高中化学 第3章 第2节 氮的循环(第1课时)学案 鲁科版

第2节 氮的循环 考纲定位 核心素养1.掌握氮元素单质及其重要化合物的主要性质和应用。

2．掌握氨气的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。

3．了解氮及其重要化合物的制备方法。

1.宏观辨识——能从不同层次认识氮及其化合物的主要性质及应用。

2．变化观念——从氮的化合价变化，认识氮及其化合物反应原理及转化条件。

3．科学探究——从不同的角度探究NH 3、NO x 、HNO 3的主要性质和制备方案，并进行实验验证。

4．社会责任——关注NO 、NO 2的污染、保护环境。

考点一| 氮气及其氧化物1．自然界中氮的存在和氮的固定2．N 2的性质及应用(1)物理性质：无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水，熔点、沸点比O 2的低。

(2)化学性质N 2的电子式为，结构式为N≡N。

①与H 2反应的化学方程式：N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3，N 2表现氧化性。

②与Mg 反应的化学方程式：N 2＋3Mg=====点燃Mg 3N 2，N 2表现氧化性。

③与O 2反应的化学方程式：N 2＋O 2==========放电或高温2NO ，N 2表现还原性。

提醒：氮元素是一种活泼非金属，但N 2稳定的原因是N 2分子中氮氮叁键很稳定，不易断裂，难发生化学反应。

3．氮的氧化物(1)氮有多种价态的氧化物，如N 2O 、NO 、NO 2、N 2O 4、N 2O 3、N 2O 5等，其中属于酸性氧化物的是N 2O 3、N 2O 5；NO 2与N 2O 4能相互转化2NO 2N 2O 4(写化学方程式)。

(2)NO 、NO 2的比较x ①碱液吸收法2NO 2＋2NaOH===NaNO 3＋NaNO 2＋H 2O ；NO 2＋NO ＋2NaOH===2NaNO 2＋H 2O 。

注意：NO 不能被碱液吸收。

②催化转化：在催化剂、加热条件下，氨将氮氧化物转化为无毒气体(N 2)或NO x 与CO 在一定温度下催化转化为无毒气体(N 2和CO 2)。

第2节 氮的循环知识·巧学·升华一、氮在自然界中的循环1．氮元素的存在：游离态和化合态。

2．氮的循环二、氮循环中的重要物质及其变化 1．氮气与氮的固定(1)N 2的分子结构：N 2是双原子分子，2个N 原子之间共用3个电子对，使每个N 原子都达到了稳定结构。

2个N 原子之间结合十分牢固，要破坏它，需要很多的能量。

(2)N 2的化学性质通常情况下，N 2化学性质不活泼。

在一定条件下，N 2能跟O 2或H 2反应。

①N 2和O 2的反应：② N 2和H 2的反应“”表示反应同时向正反应方向和逆反应方向进行。

这样的反应被称为可逆反应。

③N 2与Mg 的反应 3Mg+N 2点燃Mg 3N 2(3)植物对氮的吸收和氮的固定 ①通常植物只吸收+4NH 和-3NO②氮的固定：使空气中游离态的氮转化为可利用的含氮化合物的过程叫做氮的固定。

简称固氮。

游离态氮化合态氮，是氮的固定。

如：N 2NH 3，N 2NO 等。

固氮⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧仿生固氮合成氨人工固氮闪电固氮根瘤菌固氮自然固氮 2．氮的氧化物（1）NO 的两面性①NO 是大气污染物：是造成光学烟雾的主要气体之一；NO 还能与血红蛋白结合，使血红蛋白失去运O 2能力。

②NO 是人体内的信使分子：NO 在人体血管系统内具有传送信号的功能，NO 能让体内某部位的信号传送到另一部位，人体离不开少量的NO 。

（2）NO 的合成反应 N 2+O 2放电或高温2NO大多数化合反应是放热反应，但该反应却是吸热反应。

（3）NO 的氧化反应常温下，NO 很容易被空气中的O 2氧化为NO 2 2NO+O 2══2NO 2（无色） （红棕色） （4）NO 2的性质①物理性质：NO 2是红棕色易溶于水的有毒气体，有刺激性气味。

②NO 2溶于水的反应该反应也是歧化反应，NO 2既是氧化剂，又是还原剂。

③NO 2的自身聚合反应 24+N 22-O 42+N 24-O（红棕色） （无色） （5）NO x +O 2+H 2O 的反应 ①2NO+O 22NO 2②3NO 2+H 2O══2HNO 3+NO ①+②×2，消去NO 得： 4NO 2+O 2+2H 2O══4HNO 3①×③+②×2，消去NO 2得 4NO+3O 2+2H 2O══4HNO 3 （6）N 2O 4的氧化作用我国研制的火箭中，使用偏二甲肼（C 2H 8N 2）作燃料，四氧化二氮作氧化剂，反应为3．氨与铵态氮肥 （1）氨的物理性质NH 3是无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，易液化，且极易溶于水。

