第三章第二节氮循环第一课时教案
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第3章第2节 氮的循环
第1课时
一、教学目标
1、了解自然界中的氮循环及人类活动对氮循环的影响；
2、通过了解生物固氮和人工固氮形式，认识N2 、NO 、NO2的性质；
3、通过观察思考活动，认识NH3的性质
二、重点、难点
重点：氮气、氨、铵盐和硝酸的性质。
难点：氮的氧化物的性质
【复习】 碳酸钠、碳酸氢钠的化学性质及其相互转化
【引入】氮元素所形成的物质于人类息息相关，比如空气。氮循环中涉及到了重要的含氮元素的物质及其变化，下面我们一起来探讨这些物质的性质及转化。
【板书】一、自然界中氮的循环
（检查）《学案》自学部分------自然界中氮的循环
1、 N2 + O2 2NO
2、2NO + O2== 2NO2
3、3NO2 + H2O ==2HNO3 + NO
【板书】二、氮循环中的重要物质
1、氮气
【提出问题】从原子结构来看氮气应该和氧气的性质类似，但实际情况是N2远不如O2活泼，为什么？（氮气是由氮原子构成的双原子分子，两个氮原子间共用三对电子，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。故常温下，氮气的化学性质不活泼，很难与其它的物质发生反应。但在一定的条件下（高温、放电等），氮气能与氧气、氢气等物质发生反应。）
N2 + O2 2NO N2+3H2 2NH3
【板书】定义：氮的固定：氮气→氮的化合物（氧化物、氢化物）
【观察与思考】 在一个空矿泉水塑料瓶距瓶底10cm处，对称地钻两个小孔，然后放在感应圈上，将感应圈的两根极针通过小孔插入瓶中，使两根极针成一条直线，且针尖之间相距0.5cm，接通电源，观察实验现象。待矿泉水瓶中产生红棕色气体后，加入蒸馏水，振荡，用蓝色石蕊试纸检验产生的溶液。
（现象）产生电火花，一会儿气体变为红棕色，加入水后变为无色，溶液使石蕊试液变红。
【结论】 在放电或高温的条件下，空气中的氮气能与氧气发生反应，生成一氧化氮，一氧化氮在空气中很不稳定，易被氧化成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸。（自然界雷雨时发生的一系列反应）
【板书】2、氮的氧化物
（总结《学案》）NO和 NO2的性质
NO NO2
物理性质 有毒、无色气体、难溶于水 有毒、红棕色气体、溶于水
化学性质 易和氧气反应2NO + O2== 2NO2 和水反应3NO2 + H2O ==2HNO3 + NO
（思考讨论）：《学案》（3）现有一试管二氧化氮，将其倒置于盛满水的水槽中，足够长的时间后，有什么现象？反应是否为氧化还原反应？_______________________________
（液面上升大约2/3，气体变为无色，该反应是氧化还原反应）
（4）若使试管中液面继续上升，可采取什么措施？___________________________________
（你的设计对工业上生产硝酸有什么启示？）（通入氧气可以使气体被完全吸收，不产生污染物）
【过渡】除了闪电等自然方法外，通过大量实验研究，科学家们发现在一定条件下，氮气和氢气可以直接化合生成氨 N2+3H2 2NH3
（强调）像这样同时向正反两个方向进行的反应称为可逆反应。可逆反应的化学方程式用“”表示
【阅读总结】工业上氨的合成
【板书】 3、氨的性质
（总结）（1）氨的物理性质（由学生完成《学案》）
（无色；有刺激性气味的气体；比空气轻；极易溶于水（1：700））
【观察与思考1】 喷泉实验（如教材）
（《学案》（思考）（5））氨的喷泉实验的实质_________ 引发操作 ______________________能形成喷泉的条件______________________________
（气体迅速溶解造成压强急剧降低形成负压，水被压入 挤压胶头滴管胶头 气体在溶液或液体中能够迅速且大量溶解）
（课堂练习）下列组合能发生喷泉现象的是( )
A、Cl2和H2O B、CO2和H2O
C、CO2和饱和的氢氧化钠溶液 D、NH3和饱和的氨水
【板书】（2）氨的化学性质
1、 和水反应
NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH- （可逆过程）
（思考）氨水为何不大量用作化肥？
【观察与思考2】 氨和氯化氢的反应（找一名同学分别用玻璃棒蘸取浓盐酸、浓氨水相互靠近，观察现象，得出结论）
NH3 + HCl==NH4Cl (白烟)
2、和酸反应生成铵盐
（思考）氨中氮元素的化合价是-3，请从化合价的角度分析，氨还可能具有什么性质？它可能与哪些物质反应？
3、还原性
4 NH3+5O2 4NO+6H2O
3、与氧气反应：
【课堂小结】 学生整合本节课所学的内容。
【课堂练习】《学案》
附学案 第2节 《氮的循环》学案
（课前预习）
一、自然界中氮的循环 ( 根据图示写出化学方程式)
