高中化学氮的循环 (1)鲁科版必修一
《氮的循环》教学设计
《氮的循环》教课方案鲁科版必修 1 第三章自然界中的元素第二节氮的循环教课方案【教材版本】山东科学技术第一版社高中化学必修1【设计理念】氮及其化合物是高中化学教课中的重要内容，是中学阶段所学习的元素化合物知识中重要的非金属元素。
这部分内容如氮的固定、氮肥、以及人们在利用含氮物质过程中对环境造成的影响等，与生产、生活都有着亲密的联系。
本节课就是经过对氨气性质的认识，掌握喷泉实验的原理。
经过对铵盐性质的学习，掌握氮肥的合理使用，关注农业生产中的化肥问题。
【教材剖析】本节知识经过对喷泉这一自然现象的剖析，激发学习兴趣，培育学生的思虑能力和察看剖析能力。
联合学生对于氮循环的已有经验，在氮循环的基础上睁开此中的主要反响过程，商讨发生的化学反响，以及这些化学反响有那些重要的应用。
经过对氨态氮肥的学习，促进学生关注农业问题，关注农业生产。
【学情剖析】学生经过熟习的自然现象的剖析，简单激发学习兴趣，而对自然现象引出的化学识题，经过前面学习已经掌握了氮的循环和氮的氧化物，很简单想到应当学习氮的氢化物，经过对氨气性质的学习掌握喷泉实验的原理。
对实验现象的察看与解说，认识铵盐的性质。
从熟习的化肥下手，指引关注农业生产中的化肥问题。
让化学知识为工农业生产服务。
【教课目的】一、知识与技术目标1、经过察看实验，认识氨的溶解性，氨与水的反响，与酸的反响。
2、经过剖析化合价认识氨的复原性。
3、经过亲身着手实验，得出铵盐的化学性质，以及氨的实验室制法。
4、经过铵盐的受热分解，铵盐与碱的反响，认识铵态氮肥的施用问题，认识它们在生产中的应用。
二、过程与方法培育经过察看实验现象，总结剖析物质性质的能力；经过活动研究，提升实验能力和学习化学的兴趣。
三、感情态度和价值观经过研究实验，培育学习元素化合物知识的学习方法。
【重点难点】教课重点：氨与铵盐的性质教课难点：喷泉实验的原理【教课环境】实验试剂和用品：氨气浓盐酸氯化铵碳酸氢铵澄清的石灰水氢氧化纳稀硫酸酒精灯试管夹试管若干铁架台石蕊试纸玻璃棒棉花胶头滴管【教课方法】实验研究法。
高中化学 3.2.1 自然界中氮的循环 氮气 一氧化氮和二氧化氮(探究导学课型)课件 鲁科版必修1
4．发射“天宫”一号的运载火箭，其推进剂引燃后发生剧烈
反应，产生大量高温无色气体(CO2、H2O、N2、NO)从火箭尾部
喷出。但在发射现场看到火箭尾部喷出大量红棕色的气体，产 生红棕色的气体的原因是( )
A．NO遇空气生成NO2
B．高温下N2遇空气生成NO2 C．CO2与N2反应生成CO和NO2 D．NO和H2O反应生成H2和NO2 【解析】选A。从产生的气体中可以看出能变红棕色的情况就
溶 解 性
毒性
难溶 于水 ______
有毒 ________
有毒 _______
2．相互转化
2NO+O2====2NO2 。 (1)NO→NO2：_______________ 3NO2+H2O====2HNO3+NO (2)NO2→NO：______________________( 工业制HNO3的原理)。
1．认识氮氧化合物的化学性质 (1)“雷雨发庄稼”蕴含了什么样的化学原理？ 【思路分析】 雷雨 闪电 N2和O2在该条件下反 应，最终产物为NO2
(1)NO2与雨水反应最
庄稼
氮肥
终转化成硝酸； (2)土壤中含有矿物质。
提示：空气中的氮气和氧气在放电的条件下生成NO，NO最终转 化生成硝酸，硝酸随雨水落入土壤与其中的矿物质等发生反应 生成硝酸盐，为土壤补充了氮肥，所以庄稼生长旺盛。
3．氮的固定 含氮化合物 的方法。 (1)定义：使空气中游离态的氮转化为_____________ (2)固氮类型。 高能固氮 生物固氮 人工固氮 合成氨
自然固氮 氮的固定
仿生固氮
(3)实例。
高温、高压 放电 2NO属于_____ 自然 固氮，N2+3H2 N2+O2 ==== 2NH3，属于 催化剂 人工 固氮，豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为含氮化 ______
新教材高中化学 第3章 第3节 氮的循环 第1课时 氮气与氮的氧化物导学案 鲁科版必修第一册