第1课时 自然界中氮的循环、氮气、氮的氧化物二氧化氮的性质一、自然界中氮的循环 1．氮的存在形态（1）以______态的形式存在于大气中。

（2）以______态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）自然循环：N 2――→根瘤菌放电铵离子和硝酸盐植物蛋白、动物蛋白―→氨气 （2）人类活动的影响：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2．化学性质3．氮的固定（1）概念：使空气中________的氮转化为____________的过程。

（2）分类预习交流1．什么是可逆反应？ 2．有人说，“氢气和氧气化合生成水，水可分解为氢气和氧气，所以反应：2H 2＋O 2===2H 2O 为可逆反应”。

你认为这句话对吗？三、氮的氧化物 1．氮的氧化物2．NO 和2（1）物理性质（2）相互转化①NO→NO 2：__________________②NO 2→NO：________________________ （3）影响①NO：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。

②NO 2：能使多种织物退色，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。

预习交流1．俗语“雷雨发庄稼”的道理是什么？ 2．实验室如何收集NO 、NO 2？为什么？ 答案：一、1.（1）游离 （2）化合 2．（2）氨 氮肥 硝酸二、1.无色 气体 无味 难溶于水2．N 2＋O 2=====放电2NO N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3 3．（1）游离态 含氮化合物 （2）高能 生物 合成氨 仿生 预习交流：1．答案：在相同条件下能同时向正反两个方向进行的反应称为可逆反应。

2．答案：不对，因为这两个反应不是在相同条件下进行的，所以不是可逆反应。

三、1.N 2O NO N 2O 3 NO 2 N 2O 5 2．（1）无色 红棕色 气体 气体 无味 刺激性气味 有毒 有毒 难溶 易溶 （2）2NO ＋O 2===2NO 2 3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 预习交流：1．答案：空气中氮气在高压电作用下与氧气发生化学反应生成NO ，NO 与氧气反应转化成NO 2，NO 2与雨水反应生成HNO 3，生成的HNO 3随雨水进入土壤，同土壤中的矿物质作用，形成被植物吸收的硝酸盐类，使庄稼受益。

第 2 节氮的循环第 1 课时氮气及其氧化物【学习目标】1．认识氮循环的基本过程，知道氮循环过程中的基本物质。

2．知道氮气在必定条件下能够与氧气、氢气发生反响，而且认识氮的固定的相关知识。

3．认识氮的两种氧化物：一氧化氮和二氧化氮的颜色、状态、溶解性，一氧化氮与氧气的反响，二氧化氮与水的反响，认识自然界形成硝酸的过程。

【课前预习案】一、氮在自然界中的循环氮气以态：存在于大气中；以态，存在于动植物体内，土壤中和水体中。

二、氮循环中的重要物质及转变（一）氮气1 、氮气的物理性质:氮气是色味的气体，密度水溶性2 、氮气的化学性质：氮气的化学性质（填“开朗”或“不开朗”）（1） N2与 O2反响：（2） N2与 H2反响（工业合成氨的反响）：可逆反响：在下，能同时向进行的反响，方程式顶用表示。

3、氮的固定（ 1）. 定义：叫做氮的固定，简称。

（ 2）. 分类：高能固氮 (N2+ O == 2NO)2固氮生物固氮 ( 如豆科植物的根瘤菌固氮 )氮的固定工业合成氨固氮仿生固氮（二）氮的氧化物1、氮的氧化物（氮有多种价态的氧化物）化合价+1+2+3+4+5对应氧化物此中、分别是HNO2（亚硝酸）和HNO3的酸酐。

2、 NO和 NO2（ 1）物理性质：颜色状态气味毒性水溶性NONO2（ 2）化学性质：一氧化氮与氧气的反响：二氧化氮与水的反响：思虑： NO的采集方法：NO 2 的采集方法：（ 3） NO、 NO2的作用分别是什么？NO ：NO2：特别提示(1)氮的氧化物都是大气污染物。

