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1、第 2 节氮的循环 第 1 课时自然界中氮的循环、氮气及氮的氧化物 一、自然界中氮的循环 1氮的存在形态 氮是地球上含量丰富的一种元素,以_的形式存在于大气中,以 _的形式存 在于动植物体、土壤和水体中。 2氮在自然界中的循环 (1)在自然界中豆科植物根部的_把空气中的氮气转变为_等含氮的 化合物。在放电条件下,空气中少量的_与_化合生成NO,NO 和 O2迅速生成 _并随水进入土壤和水体。 (2)人们通过化学方法把空气中的氮气转化为_,再根据需要进一步转化成各种含氮 化合物 (如_、_)。 二、氮气 1物理性质 颜色状态气味水中的溶解性 无色气体无味难溶于水 2化学性质 N2 与氧气 与氢气
2、 3氮的固定 (1)概念:使空气中_的氮转化为 _的过程。 (2)分类 氮的固定 自然固氮 固氮 固氮 人工固氮 固氮 固氮 三、氮的氧化物 1氮的氧化物 化合价1 2 3 4 5 对应氧化物N2O _ N2O3 _、 N2O4 N2O5 2.NO 和 NO2 (1)物理性质 物质 性质 NO NO2 颜色无色红棕色 状态气体气体 气味无味刺激性气味 毒性有毒有毒 水溶性难溶易溶 (2)相互转化 (3)影响 NO:是传递神经信息的“信使分子”,但容易与血红蛋白结合而使人体缺氧。 NO2:能损坏多种织物和尼龙制品,对金属和非金属材料有腐蚀作用。 知识点 1氮的固定 1下列属于自然固氮的是() A
3、N2和 O2在雷电作用下生成 NO B某金属化合物将氮气转化为化合态氮 C在一定条件下使N2、H2合成 NH3 DNO 生成 NO2 知识点 2氮气的性质 2氮气能大量存在于空气中的根本原因是() A氮气性质稳定,即使在高温下也很难跟其他物质发生反应 B氮气比空气轻,且不溶于水 C氮分子中两个氮原子结合很牢固,分子结构稳定 D氮气无氧化性,也无还原性,不与其他物质反应 3下列关于N2的说法中错误的是 () A通常情况下N2性质很稳定,所以 N2可在电焊时作保护气 BN2O2= 高温 2NO,该反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一 CN2在空气中约占总质量的 4 5 D在反应: 3MgN2= 高
4、温 Mg3N2中, N2作氧化剂 知识点 3一氧化氮的性质 4最新研究表明:NO 吸收治疗法可快速改善SARS 重症患者的缺氧状况,缓解病情。 病毒学研究同时证实,NO 对 SARS 病毒有直接抑制作用。下列关于NO 的叙述正确的是 () ANO 是一种红棕色的气体 B含等质量的氧元素的NO 和 CO 的物质的量相等 C常温常压下,NO 不能与空气中的O2直接化合 DNO 易溶于水,不能用排水法收集 5在体积为V L 的密闭容器中,通入a mol NO 和 b mol O2,反应后容器内氮原子与氧 原子个数之比为() A. a b B. a 2b C. a a2bD. a 2 ab 知识点 4
5、二氧化氮的性质 6实验室收集NO、NO2两种气体 ( ) A均可用排水法 B均可用向上排气法 CNO 用向上排气法,NO2用排水法 DNO 用排水法, NO2用向上排气法 7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体积的一半,则原混合气体中氮气和二氧化氮的体积比是() A11 B12 C13 D31 练基础落实 1下列不属于氮的固定的是() A豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为硝酸盐 B雷雨时空气中的N2与 O2化合成 NO C工业合成氨 DNO 与 O2合成 NO2,进而被水吸收生成 HNO3 2诺贝尔化学奖曾授予德国化
6、学家Gerhard Ertl ,以表彰他在固体表面化学研究过程中 的重大发现。使CO、NOx等在铂表面发生化学反应转变成无毒气体,以减少汽车尾气中有 毒气体的排放,正是此项研究的重要应用之一。下列有关说法不正确的是() ACO 在铂表面被氧化生成CO2,铂起催化作用 B汽车尾气中NOx在铂表面发生反应的产物是 N2 CCO 在铂表面可能和O2、NOx反应 DNOx、CO、CO2均能与人体中的血红蛋白结合 3NO2被水吸收发生反应: 3NO2H2O=2HNO3NO,判断发生还原反应和发生氧 化反应的物质,其物质的量比为() A31 B13 C12 D21 4下列气体均有毒,使人中毒的原理与CO
7、相似的是 () ACl2BSO2 CNO DNO2 5 AC3N3(OH)3与 HNCO 为同一物质 BHNCO 是一种很强的氧化剂 C1 mol NO2在反应中转移的电子为 4 mol D反应中 NO2是还原剂 练方法技巧 6 把 3 体积的 NO2气体依次通过下列 3 个分别装有: NaHCO 3饱和溶液,浓 H2SO4, Na2O2的装置后,用排水法把残留气体收集到集气瓶中,集气瓶中的气体应是(同温同压 下测定 )() A1 体积 NO B2 体积 NO2和 0.5 体积 O2 C2 体积 O2 D0.25 体积 O2 练综合拓展 7. 利用如图所示的装置收集以下7 种气体: H2Cl2
