮循環(huán)中的重要物質(zhì)（氮的氧化物均有毒）2、氮的氧化物NO2與H2O反應(yīng)：化學(xué)性質(zhì)：2、氮的氧化物二、氮循環(huán)中的重要物質(zhì)3NO2+H2O==2HNO3+NO2NO+O2==2NO2現(xiàn)象：

a.紅棕色氣體變?yōu)闊o色氣體；b.集氣瓶中水面上升到原體積的約三分之二處；c.讓集氣瓶內(nèi)無色氣體接觸到空氣，又變成紅棕色；d.向溶液中滴入石蕊試液變成紅色。結(jié)論：a.二氧化氮能與水反應(yīng)生成無色氣體一氧化氮，同時生成酸性物質(zhì)；b.一氧化氮易與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮。涉及到的反應(yīng)：NH3N2

N2O

NO

N2O3NO2

N2O4

N2O5-30+1+2+3+4+4+5（氮的氧化物均有毒）一氧化氮：無色、無味、難溶于水、有毒（與CO毒性相似）2、氮的氧化物二氧化氮：紅棕色、刺激性氣味、易溶于水、有毒（1）常見的氮的氧化物NONO23NO2+H2O=2HNO3+NO2NO

+O2=2NO2+4+5+2NO2既作氧化劑又作還原劑，氧化產(chǎn)物是硝酸，還原產(chǎn)物是NO易錯細(xì)節(jié)總結(jié)記憶：收集NO只能用

法。收集NO2只能用法。排水向上排空氣二、氮循環(huán)中的重要物質(zhì)空氣N2

和O2NONO2雨水HNO3NO硝酸鹽植物生長揭秘自然在新疆與青海交界處有一山谷，人稱“魔鬼谷”。經(jīng)常電閃雷鳴，狂風(fēng)暴雨，把人畜擊斃。然而谷內(nèi)卻是牧草茂盛，四季常青。你知道這是為什么嗎？空氣中O2土壤中礦物質(zhì)閃電空氣N2

和O2NONO2雨水HNO3NO硝酸鹽植物生長揭秘自然空氣中O2土壤中礦物質(zhì)閃電“一場雷雨一場肥”

N2+O2====2NO放電或高溫2NO

+O2=2NO2

3NO2+H2O=2HNO3+NO雷雨發(fā)莊稼練習(xí)叢書P68一定條件下，將等體積的NO和O2的混合氣體置于試管中，并將試管倒立于水槽中，充分反應(yīng)后，剩余氣體的體積約為原體積的多少？2NO＋O22NO23NO2＋H2O2HNO3＋NO上述兩個反應(yīng)可多次循環(huán)，綜合兩式，整理得總反應(yīng)式4NO＋3O2＋2H2O4HNO3分析：NO和O2的體積比為4:3，等體積混和，剩余O2?體積，為原混合氣體的1/8答案：1/8叢書P68將NO2和O2混和氣體同時通入水中發(fā)生的反應(yīng)？遷移2NO＋O22NO23NO2＋H2O2HNO3＋NO①②上述兩個反應(yīng)多次循環(huán)，綜合①②可得總反應(yīng)關(guān)系式4NO2＋O2＋2H2O4HNO3【典例】用排水法收集12mLNO于試管中，然后向倒立于水槽中的該試管內(nèi)間歇地通入O2共12mL，下面的說法中，正確的是A.剩余NOB.剩余NO2C.試管中氣體為紅棕色D.試管內(nèi)氣體先變?yōu)榧t棕色，后紅棕色消失，反復(fù)幾次，

最后剩余無色氣體【思路

點撥】解答本題要注意以下兩點：【自主解答】選D。向NO中間歇通入O2發(fā)生的總反應(yīng)為：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，等體積的NO和O2反應(yīng)最后剩余O2。NO和NO2的性質(zhì)比較叢書P68(1)物理性質(zhì)NONO2顏色_____色_______色狀態(tài)氣體氣體氣味無味________氣味毒性_____毒_____毒水溶性_____溶_____溶無紅棕刺激性有有難易二、氮循環(huán)中的重要物質(zhì)對比項目NONO2色味態(tài)、毒性水溶性與氧氣反應(yīng)與水反應(yīng)與氧氣、水同時作用氧化性危害及功能無色無味氣體、有毒利用其強(qiáng)氧化性損害各種織物、金屬和非金屬制品；造成光化學(xué)煙霧污染,也是酸雨形成的原因之一；排入水中造成水體富營養(yǎng)化。紅棕色有刺激性氣味氣體、有毒易溶于水不反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NO4NO2+O2+2H2O=4HNO36NO2+2NH3==4N2+3H2O不溶于水易與血紅蛋白結(jié)合導(dǎo)致缺氧而中毒；作為信使分子能夠使血管擴(kuò)張、免疫、增強(qiáng)記憶力等。6NO+4NH3=5N2+6H2O4NO+3O2+2H2O=4HNO3不反應(yīng)2NO+O2=2NO22.3NO2+H2O=2HNO3+NO反應(yīng)中， (1)NO2是酸性氧化物嗎？(2)n(氧化劑):n(還原劑)=？1.怎樣除去NO中的NO2?思考記憶：通過水洗不是1：21．下列關(guān)于一氧化氮的敘述正確的是()A．一氧化氮沒有毒B．二氧化氮溶于水可制得一氧化氮C．一氧化氮可以由氮氣和氧氣在高溫條件下直接化合得到D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集【解析】選B。一氧化氮是難溶于水、有毒的氣體，可用排水法收集；二氧化氮與水反應(yīng)可制得一氧化氮和硝酸；氮氣和氧氣在放電條件下生成一氧化氮，不能在高溫條件下直接化合。2、起氮的固定作用的化學(xué)反應(yīng)是（）A、N2和H2在一定條件下生成氨氣B、NO遇O2轉(zhuǎn)化成NO2