(2)空气中 NO2是造成光化学烟雾的主要要素。

(3)空气中 NO、 NO2主要本源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。

【预习检测】1.（双选）以下反响，氮元素被还原的是（）A． N2+O2=2NO B． 2NO N 2O4C． N2+ 3Mg = Mg N D．N2 + 3H22NH3232.关于氮气的性质的说法中，错误的选项是（）A.平时状况下，氮气性质很不开朗B. 可在氧气中燃烧，生成一氧化氮C.氮气的化学性质比较稳固，其原由是两原子间联合特别坚固D.跟氢气在必定条件下发生反响，氮气是氧化剂3. 以下变化中，属于氮的固定的是（）A.植物从土壤中汲取含氮的养料B.豆科植物的根瘤菌汲取空气中的氮气，使之转变为植物蛋白质C.工业大将氨转变为硝酸及其余氮的化合物D.从空气中分别氮气4. 以下大气污染物中，能与人体血红蛋白联合而惹起中毒的气体是()A. NOB. CO2C. NO2D. CO5．以下过程属于人工固氮的是（）A. 分别液态空气制氮气B.闪电时N2转变为NOC. 工业合成氨D.豆科植物根瘤菌固氮6、把少许NO2气体通入过分小苏打溶液中，再使逸出的气体经过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，最后采集到的气体是()A．氧气B．一氧化氮C．二氧化氮和氧气D．一氧化氮和氧气【课堂研究案】【研究一】 N2的化学性质性（氧化性、还原性）从元素化合价解析氮气拥有写出以下方程式并指出该反响中电子转移的数量（ 1）氧化性：( 工业上制氨气）N 2 + 3H2——（ 2）还原性：（自然固氮）N 2 + O 2——【研究二】 NO、 NO2的化学性质（达成以下方程式并指出各反响的氧化剂、还原剂以及电子转移的数量）（ 1） NO + O 2——（2）NO2+ H2O——【思虑】（ 1）如何除去NO中的 NO2？（ 2）农谚“雷雨发庄稼”是何道理？写出该过程中的反响方程式。

第2节氮的循环1．自然界中氮的循环(1)氮元素的存在：氮是地球上含量丰富的元素，存在形式：一种是以游离态存在于空气中，另一种是以化合态的形式存在于动植物体中、土壤中和水体中。

化合态的氮元素主要以NO－3、NH＋4的形式存在，在有机物中以蛋白质形式存在。

(2)氮的循环①在自然界中，把空气中的氮气转化为氮的化合物实现氮的循环有两种途径：一是豆科植物根部的根瘤菌，把氮气转化为硝酸盐等含氮化合物；二是在放电条件下，氮气与氧气结合为氮氧化物，并随雨水进入水体中。

②人类在氮循环方面是通过化学方法把氮气转化为氨，再进一步转化成各种含氮的化合物。

③化石燃料燃烧、森林和农作物枝叶燃烧所产生的氮氧化物通过大气进入陆地和海洋，进入氮循环。

【例1】某生态系统的氮循环如图所示。

(1)哪一类生物能将蛋白质转化为氨( )A．微生物B．藻类(2)该生态系统的豆科植物不施氮肥，仍能表现出良好的长势，原因是____________。

解析：在氮的循环过程中，豆科植物的根瘤菌能将空气中游离态的氮转化为硝酸盐等含氮化合物，从而满足自身营养的需要。

NO－3被吸收后最终可转化为蛋白质，蛋白质被微生物分解成氨、硝酸根、铵根离子，而氨又可被硝化细菌氧化为NO－3。

答案：(1)A(2)豆科植物的根瘤菌能将游离态的氮转化为硝酸盐等含氮的化合物，满足自身营养的需要2．氮气(1)氮气的物理性质纯净的氮气通常状态下是无色的气体，没有味道，没有毒性，密度与空气的密度接近且略小。

氮气在水中的溶解度很小，通常状态下，1体积水中只能溶解大约0.02体积的氮气。

当压强为1个大气压时，氮气在－195.8 ℃变为无色液体，在－209.9 ℃变为雪花状固体。

析规律巧比气体密度：比较两种气体的密度大小时，可利用“同温、同压下，两气体的密度之比等于其相对分子质量之比”，只需比校相对分子质量(或平均相对分子质量)的大小即可。

如N 2的相对分子质量为28，空气的平均相对分子质量为29，故N 2的密度比空气略小。

第三章自然界中的元素
第2节氮的循环（第1课时）
临沂第二中学杨庆梅
【教学内容分析】
本节内容为鲁科版高一化学必修1第三章自然界中的元素的第二节氮的循环（第1课时），处于《碳的多样性》之后，《硫的转化》之前，是对物质循环过程学习方法的继续，讨论了氮及其化合物的主要性质。

本节课的内容，不仅使学生巩固了之前所学的物质循环方法的知识，并且对氮在生活中影响有了更深一步的认识，又为下一节硫的学习奠定了基础，体现了学科知识间的内在联系和综合运用，具有承上启下的作用。

【学生情况分析】
已有知识：知道研究物质的基本方法和程序、物质的组成和分类，了解了氧化还原知识。

掌握了非金属碳的性质及碳在自然界中的循环。

待学习的知识：氮的两种氧化物NO和NO2的性质，熟练书写相关化学方程式。

自然界中氮的循环，认识氮循环过程中重要物质和氮的固定
待发展的认知：能用化学语言对实际问题进行分析总结，体会化学来源于生活，又服务于生活，增强学生关注社会环境问题的意识。

【教学目标】
1、通过魔鬼谷的例子，激发学生思考自然界中含氮的物质，认识氮循环过程中重要物质NO和NO2，通过实验探究NO和NO2的化学性质，熟练书写相关化学方程式，并解释雷雨天氮元素的转化过程，进而运用到实际生产中。

