高中化学 自然界中的元素第2节氮的循环学案（1）鲁科版

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1、第2节氮的循环互动课堂疏导引导　一、氮气1.氮的存在和氮的固定(1)自然界中氮元素以游离态和化合态两种形式存在。氮的固定是指游离态氮转化为化合态氮的过程。固氮包括人工固氮和自然固氮两种类型。2.氮气的结构和性质(1)氮气的结构分子式：N2，结构式：。氮气在通常状况下性质稳定的原因是N2中的三键很牢固。（2）物理性质：纯净的氮气是无色无味的气体，密度比空气的略小，不溶于水。（3）化学性质：在通常状况下，氮气的化学性质不活泼，很难与其他物质发生反应。氮气通常可以作保护气。但在一定条件下，氮气也能和许多物质发生反应。①氮气与氢气的反应N2+3H2高温、高压催化

2、剂2NH3此反应为可逆反应，用于工业合成氨气。②氮气与氧气的反应N2+O22NO二、氮的氧化物（1）NO：是无色气体，有毒，不溶于水。易被氧气氧化。2NO+O22NO2（2）NO2：是红棕色有刺激性气味的气体，易溶于水，有毒。NO、NO2是大气污染物。3NO2+H2O====HNO3+NO（3）与碱溶液反应：2NO2+2NaO====HNaNO2+NaNO3+H2ONO+NO2+2NaOH====2NaNO2+H2ONaOH用于氮的氧化物的吸收。三、氨与铵盐1.氨气(1)物理性质：无色有刺激性气味气体，密度比空气的小，极易(1∶700)溶于水

3、。记忆要诀氨的物理性质无色密小味刺激，易溶易液制冷剂。(2)化学性质①与水反应：（中学唯一的碱性气体）。说明：氨水中有，甚至还有水电离出的H+。②与酸反应：====（挥发性酸反应有白烟生成）③具有还原性：4NH3+5O24NO+6H2O。(3)实验室制NH3原理(实验室制法)：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。收集：向下排空气法检验：用湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口或管口，观察试纸是否变蓝。2.铵盐的化学性质（1）不稳定性：NH4ClNH3↑+HCl↑NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑铵盐分解规律：生成氨气和酸（2

4、）检验：方法点拨　NH3的检验方法（1）常用湿润的红色石蕊试纸检验。（2）也可用蘸有氯化氢的玻璃棒检验。案例1氨气可以做喷泉实验，这是利用氨气的…（　　）A.易液化　　　　　　　B.比空气轻C.极易溶于水D.能跟水反应【剖析】喷泉实验是利用气体物质与液体物质之间的互相作用，形成压强差。由于氨气极易溶于水，当向装满氨气的烧瓶中滴入少量水，由于大量的氨气溶解，使烧瓶内气体压强减小，在大气压的作用下，使烧杯内的水进入烧瓶中，从而形成喷泉。【答案】C【借题发挥】（1）产生喷泉的条件：上下形成压强差。通常有两种情况：可以减小烧瓶内气体的压强（如右图）；可以增大下端的

5、压强（如在公园内的喷泉）。（2）能产生喷泉的气体：因为氨气易溶于水，氨气和水之间作用可产生喷泉。其他气体如果能被某液体物质大量吸收，则也可以产生喷泉。如二氧化碳和氢氧化钠溶液。案例2在1L1mol·L-1的氨水中（　　）A.含有1molNH3分子B.含NH3和之和为1molC.含1molNH3·H2OD.含NH3、NH3·H2O、之和为1mol【剖析】氨气溶于水后，大部分与水反应，所以氨气进入水中后有三种存在形式：NH3·H2O、NH3、，三者的总和等于1mol。【答案】D【借题发挥】（1）氨水的成分：三分子NH3·H2O、H2O、NH3；三离子、OH-、

6、H+。（2）氨水的保存：氨水见光易分解，保存在棕色瓶中，避光。（3）氨水的主要成分是NH3·H2O，但氨水的溶质是NH3；氨气溶于水能导电是因为生成的NH3·H2O是弱电解质，而NH3是非电解质。（4）氨水的浓度越大，溶液的密度越小。四、硝酸1.硝酸的物理性质纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。98％以上的浓硝酸在空气中由于挥发出HNO3会产生“发烟”现象，通常叫做发烟硝酸。2.硝酸的化学性质（1）不稳定性：浓硝酸受热或见光分解产生棕红色的二氧化氮气体。一般浓硝酸保存在棕色试剂瓶里，放置在阴凉处。4HNO3====4NO2↑+O2↑+2H2O

7、（2）强氧化性：硝酸能与除金、铂、钛以外的大多数金属反应，通常，浓硝酸与金属反应生成的气体主要是二氧化氮，稀硝酸与金属反应生成的气体主要是一氧化氮。常温下，浓硝酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化。如：将铜片分别投入到浓硝酸中和稀硝酸中Cu+4HNO3(浓)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O浓硝酸在加热条件下，还能与碳、硫、磷等非金属单质发生氧化还原反应。如：将木炭投入到热的浓硝酸中C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