化學(xué)必修一第三章

物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化第3節(jié)氮的循環(huán)第1課時自然界中的氮循環(huán)、氮的單質(zhì)及氧化物核心素養(yǎng)發(fā)展目標1.科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：通過自然界中的氮循環(huán),了解氮循環(huán)的基本過程,能例舉自然固氮與人工固氮的過程,知道人工固氮對社會發(fā)展的重要意義。2.宏觀辨識與微觀探析：認識氮循環(huán)過程中重要的含有氮元素的物質(zhì),能夠?qū)械氐奈镔|(zhì)進行分類。3.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識：認識氮氣、一氧化氮、二氧化氮的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)以及典型的實驗現(xiàn)象,能書寫主要反應(yīng)的化學(xué)方程式,知道它們的主要應(yīng)用;建立從物質(zhì)類別、元素價態(tài)角度研究物質(zhì)性質(zhì)和實現(xiàn)含有氮元素的物質(zhì)之間轉(zhuǎn)化的思路和方法。學(xué)業(yè)目標1.知道自然界中氮循環(huán)的基本過程，認識氮循環(huán)過程中的重要物質(zhì)。2.知道氮氣在一定條件下能夠與氧氣、氫氣發(fā)生反應(yīng)，了解氮的固定的相關(guān)知識。3.熟知一氧化氮和二氧化氮的性質(zhì)，了解自然界中形成硝酸的過程。氮元素游離態(tài):

N2化合態(tài):氮的氧化物、氨（NH3）、銨鹽（NH4+）、硝酸鹽（NO3-）、蛋白質(zhì)等聯(lián)想·質(zhì)疑

閃電是大家非常熟悉的自然現(xiàn)象。你知道在電閃雷鳴的時候，空氣里的氮氣、部分含氮化物分別發(fā)生了哪些反應(yīng)嗎？這些反應(yīng)產(chǎn)生了哪些物質(zhì)？這些物質(zhì)對于人類的生產(chǎn)和生活有什么意義？俗語說“雷雨發(fā)莊稼”“一場雷雨一場肥”，這隱含著什么原理？氮元素在地球上的存在：1、氮元素在自然界中的存在形式：游離態(tài)和化合態(tài)。一、自然界中氮的循環(huán)2．自然界中氮的循環(huán)氮氧化合物3、人類活動的影響①氮氣

→含氮化合物(如

、

等)；②燃燒產(chǎn)生的

參與氮的循環(huán)。NH3銨鹽硝酸氮氧化合物交流·研討自然界中的氮循環(huán)涉及哪些含氮物質(zhì)？指出所列化合物的物質(zhì)類別和其中氮元素的化合價。二、氮循環(huán)中物質(zhì)的性質(zhì)及物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化(2)分類(1)含義：將空氣中

的氮轉(zhuǎn)化為

的過程。游離態(tài)含氮化合物1.氮的固定氮的固定N2＋O22NO注意：①含氮化合物之間的轉(zhuǎn)化不屬于氮的固定。②固氮反應(yīng)一定屬于氧化還原反應(yīng)。觀察·思考模擬閃電固氮，認識氮及其化合物的性質(zhì)氣體顏色由無色變?yōu)榧t棕色2NO+O2=2NO2

N2＋O22NO實驗操作實驗現(xiàn)象化學(xué)方程式①放電條件下N2和O2的反應(yīng)觀察·思考模擬閃電固氮，認識氮及其化合物的性質(zhì)實驗操作：實驗現(xiàn)象：化學(xué)方程式：②NO2和H2O的反應(yīng)NO2和H2O的反應(yīng)3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO紅棕色氣體變?yōu)闊o色；集氣瓶中水面上升，但未充滿集氣瓶；集氣瓶內(nèi)無色氣體接觸到空氣變成紅棕色。①穩(wěn)定性：氮氣的化學(xué)性質(zhì)不活潑，通常很難與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。(1)物理性質(zhì)2．氮氣(2)化學(xué)性質(zhì)

用作：保護氣（焊接金屬、金屬熱處理、大規(guī)模集成電路、保存糧食等）N2是無色無味氣體，密度與空氣接近，難溶于水。②氧化性、還原性：N2＋O22NON2＋3H22NH3N2＋3Mg

Mg3N2還原性氧化性氧化性可逆反應(yīng)2、氮氣的實驗室制法：(固液加熱制氣體)氮氣的密度與空氣的接近,只能用排水法收集。深化拓展氮氣工業(yè)制法1、空氣中含有大量的氮氣,空氣是工業(yè)制氮氣的主要來源,生產(chǎn)方法主要是分離液態(tài)空氣,并制得液態(tài)氧。NH4Cl+NaNO2

N2↑

+NaCl+2H2O先揮發(fā)后揮發(fā)氮及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系思考1：俗話說“雷雨發(fā)莊稼”，結(jié)合這個實驗說出其中的原理，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。

雷電發(fā)生時，N2和O2化合生成NO，NO迅速被氧化為NO2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3跟土壤作用生成硝酸鹽，NO3－可被植物吸收。N2＋O2

2NO2NO＋O2＝2NO23NO2＋H2O＝2HNO3＋NO思考2：將1molN2和3molH2充入密閉容器中，在一定條件下反應(yīng),能否得到2molNH3？原因是什么？不能。因為合成氨的反應(yīng)是可逆反應(yīng),不能完全進行到底。(1)N2性質(zhì)非常穩(wěn)定，因此可以作為很多物質(zhì)的保護氣()(2)豆科植物的根瘤菌固氮屬于自然固氮中的高能固氮()(3)工業(yè)上將NH3轉(zhuǎn)化為其他銨態(tài)化肥屬于人工固氮()(4)N2和O2在放電條件下會生成NO2()(5)N2中N元素價態(tài)為0價，處于中間價態(tài)，因此既有氧化性，又有還原性()(6)N2的密度比空氣小，可以通過向下排空氣法收集干燥的N2()√×1、判斷正誤××√×隨堂訓(xùn)練AD2、為提高農(nóng)作物產(chǎn)量,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中需要大量含氮化合物做肥料。(1)下列固氮方法中，屬于人工固氮的是____(填字母)。A.合成氨B.閃電固氮C.根瘤菌固氮

D.仿生固氮E.用氨氣合成尿素(2)植物的根瘤菌能把空氣中的氮氣轉(zhuǎn)化為氨，被植物吸收，這種過程被稱為氮的固定。此過程可簡單地用化學(xué)方程式表示為：

N2＋____C＋____H2O____NH3＋____CO2①配平以上化學(xué)方程式,并用單線橋法表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。23643③閃電固氮反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________，氮氣顯________(填“氧化”或“還原”)性。還原④合成氨的化學(xué)方程式是__________________________，氮氣顯________(填“氧化”或“還原”)性。氧化②上述反應(yīng)中的還原劑是____，還原產(chǎn)物是______(均填化學(xué)式)。若轉(zhuǎn)移3mol電子則會生成NH3____mol。CNH31N2＋O22NON2＋3H22NH33、金屬氮化物氮化鎂和水的反應(yīng)，生成氨氣和氫氧化鎂，試寫出反應(yīng)方程式：

。Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑4、下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)(如下圖)的說法不正確的是(

)A．