2、通过了解自然固氮和人工固氮形式，使学生认识氮气在一定的条件下能够与氧气、氢气发生反应，并且了解氮的固定的相关知识，如什么是氮的固定、氮的固定主要有哪些形式。

3、通过学习，了解酸雨及光化学烟雾等环境问题，以及如何减少氮氧化物的排放，树立环境保护的意识。

【教学重点难点】氮的两种氧化物NO和NO2的性质。

第三章自然界中的元素第 2 节氮的循环（ 1）一、教材解析（一）知识脉络氮及其化合物是元素化合物知识的重要构成部分。

本节教材经过闪电这一自然现象，激发学生思虑自然界中的含氮物质，经过自然界中的氮循环，引出氮循环中的重要物质—氮气、NO、NO2、氨、铵盐、硝酸等，而后经过观察思虑、实验研究认识这些重要物质的性质、用途。

在学习过程中认识人类活动对自然界氮循环和环境的影响。

（二）知识框架（氮气的性质，氮的固定）氮气与氮的固定氨与铵态氮肥氮的循环硝酸及其应用（氨的性质，（硝酸的性质）人类活动对氮循（酸雨、光化学烟雾、富营养化）（三）新教材的主要特色：从培育学生终生发展所必备的知识和能力出发，要点介绍重要代表物的性质与用途，同时侧重培育学生的观察能力和综合解析问题的能力。

二．教课目标（一）知识与技术目标1、认识自然界中的氮循环及人类活动对氮循环的影响；2、经过认识生物固氮和人工固氮形式，认识N2、 NO 、 NO2的性质；3、经过观察思虑活动，认识NH3、铵盐的性质及铵态氮肥的使用问题；4、经过观察思虑活动，认识HNO3的性质。

（二）过程与方法目标1、培育学生经过观察实验现象，总结解析物质性质的能力；2、初步领会物质的浓度对化学反应产物的影响，进一步认识实验中变量控制的思想。

（三）感情态度与价值观目标1、经过介绍合成氨发展的艰辛历程，领会从实验室研究到工业生产的过程，浸透化学与技术关系的教育；2、经过介绍酸雨，光化学烟雾和富营养化等环境问题，认识人类活动对氮循环的影响，树立保护环境的意识。

三、要点、难点（一）知识上要点、难点要点：氮气、氨、铵盐和硝酸的性质。

难点：硝酸的氧化性。

（二）方法上要点、难点培育学生经过观察实验现象总结解析物质性质的能力，并使学生初步领会物质的浓度对化学反应产物的影响，进一步认识实验中变量控制的重要性。

四、教课准备（一）学生准备1 、预习第二节- 氮的循环2、查找氮循环的资料，小组合作画出氮循环图示，写出短文。

课时1 自然界中氮的循环目标与素养：1.了解氮及其氧化物的主要性质。

(宏观辨识)2.认识氮及其化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。

(社会责任)一、自然界中氮的循环1．氮元素在自然界中的存在形式：游离态和化合态。

2．自然界中氮的循环3．人类活动的影响(1)氮气――――→化学方法氨气→氮肥、硝酸等含氮化合物。

(2)燃烧反应产生的氮氧化物参与氮的循环。

二、氮气的性质和氮气的固定 1．物理性质2.化学性质 (1)N 2与O 2反应打雷时或汽车引擎中发生的反应为N 2＋O 2=====放电2NO 。

(2)N 2与H 2的反应①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为可逆反应。

可逆反应的化学方程式用“”代替“===”。

②合成氨的化学反应方程式为。

微点拨：(1)氮分子中两个氮原子之间存在很强的作用力，故N 2性质很稳定。

(2)可逆反应必须满足“两同”：①相同条件；②正反方向同时进行。

3．氮的固定(1)定义：使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。

(2)分类氮的固定⎩⎪⎨⎪⎧自然固氮⎩⎪⎨⎪⎧高能固氮生物固氮人工固氮⎩⎪⎨⎪⎧合成氨仿生固氮三、氮的氧化物 1．氮的氧化物2(1)物理性质①NO →NO 2：2NO ＋O 2===2NO 2。

②NO 2→NO ：3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 。

微点拨：NO 和NO 2的收集方法 (1)NO 的收集：排水法。

(2)NO 2的收集：向上排空气法。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)化合态的氮元素只显一种价态。

( )(2)N 2在通常状况下与O 2反应生成NO 2。

( ) (3)合成氨反应属于自然固氮中的高能固氮。

( )(4)2H 2O=====通电2H 2↑＋O 2↑和2H 2＋O 2=====点燃2H 2O 属于可逆反应。

( ) [答案] (1)× (2)× (3)× (4)× 2．下列叙述中与氮的固定无关的是( ) A ．工业合成氨B ．工业上将氨转化成硝酸和其他氮的氧化物C ．豆科植物的根瘤菌吸收空气中的氮气使之转化成植物蛋白质D．电闪雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收B[氮的固定过程是使游离态的氮转化为化合态的氮，B项，NH3转化为HNO3不符合要求。