第3节氮的循环第1课时氮气与氮的氧化物核心素养发展重点学业要求能应用物质性质及物质转化关系，分析和探讨某些化学过程对人类健康、社会可持续发展可能带来的双重影响，并对这些影响从多个方面进行评估，从而更加科学、合理地选择和应用物质及其变化。
1.能依据元素化合价列举、描述、辨识含氮元素的典型物质——N2、NO、NO2重要的物理性质和化学性质及其实验现象，能用化学方程式正确表示典型物质的主要性质。
2．能从元素化合价的角度，依据氧化还原反应原理预测N2、NO、NO2的性质及物质间的转化，设计实验进行初步验证，并能分析解释有关实验现象。
3．能分别根据N2、NO、NO2的性质分析生产、生活以及环境中的某些问题和对社会发展的价值及对环境的影响。
1．自然界中氮的循环(1)自然循环(2)人类活动的影响01N2→NH3→氮肥、硝酸等含氮化合物。
02氮氧化物。
(3)03游离态和化合态。
2．氮气(1)氮气的物理性质04无色、无味、无毒的气体；密度比空气的稍小；难溶于水。
(2)氮气的化学性质氮气分子的结构稳定，通常状况下，氮气的化学性质05不活泼，但在一定条件下能与某些物质发生反应。
写出下列反应的方程式：①与O 2反应：06N 2＋O 2=====放电2NO 。
②与H 2反应：07N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3。
(3)氮的固定①定义：将空气中08游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫作氮的固定，简称固氮。
②氮的固定的分类3．NO 和NO 2的性质比较 NONO 2物理 性质13无色、14难溶于水的气体15红棕色、16有刺激性气味、17易溶于水的气体化学性质与水反应 不反应183NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO(工业上利用这一原理制取HNO 3)与O 2 反应 192NO ＋O 2===2NO 2不反应毒性有毒，结合血红蛋白的能力比CO 还强20有毒1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
新教材高中化学第3节氮的循环第1课时自然界中的氮循环氮气和氮的氧化物课后习题鲁科版必修第一册
第3节氮的循环第1课时自然界中的氮循环氮气和氮的氧化物必备知识基础练1.下列关于N2性质的叙述错误的是( )A.任何物质在氮气中都不能燃烧B.氮气既具有氧化性,又具有还原性C.将空气中的氮气转变成含氮化合物属于氮的固定D.氮气与氧气在一定条件下反应生成一氧化氮2.实验室收集NO、NO2两种气体,下列收集方法正确的是( )A.均可用排水法B.均可用向上排空气法C.NO用向上排空气法,NO2用排水法D.NO用排水法,NO2用向上排空气法3.(2021山东枣庄高一期末)下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法不正确的是( )A.氮元素均被氧化B.工业合成氨属于人工固氮C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化D.碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环4.(2022山东青岛高一期末)四氧化二氮和肼常用作火箭发射的推进剂,发生反应N2O4+2N2H43N2+4H2O。
下列关于该反应的说法错误的是( )A.肼中N的化合价为-2价,表现还原性B.N2O4为氧化剂,发生还原反应C.每生成8.4 g N2转移0.8 mol电子D.氧化产物与还原产物的质量之比为1∶25.对于NO2通入水中的反应,下列说法正确的是( )A.NO2是氧化剂,H2O是还原剂B.NO2既是氧化剂,又是还原剂C.每当有1 mol NO2参加反应时,则转移2 mol电子D.H2O是氧化剂,NO2是还原剂6.将充满NO2和O2的量筒倒立于盛有水的水槽中,经过一段时间后,水上升到量筒容积的一半处停止,则剩余气体的成分是( )A.NO2B.NOC.O2D.NO或O27.某无色混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的一种或几种。