N2 →NO→NO2→HNO3
1、N2→NO ___________________________
2、NO→NO2 ______________________________
3、NO2→HNO3 ___________________________________
（思考）：(1)在新疆和青海两省交界处，有一狭长山谷，有时牧民和牲畜进入后，风和日丽的晴天顷刻间会电闪雷鸣，狂风大作,人畜常遇雷击而倒毙，被当地牧民称为“魔鬼谷”，奇怪的是这里草木茂盛。请你破解此谜团，写出有关的化学方程式。______________________________________________________
二、氮循环中的重要物质
1. 氮气性质
氮气分子是由氮原子构成的 分子，原子间共用 对电子，形成叁键，每个原子都达到稳定结构，要破坏这种结构 ，因此氮气性质 。但是在一定条件下可以和 O2 和H2 反应，写出反应方程式:与O2
与H2
(思考)：（2）、什么是氮的固定？你知道的有关氮的固定的方程式有哪些？
_______________________________________________________________________
2.一氧化氮和二氧化氮
NO NO2
物理性质
化学性质
（思考讨论）：（3）现有一试管二氧化氮，将其倒置于盛满水的水槽中，足够长的时间后，有什么现象？反应是否为氧化还原反应？_________________________________________
（4）若使试管中液面继续上升，可采取什么措施？____________________________________
三、氨气、铵盐
1、氨分子的结构
氨的化学式________、氨分子中氮的化合价为____ 、在氧化还原反应中显_________性、可做_______剂。
2、氨的物理性质 氨是没有颜色、有______气味的气体、密度比空气____、______溶于水且能快速溶解，在常温、常压下1体积水能溶解____体积氨，证明氨极易溶于水的实验是___________。
（思考）（5）氨的喷泉实验的实质__________________ 引发操作 _______________________能形成喷泉的条件______________________________
3、氨的化学性质
（1）氨与水反应
氨溶于水时，大部分NH3与H2O结合，形成NH3 H2O。NH3 H2O显碱性，它能使酚酞试液变红。请写出有关方程式或离子方程式：_____________________________。
（2）氨与酸反应(以盐酸为例)_____________________________________
（3）氨的还原性(写出分别和O2、CuO反应的化学方程式)
____________________________________ ____________________________
4、氨气的制备：工业上____________________________________________
实验室______________________________ ___________________________
（课后练习）
1．起固定氮作用的化学反应是 ( )
A．N2与H2在一定条件下反应生成NH3 B． 硝酸工厂用NH3氧化制NO
C．雷雨时空气中的 N2转化为NO D．由NH3制碳酸氢铵和硫酸铵
2. 在V L的密闭容器中，通入amolNO、bmolO2 反应后容器内氮原子和氧原子的个数比是（ ）
A．a/b B. a/2b C. a/(a+2b) D. a/2（a+b）
3. 在一定条件下，将等体积的NO 和 O2 的混和气体置于试管中，并将试管倒立于水槽的水中，充分反应后剩余气体的体积约为原总体积的 （ ）
A. 1/4 B. 3/4 C. 1/8 D. 3/8
4．在教材喷泉实验装置中装置中，烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液b迅速挤入烧瓶中，然后打开弹簧夹，烧杯中的液体呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是 （ ）
a(干燥气体) b（液体）
A NO2 水
B CO2 4 mol L-1NaOH溶液
C Cl2 饱和NaCl溶液
D NH3 1 mol L-1盐酸
5．当氨气与氧气一起通过灼热的铂丝网时，在导出的产物中，不可能出现的物质是（ ）
A．NH4NO3 B．H2O C．N2 D．NO2
6．在1 L 1 mol L-1的氨水中 （ ）
A．含有1 mol NH3分子 B．含NH3和NH4+之和为 1 mol
C．含NH3 H2O 1mol D．含NH3、HN3 H2O、NH4+之和为 1 mol
7．下列各组气体中，在通常条件下能稳定共存的是 （ ）