第三章 第二节 氮的循环学案2007年11月16日（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N 2 、NO 、NO 2的性质；（3）通过观察思考活动，认识NH 3，铵盐的性质及铵态氮肥的使用问题；（4）通过观察思考活动，认识 HNO 3的性质。

氮气、氨、铵盐和硝酸的性质。

硝酸的氧化性。

以 的形式存在于动植物体、中。

2、氮在自然界中的循环（氮气的性质，氮的固定） （酸雨、光化学烟雾、富营养化）（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，空气中少量的和化合生成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氮气转化为，再根据需要进一步转化成各种。

练习1、下列说法不正确的是（）A．豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮是化学变化B．汽车尾气中排放的氮氧化合物是由游离态氮转化来的C．化石燃料燃烧通常不释放出氮氧化合物D．植物秸秆燃烧时放出氮氧化合物，参与了氮的循环二、氮循环中的重要物质及其变化1、氮气①与氧气反应：通常状况下氮气和氧气，但在放电条件下，却可以直接化合生成色，溶于水的。

此反应的化学方程式为：。

②与氢气反应：此反应的化学方程式为：。

③与金属镁反应：此反应的化学方程式为：。

练习2、据报道，科学家已成功合成了少量N4，有关N4的说法正确的是A．N4是N2的同素异形体B．相同质量的N4和N2所含分子个数比为1:2C．相同质量的N4和N2所含原子个数比为1:2 D．N4的摩尔质量是56g2、一氧化氮和二氧化氮一氧化氮：是一种色味的气体，溶于水，毒。

在常温下与空气中氧气化合，生成二氧化氮，化学方程式为：。

二氧化氮：是一种色味的气体，溶于水，毒。

二氧化氮溶于水时，与水反应，生成硝酸和一氧化氮。

该化学方程式为：二氧化氮有较强的氧化性，可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。

练习3、Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能，近年来此领域研究有很大发展，因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖。

第2节 氮的循环第1课时 自然界中氮的循环 氮的氧化物[课标要求]1．通过自然界中氮的循环，了解氮循环的基本过程，认识氮循环中的重要物质。

2．了解氮气的性质，了解氮的固定的相关知识。

3．了解氮的氧化物(一氧化氮和二氧化氮)的物理性质和化学性质，了解自然界中形成硝酸的过程。

1．氮的固定是指使空气中游离态的氮转化为含氮化合物。

2．工业合成氨反应的特点：高温、高压、催化剂、可逆反应。

3．一氧化氮是无色、无味、有毒、难溶于水的气体，在空气中迅速变 成红棕色。

4．二氧化氮是红棕色、有刺激性气味、有毒、能与水反应的气体。

5．主要的化学方程式：2NO ＋O 2===2NO 23NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NON 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3自然界中氮的循环 氮气1．氮元素的存在及应用(1)氮元素在自然界中的存在形式：游离态和化合态。

(2)氮原子最外电子层有5个电子，在反应中易得3个 电子，显－3价。

(3)氮元素有多种价态：－3、0、＋1、＋2、＋3、＋4、＋5。

(4)氮元素是一种营养元素，是组成蛋白质的重要元素。

2．自然界中氮的循环 3．人类活动对氮循环的影响(1)氮气―――――――→化学方法氨―→氮肥、硝酸等含氮化合物。

(2)燃烧反应产生的氮氧化物参与氮的循环。

4．氮气的物理性质在通常状况下，氮气是一种无色、无味、不溶于水的气体，密度与空气相近，约占空气体积的78%。

[特别提醒]N和CO的相对分子质量相同，与空气接近，故N2、CO的密度与空气2接近，实验室只能用排水法收集。

5．氮气的化学性质(2)工业上常用氮气和氢气反应合成氨，此反应是可逆反应。

[特别提醒](1)氮分子中两个氮原子之间存在很强的作用力，故N2性质很稳定。

(2)可逆反应必须满足“两同”：①相同条件；②正反方向同时进行。

6．氮的固定(1)概念：使空气中游离态的氮转化为化合态氮的过程。

(2)主要分类①自然固氮：如高能固氮、生物固氮等；②人工固氮：如合成氨、仿生固氮等。

鲁科版必修1：第三章自然界中的元素第二节氮的循环学案第一课时设计人：莱芜四中吕荣海2009.11【学习目标】1、了解氮循环的基本过程，认识氮循环过程中的重要物质；通过了解生物固氮和人工固氮方式，认识氮气在一定条件下能够与氧气、氢气发生反应。