C、硝酸工廠氧化NH3制取NOD、用NH3制硫酸銨

A3、從N2中氮元素的化合價來說，氮氣既有氧化性，又有還原性。下列反應(yīng)中氮氣表現(xiàn)還原性的是（）A、氮氣與氫氣反應(yīng)B、氮氣跟氧氣反應(yīng)C、氮氣跟金屬鎂反應(yīng)D、以上反應(yīng)都不是B4、Ｍurard等三位教授最早提出NO分子在人體內(nèi)有獨特的功能，近年來在此領(lǐng)域的研究有很大進(jìn)展，因此這三位教授榮獲了1998年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎及生理學(xué)獎。關(guān)于NO的下列敘述不正確的是（）A、NO可以是某些含低價氮的物質(zhì)被氧化的產(chǎn)物B、NO不是酸性氧化物C、NO可以是某些含高價氮的物質(zhì)被還原的產(chǎn)物D、NO是紅棕色氣體D5．搭載著“嫦娥二號”衛(wèi)星的“長征三號”丙運(yùn)載火箭的推進(jìn)劑引燃后產(chǎn)生的氣體主要是CO2、H2O、N2、NO，這些氣體均為無色，但在衛(wèi)星發(fā)射現(xiàn)場看到火箭噴出大量紅色煙霧。產(chǎn)生紅色煙霧的原因是()A．高溫下N2遇空氣生成NO2B．NO遇空氣生成NO2C．CO2遇NO反應(yīng)生成CO和NO2D．NO和H2O反應(yīng)生成H2和NO2【解析】選B。根據(jù)火箭噴出的大量紅色煙霧可推知其應(yīng)是NO2，而高溫下N2與O2不能生成NO2。思考：我國四大發(fā)明之一：黑火藥其配方中有一主要成份是：硝石（NaNO3KNO3);古人的提取方法是將老墻土浸泡后蒸干而得,試分析其原理。老墻土是經(jīng)歷雷雨多次的淋刷，每次雷雨產(chǎn)生的微量的硝酸與土壤的礦物質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)生硝酸鉀、硝酸鈉，日積月累，硝酸鉀、硝酸鈉的含量越來越大，所以越老的墻土硝石的含量越多。【典例】下列有關(guān)氮氣的說法正確的是A.氮氣是由氮原子構(gòu)成的雙原子分子，所以化學(xué)性質(zhì)不活潑B.1molN2可與3molH2完全反應(yīng)生成2molNH3C.電閃雷鳴的雨天，雨水中會含有一定量的硝酸，其中發(fā)生的反應(yīng)之一是N2+2O22NO2D.NO、NO2在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化，且二者都是引起光化學(xué)煙霧的大氣污染物

【易錯選項】B放電====【易錯剖析】(1)易錯選項分析本題易錯選B的原因在于抓不住可逆反應(yīng)的特征，N2與H2的反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)，不能進(jìn)行徹底，所以1molN2和3molH2不可能完全反應(yīng)生成2molNH3。(2)其他錯誤選項分析①錯選A項：原因在于不能充分利用結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的關(guān)系分析解決問題。氮氣性質(zhì)穩(wěn)定的原因是兩個氮原子之間共用三對電子，破壞這種結(jié)構(gòu)時需要很高的能量，所以氮氣化學(xué)性質(zhì)不活潑。②錯選C項：原因在于知識記憶不準(zhǔn)確，N2與O2放電時可生成NO，不能直接生成NO2?！緲?biāo)準(zhǔn)答案】D2.氮氧化物進(jìn)入大氣后，不僅會形成硝酸型酸雨，還可能形成光化學(xué)煙霧，因此必須對含有氮氧化物的廢氣進(jìn)行處理。(1)用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：2NO2+2NO+4NaOH====4NaNO2+2H2O①,2NO2+2NaOH====NaNO2+NaNO3+H2O②，在反應(yīng)①中，氧化劑是_____，還原劑是_____。在反應(yīng)②中，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為_____。(2)汽車尾氣中含有CO和NO，消除這兩種物質(zhì)對大氣污染的方法是安裝催化轉(zhuǎn)化器，使它們發(fā)生反應(yīng)生成N2和CO2，該反應(yīng)的化學(xué)方