A．NH3、O2、HCl B. N2、H2、HCl C. CO2、NO、O2 D. N2、O2、CO2
8、下列气体能造成空气中光化学污染的是 ( )
A.CO B.CO2 C.NO2 D.N2
9、 通常状况下能共存，且能用浓硫酸干燥的一组气体是 （ ）
A. H2、O2、N2 B. O2、NO、NO2 C. H2、N2、NH3 D. NH3、HCl、NO2
10、下列说法正确的是： （ ）
A．NH3溶于水后，其水溶液中存在大量的NH4+ B．凡是铵盐都能与苛性钠共热生成NH3
C．NH3在催化剂存在下与O2共热生成NO2 D．NO、NO2都能溶于水生成HNO3
11、下列各组离子在溶液中能大量共存的是 （ ）
A．Na+、H+、Cｕ2+、NO B．Na+、Fe2+、H+、NO
C．NH、Cl-、SO、OH- D．HCO、NH、Na+、OH-
12、将盛有12mlNO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应，还剩余2ml无色气体，则原混合气体中O2的体积 ( )
A．1.2ml B.2.4ml C.3.6ml D.4ml
二、填空题
13、一种气态氮的氧化物112mL（标准状况），质量为0.38g，其组成里含氧63.16%，其化学式是
14、限用一种试剂，经过一次实验(可加热)就能鉴别：Na2CO3、（NH4）2SO4、NH4Cl、KNO3四种无色溶液 [供选择的试剂有：AgNO3溶液，NaOH溶液、Ba(OH)2溶液、盐酸]该试剂是 。写出所发生反应的离子方程式、实验现象和被鉴别的物质：
15、现有A、B、C三种气体，A在一定条件下能与O2反应生成B，B不溶于水，但却能与O2反应生成C，A和C都能溶于水，前者呈碱性，后者呈酸性，两者水溶液相混合得到了D的溶液，请填写A、B、C、D的化学式：
A ，B ，C ，D
16、某无色混合气体可能由NO、O2、NH3、CO2、HCl中的两种或几种组成。室温下50mL的混合气体通过足量的浓H2SO4，体积减少至40mL，再通过足量的NaOH溶液，体积减小到20mL，余下的气体接触空气后立即变色。则原混合气体中一定含有______气体，其同温同压下的体积比为______。此混合气体中一定不含有______气体，其理由是__ ___ 。
17、 在硝酸生成过程中所排放出来的废气中含有NO 和NO2 ， 它们污染环境。现在氨通过催化还原法将它们转化为无毒气体___________直接排入空气中。写出有关的反应方程式：___________ ___ _____________________。
第1课时
一、教学目标
1、了解自然界中的氮循环及人类活动对氮循环的影响；
2、通过了解生物固氮和人工固氮形式，认识N2 、NO 、NO2的性质；
3、通过观察思考活动，认识NH3的性质
二、重点、难点
重点：氮气、氨、铵盐和硝酸的性质。
难点：氮的氧化物的性质
【复习】 碳酸钠、碳酸氢钠的化学性质及其相互转化
【引入】氮元素所形成的物质于人类息息相关，比如空气。氮循环中涉及到了重要的含氮元素的物质及其变化，下面我们一起来探讨这些物质的性质及转化。
【板书】一、自然界中氮的循环
（检查）《学案》自学部分------自然界中氮的循环
1、 N2 + O2 2NO
2、2NO + O2== 2NO2
3、3NO2 + H2O ==2HNO3 + NO
【板书】二、氮循环中的重要物质
1、氮气
【提出问题】从原子结构来看氮气应该和氧气的性质类似，但实际情况是N2远不如O2活泼，为什么？（氮气是由氮原子构成的双原子分子，两个氮原子间共用三对电子，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。故常温下，氮气的化学性质不活泼，很难与其它的物质发生反应。但在一定的条件下（高温、放电等），氮气能与氧气、氢气等物质发生反应。）
N2 + O2 2NO N2+3H2 2NH3
【板书】定义：氮的固定：氮气→氮的化合物（氧化物、氢化物）
【观察与思考】 在一个空矿泉水塑料瓶距瓶底10cm处，对称地钻两个小孔，然后放在感应圈上，将感应圈的两根极针通过小孔插入瓶中，使两根极针成一条直线，且针尖之间相距0.5cm，接通电源，观察实验现象。待矿泉水瓶中产生红棕色气体后，加入蒸馏水，振荡，用蓝色石蕊试纸检验产生的溶液。
（现象）产生电火花，一会儿气体变为红棕色，加入水后变为无色，溶液使石蕊试液变红。
【结论】 在放电或高温的条件下，空气中的氮气能与氧气发生反应，生成一氧化氮，一氧化氮在空气中很不稳定，易被氧化成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸。（自然界雷雨时发生的一系列反应）
【板书】2、氮的氧化物
（总结《学案》）NO和 NO2的性质
NO NO2
物理性质 有毒、无色气体、难溶于水 有毒、红棕色气体、溶于水
化学性质 易和氧气反应2NO + O2== 2NO2 和水反应3NO2 + H2O ==2HNO3 + NO