2、掌握一氧化氮和二氧化氮的性质。

了解自然界中形成硝酸的过程。

【重点难点】氮在自然界中的循环氮循环中的重要物质【学法指导】阅读课本和基础训练【自学过程】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氮的氧化物并随水进入土壤和水体2）人们通过化学方法把空气中氮气转化为，再根据需要进一步转化成各种二、氮循环中的重要物质1、氮气及氮的固定1）由于氮分子结构稳定，所以在通常状况下，氮气的，很难与其它物质发生反应。

但在一定条件下，也可以与氧气、氢气等反应。

写出下列反应的化学方程式并注明反应的条件：错误！未找到引用源。

N2和O 2，错误！未找到引用源。

N2和H2，此反应是工业上的反应原理。

2）可逆反应指有人说，“氢气和氧气化合生成水，水可分解为氢气和氧气，所以反应：H2+O2=2H2O为可逆反应”。

你认为这句话对吗？说明理由3）氮的固定是指。

氮的固定主要有和两种方式。

自然固氮有：和等。

人工固氮的方式有和。

2、NO和NO2主要性质1）氮循环中的物质有多种氧化物，如等(氧化物中氮元素的化合价为＋1、＋2、＋3、＋4、＋5)。

其中NO 、NO2均为毒气体，是大气污染物。

NO为色溶于水的气体，在常温下能与氧气反应：。

它与血红蛋白结合的能力比CO还强；另外，它在生物学方面有独特的作用。

NO分子作为一种传递神经信息的“信息分子”，在使血管扩张、免疫、增强记忆力等方面有及其重要的作用。

NO2为色溶于水的气体，与水反应的方程式：在通风厨内打开盛NO的集气瓶，观察到的现象为。

第2节氮的循环本节分析知识脉络氮及其化合物是元素化合物知识的重要组成部分。

本节教材通过闪电这一自然现象，激发学生思考自然界中的含氮物质，通过自然界中的氮循环，引出氮循环中的重要物质——氮气、NO、NO2、氨、铵盐、硝酸等，然后通过观察思考、实验探究认识这些重要物质的性质、用途。

在学习过程中了解人类活动对自然界氮循环和环境的影响。

本节教材内容知识框架教材特点从培养学生终身发展所必备的知识和能力出发，重点介绍重要代表物的性质与用途，同时注重培养学生的观察能力和综合分析问题的能力。

课时分配：共2课时第1课时自然界中的氮循环氮气、一氧化氮和二氧化氮整体构思教学目标1．课标要求(1)掌握氮气的化学性质(与氧气、氢气的反应)(2)了解一氧化氮、二氧化氮的物理性质(3)掌握一氧化氮与氧气的反应，二氧化氮与水的反应(4)认识氮循环对维持生态平衡的作用2．三维目标(1)知识与技能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。

(2)过程与方法①培养学生搜集信息、处理信息的能力；②培养学生探究、观察、总结、分析问题的能力。

(3)情感态度与价值观①通过介绍合成氨发展的艰辛历程，体会从实验室研究到工业生产的过程，渗透化学与技术关系的教育；②通过介绍酸雨，光化学烟雾和富营养化等环境问题，了解人类活动对氮循环的影响，树立保护环境的意识。

教学分析1．教材分析本节教材是以氮元素在自然界存在的形式为背景，引发学生联想自然界中的“闪电”现象，让学生带着“闪电时，空气中的氮气发生了哪些化学变化？变化过程产生的物质对人类的生活与生产有什么意义？”等质疑进入自然界中氮循环的学习，并以氮循环中N2、NO、NO2、HNO3、NH3、铵盐等重要的物质的性质及相互转化为核心知识，同时联系环境保护问题，让学生初步了解人类活动对自然界氮循环和环境的影响。

教材采用了“从自然界→化学→社会→实验室→社会生活”教学脉络，进一步拓宽了学生认识元素与物质的视野，为今后构建重要的元素及物质的知识网络奠定重要基础。

第二节氮的循环考纲点击1．了解氮元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。

2．了解氮元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。

3．氮元素单质及其化合物知识与其他元素单质及其化合物知识的综合应用。

一、氮气及氮的氧化物1．氮的循环2．氮气的化学性质氮气很稳定，难与其他物质发生化学反应。

在高温或放电时可与某些物质反应，N2表现为既有氧化性,又有还原性。

(1）与O2的反应在放电条件下，氮气跟氧气能直接化合生成无色的一氧化氮（NO）。

反应式为:N2＋O2错误!2NO说明:在雷雨天气，汽车的发动机中均可以发生该反应。

在该反应中，N2表现出还原性.(2）与H2反应：N2＋3H22NH33．氮的固定①定义：将空气中游离的氮转变成氮的化合物的方法叫做氮的固定。

②分类：氮的固定错误!4．氮的氧化物（NO x，x＝0。

5、1、1。

5、2、2.5) (1)NO与NO2的物理性质颜色气味毒性密度溶解性N O 无色无味有毒比空气稍大N O2________气味比空气大易溶于水(2)NO与NO2的化学性质①2NO＋O2===2NO2（常温下无色,NO气体遇空气迅速变为______色；NO有毒，是因为与血红蛋白易结合,造成人体缺氧）。