现将此混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,向剩余气体中通入空气,很快变为红棕色。
下列对原混合气体成分的判断正确的是( )A.肯定只有SO2B.肯定没有Cl2、O2和NO2C.可能有Cl2和O2D.肯定只有NO8.将盛有N2和NO2(无N2O4)混合气体的试管倒立于水中,经过足够长的时间后,试管内气体的体积缩小为原来的一半,则原混合气体中N2和NO2的体积比是( )A.3∶1B.1∶3C.1∶2D.1∶19.Ⅰ.氮在自然界中的转化是一个复杂的过程,涉及地球上生物圈的方方面面。
高三化学一轮复习 第三章 第2节 氮的循环 精品课件 鲁科版必修1
• (2)在试管中注入某无色溶液，加热试管， 溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶 液可能是________溶液；加热时溶液由无 色变为红色的原因是______________。 • 解析 本实验装置为一封闭的体系，原溶 液受热颜色发生变化，是由于其中某种物 质以气态挥发所引起，冷却后，挥发出的 气体又溶解在溶液中，得到原来的溶液。 能使溶液在红色和无色之间变化的物质在 中学阶段最常见的是酚酞和品红，从而不 难分析出导致酚酞溶液颜色变化的是碱性 气体NH3，导致品红溶液颜色变化的是SO2。
• 1．氮在自然界中的循环 • (1)循环示意图
游离态的氮元素转变为氮的化合物 的 • (2)氮的固定：将 方法，叫做氮的固定。氮的固定分为 自然固氮 和 两类。 人工固氮
• 2．氮气 非极性 N≡N • (1)结构：N2的结构式 。N 2是由 非极性 稳定 键形成的 分子。N2分子的结构很 ，化学性质 活泼。 不 小 无 无 • (2)物理性质： 色、 味的气体，密度 难 比空气 ， • 溶于水，熔、沸点低。
a (1)a mol NO2 与 H2O 反应生成 mol NO。 3 (2)根据 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 分析 a 和 b 相对大小对剩余气体的影响。
解析
a b＋ 3
把 NO2(a mol)转化为
a NO3
mol，则
NO 总量为
mol，由 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，需 O2 量 x＝
4．NO2、NO、O2 三种混合气体通入水中 (1)可先将 NO 和 O2 转化为 NO2，再按上述各种情况分别 处理。 (2)也可先将 NO2 和 H2O 反应转化为 NO，按 4NO＋3O2 ＋2H2O===4HNO3 情况处理。 (3)还可以利用混合气体中 N、 O 原子个数比进行分析判断： ＜ 2∶ 5 N∶O＝2∶5 ＞ 2∶ 5 O2剩余 完全溶于水 剩余NO
鲁科版高一化学必修第一册(2019版)_《自然界中的氮循环,氮的固定》优质教案
第3章物质的性质与转化3.3.1 自然界中的氮循环氮的固定本节教学内容是鲁教版高中化学必修第一册第三章第三节《氮的循环》的第一课时。
该部分的教学内容涉及到氮元素的相关知识和概念，氮的各种重要化合物的相关性质和反应现象，不同氮的化合物的用途。
通过研究氮的单质及化合物的性质和用途，可以使我们从物质类别和元素价态的视角认识物质间的转化关系，深化对物质及其变化多样性的认识。
本节安排了氮的循环、氮的固定、氮氧化物性质这三部分内容。
通过学习这部分知识，学生将学习并掌握氮的氧化物、氮的循环及相关反应；学习并掌握氮的单质和氮氧化物性质；通过本节内容的学习，学生将感受氮元素的多种化合物的不同特性和用途以及氮循环与人类活动关系。
证据推理与模型认知：能一举物质类别和元素价态列举氮元素的典型代表物。
能列举、描述、辨识含有氮元素的典型氧化物物质重要的物理和化学性质及实验现象。
能用化学方程式、离子方程式正确表示典型物质的主要化学性质。
宏观辨析与微观探析：能从物质类别、元素价态的角度，依据复分解反应和氧化还原反应原理，预测氮及其化合物的化学性质及变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。