8、O2HCl NH3NONO2 (1)若烧瓶是干燥的,则由B 口进气,可收集的气体有_,由 A 口进气, 可收集的气体有_。 (2)若在烧瓶内充满水,可收集的气体有_,气体应由 _口进入。 (3)若烧瓶中装入适量浓硫酸,可以用它来干燥的气体有_,气体应由 _口进入。 82008 年 5 月 17 日新疆电视台(午间新闻 )报道: 我国新增阿勒泰大气背景监测点。这 标志着气候条件独特、空气质量优良的新疆阿勒泰市已成为我国第8 个国家大气背景监测 点。监测点安装的监测设备可监测日常二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮等污染物。NO 分子 因污染空气而臭名昭著,近年来, 发现少量的NO 在生物体内许多组织中存
9、在,它有扩张血 管、免疫、 增强记忆的功能,而成为当前生命科学的研究热点,NO 亦被称为“明星分子”。 请回答下列问题: (1)NO 对环境的危害在于_(填编号 )。 A破坏臭氧层 B高温下能使一些金属氧化 C造成酸雨 D与人体血红蛋白结合 (2)在含 Cu 的酶的活化中心,亚硝酸根离子(NO 2)可转化为NO,写出 Cu 和亚硝酸根 离子在酸性水溶液中反应的离子方程式:_ _ 。 (3)“绿色奥运”是2008 年北京奥运会的主题之一,为迎接奥运,减少空气污染,北京 为汽车加装了“三效催化净化器”,可将尾气中的一氧化碳和一氧化氮转化为参与大气循环 的无毒混合气体,该气体是() A二氧化碳和氮气
10、 B二氧化碳和二氧化氮 C二氧化碳和氧气 D二氧化碳和氢气 (4) 氟利昂 ( 如 CCl2F2) 可在光的作用下分解,产生氯原子,氯原子会对臭氧层产生长久 的破坏作用 ( 臭氧的分子式为O3)。有关反应如下: 总反应: 2O3=3O 2在上述臭氧变成氧气的过程中,Cl 是_。 第 2 节氮的循环 第 1 课时自然界中氮的循环、氮气及氮的氧化物 基础落实 一、 1单质化合态 2(1)根瘤菌硝酸盐氮气氧气NO2 (2)氨气氮肥硝酸 二、 2N2 O2= 放电 2NON23H22NH3 3(1)游离态含氮化合物(2)高能生物合成氨仿生 三、 1NONO2 2(2)2NOO2=2NO2 3NO2H2
11、O=2HNO3NO 对点训练 1 A所谓自然固氮即通过闪电或一些微生物将空气中的N2通过生物化学过程转化为 含氮的化合物。 2CN2性质稳定,但高温下可与 O2等物质反应,在反应中表现出氧化性或还原性; 氮气比空气轻且不溶于水并不是N2能大量存在于空气中的根本原因。 3CN2在空气中的体积含量约为 4 5,而不是质量含量。 4BNO 是一种无色难溶于水的气体,可用排水法收集,常温常压下NO 很容易与 O2直接化合成NO2。 5C 6DNO 易与空气中的O2反应, NO2与水反应,故前者不能用排气法收集,后者不 能用排水法收集。 7C将试管倒立于水中,只有NO2和 H2O 反应,生成的NO 与没
12、发生反应的N2为 剩余气体。设原气体的体积为V,NO2的体积为 x,根据差量法求解: 3NO2H2O=2HNO3NO 体积减少 3 2 xV 2 解得: x 3V 4 故 V(N2)V 3V 4 V 4 故 V N2 V NO2 1 3。 课后作业 练基础落实 1D氮的固定指游离态氮元素转化为化合态氮元素。化合态氮元素间转化不属于氮 的固定。 2DCO、NOx在铂表面发生的反应为 CONOxCO2N2(未配平 ),也可能是CO 与 O2反应,此过程中铂作催化剂。CO2不能与人体中的血红蛋白结合。 3 4CNO 和 CO 均易与血红蛋白结合,一旦结合就易导致人体缺氧。 5C化学反应 是三聚氰酸的
13、转化,生成氰酸(HNCO) ,故二者不是同一物质;据反 应 知:N2 0 ,故 NO2是氧化剂, HNCO 是还原剂, 1 mol NO 2转移 4 mol 电子, 所以选 C。 练方法技巧 6D 练综合拓展 7(1) (2)A (3)B 解析(1)从 B 口进气是收集密度比空气大的气体;若从A 口进气则收集密度比空气小 的气体,但排空气法收集的气体必须与O2不反应,且密度与空气密度相差较大。 (2)若用排水法收集,则气体必须不溶于水且不与水反应,应从A 口进。 (3)用浓 H2SO4干燥气体,必须从 B 口进气。 8(1)ACD (2)Cu NO 22H =Cu2 NO H 2O (3)A(4)催化剂 解析(1)NO 气体在破坏臭氧层的过程中起催化作用;NO 能与人体血红蛋白结合,使 人因缺氧而中毒;NO 被 O2氧化生成NO2,NO2与水反应生成HNO 3,可形成酸雨。 (2)NO 2 转化为 NO 时氮的化合价降低,则 Cu 在反应中化合价必然升高, 转化为 Cu2 。(3)因为 CO 和 NO 含有 C、O、N 三种元素,那么它变化以后还应该含有这三种元素,所以C、D 两项 不正确,又因为B 项中的 NO2依然是空气的污染物,所以也排除。
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