②3NO2＋H2O===2HNO3＋NO（红棕色气体被水吸收后气体体积减少了______）③2NO2N2O4(无纯净的NO2气体，盛有红棕色气体的玻璃球放入冰水中，发现气体颜色迅速____________)。

特别提示：（1）4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3,4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，常用于守恒法解题。

①形成光化学烟雾,污染大气.②形成酸雨。

③破坏大气中的臭氧层。

（2）N2能稳定存在于大气中的原因:N2分子内氮氮叁键，键能大，共价键牢固,N2分子不易被破坏成原子,因而N2分子不易与其他物质发生反应,所以经常用氮气做保护气。

5．氮的氧化物以及与氧气混合后溶于水的情况分析(1)NO2或NO2与N2（非O2）的混合气体溶于水时,可根据反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，利用气体体积的变化差值进行计算.（2）NO2和O2的混合气体溶于水时，根据反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3当V（NO2）∶V(O2）＝4∶1时，恰好反应，无剩余气体；当V(NO2)∶V(O2）＜4∶1时，剩余氧气；当V（NO2）∶V（O2)＞4∶1时，NO2过量，剩余气体为NO，且体积为过量NO2体积的1/3。

第三章第二节氮的循环一．教学目标（一）知识与技能目标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、铵盐的性质及铵态氮肥的使用问题；4、通过观察思考活动，认识 HNO3的性质。

（二）过程与方法目标1、培养学生通过观察实验现象，总结分析物质性质的能力；2、初步体会物质的浓度对化学反应产物的影响，进一步认识实验中变量控制的思想。

（三）情感态度与价值观目标1、通过介绍合成氨发展的艰辛历程，体会从实验室研究到工业生产的过程，渗透化学与技术关系的教育；2、通过介绍酸雨，光化学烟雾和富营养化等环境问题，了解人类活动对氮循环的影响，树立保护环境的意识。

二、教学重点、难点（一）知识上重点、难点重点：氮气、氨、铵盐和硝酸的性质。

难点：硝酸的氧化性。

（二）方法上重点、难点培养学生通过观察实验现象总结分析物质性质的能力，并使学生初步体会物质的浓度对化学反应产物的影响，进一步认识实验中变量控制的重要性。

三、课时安排三课时四、教学过程第1课时【复习】 1、碳酸钠、碳酸氢钠的化学性质；2、C、CO、CO2；碳酸盐、碳酸氢盐的相互转化。

【提问】上次课后给大家布置了一项任务：查找氮循环的资料，小组合作画出氮循环图示，写出短文。

重点说明氮循环中涉及到哪些含氮元素的物质，它们是如何转化的？下面，请各小组准备交流。

【小组交流】选取二个小组作为代表在课堂上交流，其他小组的成果课后以科技小报的形式展示或收录到成长档案袋中。

【点评评价】教师点评并做好表现性评价【过渡】在氮循环中涉及到了较多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】1、氮气与氮的固定。

【讲述】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。

高一化学必修1导学案使用时间：编制:杨凯审核:战玉才班级：_____小组：姓名：组内评价：教师评价：高一化学导学案编号：17第3章第2节氮的循环（第1课时）【学习目标】1.熟练掌握氮的固定的概念、氮的固定的主要形式，掌握氮气的性质，掌握氮的两种氧化物一氧化氮、二氧化氮的性质。

掌握氨气的性质。

2.小组合作，学会利用观察实验现象分析物质性质的能力。

【重点难点】重点：氮气的性质、一氧化氮、二氧化氮的性质。

氨气的性质。

难点：氨气的化学性质的应用【使用说明】1. 请同学们认真阅读课本73-77页，划出重要知识，规范完成学案自主学习并记熟基础知识。

2.结合课本知识独立思考，规范完成学案，（合作探究不会的先空着不写），用红色笔做好疑难标记，准备讨论。

3.小组讨论探究课题，组长负责，拿出讨论结果，准备展示、点评。

及时整理展示、点评结果，完善落实好导学案。

自主学习【问题导学】一、氮的固定有那几种方式？请从动植物体，自然界中的雷雨放电、人类的活动三方面分析氮在自然界中的循环1．氮元素在自然界中主要以什么形态存在？氮气的物理性质有哪些？2.利用分类法，分析固氮的种类和涉及的化学方程式。

（建议同学们用大括号分类的方法）氮的固定3．阅读课本74页右侧的【工具栏】，了解为何氮气的化学性质不活泼以及氮气的用途（包装袋里的气体）4．阅读课本75页右上角的【工具栏】，掌握可逆反应的概念。