能从物质类别和元素价态变化角度说明有关物质的转化路径及氮的循环。
能分别根据氮及其化合物的性质，分析实验室、生产、生活及环境中的某些问题，说明妥善保存、合理使用化学品的厂货减方法。
科学态度与社会责任：能说明氮及其化合物的应用对社会发展的价值、对环境的影响。
能有意识地运用所学知识或寻求相关证据参与社会性科学议题的讨论。
能主动运用所学的化学知识和方法解决生产、生活中简单的化学问题。
能运用绿色化学思想分析和讨论化工生产的相关问题。
重点：氮的氧化物性质难点：不同价态的氮元素转化多媒体一、知识回顾1.常温常压下，氮气化学性质不活泼，它很难与其他物质发生反应。
2.通常情况下，氮气是无色、无味、难溶于水的气体，密度比空气略小。
3.在高温、高压、催化剂的条件下，氮气与氢气反应生成氨气。
2、氮的循环-鲁科版必修一教案
氮的循环-鲁科版必修一教案一、教学目标1.了解氮的来源，流向和作用；2.掌握氮的循环过程和影响氮循环的因素。
二、教学重点1.氮素在生物体内的循环过程；2.理解氮循环的一般规律；3.了解影响氮循环的因素。
三、教学内容1. 氮的来源与作用氮是构成生命体的一种元素，是生命活动中不可缺少的元素之一。
氮气在空气中占78%的体积，但是生物体里的氮大部分并不是来自于空气，而是来自于土壤和水体中的无机或有机化合物。
氮化过程是氮的重要来源，有氮化细菌、闪电等。
土壤中的一些细菌能将空气中的氮气转化为氨气，这个过程被称为固氮。
在有机物分解时，有机物中的氮也会被释放出来，在新陈代谢过程中再次转化为有机物或者无机盐。
氮在生物体内的作用主要是构成蛋白质、核酸和其他生命物质。
2. 氮的循环过程氮循环是指氮在自然界中不断转化的过程。
氮循环包括以下步骤：1.固氮：大气中的氮气通过闪电或固氮微生物固定为氨气，或通过工业手段制取氨气；2.氨化：氨气和水反应形成氨盐；3.硝化：部分细菌将氨盐氧化为亚硝酸盐，另一部分细菌将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐，产生硝化作用；4.反硝化：一些细菌和真菌能将硝酸盐还原为氮气和氧，产生反硝化作用；5.吸收：植物通过根部吸收硝酸盐和氨盐，建立状态。
3. 影响氮循环的因素氮循环受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1.温度：氮循环过程中，温度的变化能够影响氮循环速率；2.pH值：土壤、水体的酸碱度程度对氮的循环有很大影响，pH值过高或过低都会影响氮的转化和吸收；3.养分浓度：钾、锰、铜等元素的含量对氮循环有一定影响；4.有机物质：土壤中的有机物含量能够显著影响氮的循环。
四、教学方法1.课堂讲授：讲解氮循环的概念、基本原理和特征；2.图片展示：展示氮循环的流程图，方便学生理解氮的循环过程；3.实验演示：通过实验让学生了解不同因素对氮循环的影响。
五、教学评价在教学的过程中，可以通过以下方式对学生进行评价：1.课堂参与：学生是否积极参与课堂，提出问题或分享经验；2.实验表现：学生是否认真观察实验现象，记录实验数据；3.课后作业：让学生完成相关的练习题和作业，检查学生是否对氮循环有更深层次的了解。
鲁科版高中化学必修一《氮的循环》物质的性质与转化PPT(第一课时自然界中的氮循环氮的固定)
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
氮的循环
第一课时
知识与技能:
1.了解氮在自然界的循环对维持生态平衡的重要作用;
2.掌握氮气的性质,初步掌握一氧化氮和二氧化氮的重要性质;
3.培养学生观察能力、自学能力及资料、信息处理等能力，对学生进行外因与内因辩证统一的观点的教育。
过程与方法：
1.运用实验探究、设疑启发、对比归纳等方法研究有关物质的性质；
2.通过介绍“生物固氮〞研究工作，激发学生热爱科学、献身科学的精神。
情感、态度与价值观：
1.了解氮氧化物对环境的污染，增强学生的环保意识；
2.通过汽车尾气、光化学烟雾的分析，培养学生关注社会、关注人类生存环境的意识，同时培养学生对事物的分析要一分为二、辩证看待的观念。