（思考讨论）：《学案》（3）现有一试管二氧化氮，将其倒置于盛满水的水槽中，足够长的时间后，有什么现象？反应是否为氧化还原反应？_______________________________
（液面上升大约2/3，气体变为无色，该反应是氧化还原反应）
（4）若使试管中液面继续上升，可采取什么措施？___________________________________
（你的设计对工业上生产硝酸有什么启示？）（通入氧气可以使气体被完全吸收，不产生污染物）
【过渡】除了闪电等自然方法外，通过大量实验研究，科学家们发现在一定条件下，氮气和氢气可以直接化合生成氨 N2+3H2 2NH3
（强调）像这样同时向正反两个方向进行的反应称为可逆反应。可逆反应的化学方程式用“”表示
【阅读总结】工业上氨的合成
【板书】 3、氨的性质
（总结）（1）氨的物理性质（由学生完成《学案》）
（无色；有刺激性气味的气体；比空气轻；极易溶于水（1：700））
【观察与思考1】 喷泉实验（如教材）
（《学案》（思考）（5））氨的喷泉实验的实质_________ 引发操作 ______________________能形成喷泉的条件______________________________
（气体迅速溶解造成压强急剧降低形成负压，水被压入 挤压胶头滴管胶头 气体在溶液或液体中能够迅速且大量溶解）
（课堂练习）下列组合能发生喷泉现象的是( )
A、Cl2和H2O B、CO2和H2O
C、CO2和饱和的氢氧化钠溶液 D、NH3和饱和的氨水
【板书】（2）氨的化学性质
1、 和水反应
NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH- （可逆过程）
（思考）氨水为何不大量用作化肥？
【观察与思考2】 氨和氯化氢的反应（找一名同学分别用玻璃棒蘸取浓盐酸、浓氨水相互靠近，观察现象，得出结论）
NH3 + HCl==NH4Cl (白烟)
2、和酸反应生成铵盐
（思考）氨中氮元素的化合价是-3，请从化合价的角度分析，氨还可能具有什么性质？它可能与哪些物质反应？
3、还原性
4 NH3+5O2 4NO+6H2O
3、与氧气反应：
【课堂小结】 学生整合本节课所学的内容。
【课堂练习】《学案》
附学案 第2节 《氮的循环》学案
（课前预习）
一、自然界中氮的循环 ( 根据图示写出化学方程式)
N2 →NO→NO2→HNO3
1、N2→NO ___________________________
2、NO→NO2 ______________________________
3、NO2→HNO3 ___________________________________
（思考）：(1)在新疆和青海两省交界处，有一狭长山谷，有时牧民和牲畜进入后，风和日丽的晴天顷刻间会电闪雷鸣，狂风大作,人畜常遇雷击而倒毙，被当地牧民称为“魔鬼谷”，奇怪的是这里草木茂盛。请你破解此谜团，写出有关的化学方程式。______________________________________________________
二、氮循环中的重要物质
1. 氮气性质
氮气分子是由氮原子构成的 分子，原子间共用 对电子，形成叁键，每个原子都达到稳定结构，要破坏这种结构 ，因此氮气性质 。但是在一定条件下可以和 O2 和H2 反应，写出反应方程式:与O2
与H2
(思考)：（2）、什么是氮的固定？你知道的有关氮的固定的方程式有哪些？
_______________________________________________________________________
2.一氧化氮和二氧化氮
NO NO2
物理性质
化学性质
（思考讨论）：（3）现有一试管二氧化氮，将其倒置于盛满水的水槽中，足够长的时间后，有什么现象？反应是否为氧化还原反应？_________________________________________
（4）若使试管中液面继续上升，可采取什么措施？____________________________________
三、氨气、铵盐
1、氨分子的结构
氨的化学式________、氨分子中氮的化合价为____ 、在氧化还原反应中显_________性、可做_______剂。
2、氨的物理性质 氨是没有颜色、有______气味的气体、密度比空气____、______溶于水且能快速溶解，在常温、常压下1体积水能溶解____体积氨，证明氨极易溶于水的实验是___________。
（思考）（5）氨的喷泉实验的实质__________________ 引发操作 _______________________能形成喷泉的条件______________________________
3、氨的化学性质
（1）氨与水反应
氨溶于水时，大部分NH3与H2O结合，形成NH3 H2O。NH3 H2O显碱性，它能使酚酞试液变红。请写出有关方程式或离子方程式：_____________________________。