上述反应是不是可逆反应呢？【巩固练习】1、氮元素在地球上含量丰富，下列叙述与氮元素的循环无关的是A、工业合成氨的过程是固氮的过程B、自然界中，氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物C、为防止罐头、粮食、水果等食品腐烂，常用氮气作保护气D、在电闪雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应，最终转换为硝酸盐被植物吸收2、下列过程不属于固氮的是A、雷电时生成氮的氧化物B、植物的根从土壤中吸收铵根离子和硝酸盐C、工业上用氢气与氮气合成氨D、豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为硝酸盐【我的疑问】合作探究课题一: 一氧化氮、二氧化氮的性质物质物理性质实验现象化学方程式结论NO与氧气反应NO2与水反应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？【思考】①能否用排空气法收集NO？②能否用排水法收集NO2？课题二: 氨气能否用排水法收集氨气？（1）NH3溶于水的喷泉实验【思考】1、为什么喷泉实验能够发生？（或喷泉实验发生的原理？）2、使喷泉实验引发的操作是什么？3、其它气体能否发生喷泉实验？比如HCl和CO2，如果能发生反应的话，实验药品有何变化？①若A为CO2，B可以选择哪些溶液？②若B为H2O，A可以选择哪些气体？（除了氨气之外）③若B为NaOH溶液，A可以选择哪些气体？（除了二氧化碳之外）④实验能够成功的关键是什么？【课堂小结】【学习反思】总结知识要点，画出知识树；反思自己课堂上的表现，明确改进措施。

第三章第二节氮的循环（第1课时）导学案
合作探究一揭秘俗语“一场雷雨一场肥”“雷雨发庄稼”
交流研讨1
1 联系身边的氮气分析归纳氮气的物理性质。

2 通常情况下氮气的化学性质稳定吗?为什么?联系生活实际，想想氮气有哪些用途？
3 从物质所属类别角度推测氮气的主要化学性质。

4 根据氮元素所处价态,从氧化性,还原性角度预测氮气的性质。

交流研讨2
实验探究NO2、NO的性质
实验目的探究NO2、NO的性质
实验用品圆底烧瓶（125ml，充满NO2）注射器(60ml
一个、20ml一个），烧杯,长导管，止水夹，
水，紫色石蕊试液。

实验方案让NO2与H2O反应在圆底烧瓶中进行，形
成喷泉实验,对产物进行定性定量验证。

继
续多次往烧瓶注入空气后摇动，进行实验
拓展（4NO2+O2+2H2O =4HNO3），并让
烧瓶最后剩余氮气与氧气,绿色环保.
阅读归纳
阅读课本P76内容并完成下列表格：
合作探究二认识“氮的循环与氮的固定"
阅读课本P73—74内容并思考：
1 在氮的循环中空气中氮气（游离态）可以通过哪些途径转换为氮的化合物(化合态）？
2 氮的循环涉及的含氮物质有哪些？
3 什么是氮的固定？氮的固定有哪几种形式？
课堂小结
收获方法:
（1）科学探究的一般程序：
(2）化学思维:。

班级姓名第三章自然界中的元素第2节氮的循环（第1课时）学习目标1．了解氮循环的基本过程，认识氮循环过程中的重要物质。

2．了解氮气的物理性质，掌握氮气的化学性质。

3．了解一氧化氮、二氧化氮的物理性质，掌握一氧化氮、二氧化氮的化学性质。

4．通过了解人类活动对氮循环的影响，树立环境保护意识。

自主学习1、在自然界中，豆科植物根部的，把空气中的N2转变为等含氮化合物，植物的根从土壤中吸收的和，经过复杂的生物转化形成各种，最后转化成蛋白质。

2、N2的化学性质，很难跟其他物质反应，但在一定条件下，N2可以跟O2、H2等发生反应生成和。

3、叫做氮的固定，氮的固定主要有固氮和固氮两种形式。

4、N2和H2在一定条件下生成NH3，N2与H2合成NH3需要哪些外界条件5、氮的氧化物有很多种，如等，其中NO是的气体，在常温下与氧气反应生成，NO2是气体，易溶于水，与水反应的方程式为，工业上可利用此原理制取合作探究一、自然界中氮的循环自然界中氮元素的存在状态____________态，如：_________________;_________态，如_______________________二、氮循环中的重要物质1.氮气（1）氮气的物理性质：（2）氮气的结构：氮气的电子式___________，两个氮原子间通过_______对共用电子对形成稳定结构，要破坏这种__________________需要__________________，因此氮气化学性质不活泼很难和其他物质发生化学反应。

（3）氮气的化学性质①与氧气反应_______________________说明：在雷雨天气，汽车的发动机中均可以发生该反应。

在该反应中，N 2表现出 性。

②与氢气反应_______________________说明：a 该反应是工业上合成氨的反应原理，具有非常重要的现实意义。

在该反应中，N 2表现出氧化性。

b 在氮气跟氢气反应生成氨的同时，氨气也在分解生成氮和氢气。