教学重点：氮气的化学性质；氮氧化物对环境的污染。
教学难点：氮气的化学性质。
教学过程：
[引入新课]氮和氮的化合物在维持生态平衡中起着非常重要的作用，氮是动植物和原生生物的重要组成元素，也是维持高等动植物生命活动必不可少的元素。
我们现在开始来研究和探讨氮及其化合物的重要性质。
首先来研究一下我们非常熟悉的氮
气。
[推进新课]
[板书]第2节氮的循环
一、氮气
[设疑]你熟悉氮气吗？没人会说不，那你能从化学的角度来给大家介绍一下氮气
吗？
[板书]1.物理性质
[学生]氮气是一种无色、无味、无毒的气体，难溶于水，密度与空气接近。
〔学生活动〕空气中氮气的体积分数是多少？你能计算出氮气的质量分数吗?(假定空气成分是N2占78%、O2占21%、Ar占1%)
[学生]氮元素在地壳中的含量为0.0046%〔质量〕，体积分数是78%。
[讲解]自然界中的氮主要以游离态存在于大气中，生物体中蛋白质含有化合态氮，土壤中含有硝酸盐等。
所以说“氮是生命元素〞。
〔分析氮气的结构〕
〔师生共同活动〕氮气是由氮原子构成的双原子分子，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。
要破坏这种牢固的结合，需要很高的能量。
因此，氮气的化学性质很稳定，一般不与其他物质发生反应。
但在一定条件下，它也能发生一些反应。
[板书]2.化学性质
[思考]你知道在雷电交加的时候，空气里的氮气和有关氮的化合物发生了哪些化学反应？产生了哪些物质？这些化学反应和所产生的物质对于人类的生产和生活有
什么意义？
[板书]〔1〕与氧气反应
放电
N2+ O22NO〔无色、不溶于水的气体〕
2NO+O2 ===== 2NO2(红棕色、有刺激性气味、易溶于水的气体)
[演示实验]把盛有二氧化氮的试管倒立于水槽中(现象:水面上升，试管上部为无色
气体)，移出试管，向试管中滴加紫色石蕊试液〔现象：变红〕。
［引导思考］通过这个实验说明了什么问题？
［学生］说明二氧化氮可溶于水，而一氧化氮不溶于水。
同时二氧化氮溶于水时，每３体积的二氧化氮溶解同时放出１体积的一氧化氮，体积减少２体积。
［板书］３NO2+H2O ==== 2HNO3+NO
［思考］谚语“雷雨发庄稼〞的道理是什么？
［学生］空气中的氮气在放电条件下，生成NO，NO被空气中的氧气氧化成NO2，NO2与水反应生成HNO3，HNO3与土壤中的矿物质作用，生成可被植物吸收的硝酸盐。
［讲解］所以雷雨天气对人类是有益的，而现在空气中的氮氧化物的存在，远远是弊大于利。
NO像CO一样能与人体血红蛋白结合而使人中毒，而且NOC比CO
毒性更强，而氮的氧化物还会引起光化学烟雾。
［思考］空气中的氮氧化物的主要来源有哪些？
［学生］汽车尾气、硝酸工厂的废气等。
［提问］氮气性质很稳定，但是在一定的条件下也会与氧气反应，那它还能与其他物质反应吗？
［板书］〔２〕与氢气反应
〔阅读书本７５页氨的合成，完成有关方程式。
〕
［板书］N2+3H22NH3
［讲解］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。
注意其表示方法。
点燃电解
[练习]反应2H2+O22H2O 和2H2O 2H2↑+O2↑属于可逆反应吗？为什么？
[学生]不属于，因为它们不在同一条件下。
[讲解]以上反应其实就是把游离态的氮气转变为氮的化合物，我们把这样的过程称为氮的固定。
[板书]3.氮的固定
〔阅读书本75页，然后思考以上反应哪些属于自然固氮？哪些属于人工固氮？〕[学生]氮气与氧气的反应属于自然固氮，氮气与氢气反应属于人工固氮。
［课堂小结］氮气的结构很稳定，导致它的性质也很稳定，一般情况下很难发生反应，在一定的条件下，可以与氧气、氢气等反应。
而氮的固定就把氮气转变为氮的化合物。
请大家预习氨气和铵盐的相关知识。
作业：练习册相应部分
板书设计
第2节氮的循环
一、氮气
1.物理性质
2.化学性质
(1〕与氧气反应
放电
N2+ O22NO〔无色、不溶于水的气体〕
2NO+O2 ===== 2NO2(红棕色、有刺激性气味、易溶于水的气体) ３NO2+H2O ==== 2HNO3+NO
(2)与氢气反应
N2+3H22NH3
3.氮的固定
作业:练习册相应部分。