（2）氨与酸反应(以盐酸为例)_____________________________________
（3）氨的还原性(写出分别和O2、CuO反应的化学方程式)
____________________________________ ____________________________
4、氨气的制备：工业上____________________________________________
实验室______________________________ ___________________________
（课后练习）
1．起固定氮作用的化学反应是 ( )
A．N2与H2在一定条件下反应生成NH3 B． 硝酸工厂用NH3氧化制NO
C．雷雨时空气中的 N2转化为NO D．由NH3制碳酸氢铵和硫酸铵
2. 在V L的密闭容器中，通入amolNO、bmolO2 反应后容器内氮原子和氧原子的个数比是（ ）
A．a/b B. a/2b C. a/(a+2b) D. a/2（a+b）
3. 在一定条件下，将等体积的NO 和 O2 的混和气体置于试管中，并将试管倒立于水槽的水中，充分反应后剩余气体的体积约为原总体积的 （ ）
A. 1/4 B. 3/4 C. 1/8 D. 3/8
4．在教材喷泉实验装置中装置中，烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液b迅速挤入烧瓶中，然后打开弹簧夹，烧杯中的液体呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是 （ ）
a(干燥气体) b（液体）
A NO2 水
B CO2 4 mol L-1NaOH溶液
C Cl2 饱和NaCl溶液
D NH3 1 mol L-1盐酸
5．当氨气与氧气一起通过灼热的铂丝网时，在导出的产物中，不可能出现的物质是（ ）
A．NH4NO3 B．H2O C．N2 D．NO2
6．在1 L 1 mol L-1的氨水中 （ ）
A．含有1 mol NH3分子 B．含NH3和NH4+之和为 1 mol
C．含NH3 H2O 1mol D．含NH3、HN3 H2O、NH4+之和为 1 mol
7．下列各组气体中，在通常条件下能稳定共存的是 （ ）
A．NH3、O2、HCl B. N2、H2、HCl C. CO2、NO、O2 D. N2、O2、CO2
8、下列气体能造成空气中光化学污染的是 ( )
A.CO B.CO2 C.NO2 D.N2
9、 通常状况下能共存，且能用浓硫酸干燥的一组气体是 （ ）
A. H2、O2、N2 B. O2、NO、NO2 C. H2、N2、NH3 D. NH3、HCl、NO2
10、下列说法正确的是： （ ）
A．NH3溶于水后，其水溶液中存在大量的NH4+ B．凡是铵盐都能与苛性钠共热生成NH3
C．NH3在催化剂存在下与O2共热生成NO2 D．NO、NO2都能溶于水生成HNO3
11、下列各组离子在溶液中能大量共存的是 （ ）
A．Na+、H+、Cｕ2+、NO B．Na+、Fe2+、H+、NO
C．NH、Cl-、SO、OH- D．HCO、NH、Na+、OH-
12、将盛有12mlNO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应，还剩余2ml无色气体，则原混合气体中O2的体积 ( )
A．1.2ml B.2.4ml C.3.6ml D.4ml
二、填空题
13、一种气态氮的氧化物112mL（标准状况），质量为0.38g，其组成里含氧63.16%，其化学式是
14、限用一种试剂，经过一次实验(可加热)就能鉴别：Na2CO3、（NH4）2SO4、NH4Cl、KNO3四种无色溶液 [供选择的试剂有：AgNO3溶液，NaOH溶液、Ba(OH)2溶液、盐酸]该试剂是 。写出所发生反应的离子方程式、实验现象和被鉴别的物质：
15、现有A、B、C三种气体，A在一定条件下能与O2反应生成B，B不溶于水，但却能与O2反应生成C，A和C都能溶于水，前者呈碱性，后者呈酸性，两者水溶液相混合得到了D的溶液，请填写A、B、C、D的化学式：
A ，B ，C ，D
16、某无色混合气体可能由NO、O2、NH3、CO2、HCl中的两种或几种组成。室温下50mL的混合气体通过足量的浓H2SO4，体积减少至40mL，再通过足量的NaOH溶液，体积减小到20mL，余下的气体接触空气后立即变色。则原混合气体中一定含有______气体，其同温同压下的体积比为______。此混合气体中一定不含有______气体，其理由是__ ___ 。
17、 在硝酸生成过程中所排放出来的废气中含有NO 和NO2 ， 它们污染环境。现在氨通过催化还原法将它们转化为无毒气体___________直接排入空气中。写出有关的反应方程式：___________ ___ _____________________。