《氮的循环》教案（1）.doc

PAGE-11-氮的循环一.本周教学内容：第3章第2节氮的循环二.教学目的1.能简要说明氮循环的基本过程，知道固氮的本质以及生物固氮和人工固氮这两种固氮形式。2.了解氮循环过程中的重要物质以及人类活动对氮循环和环境的影响（知道酸雨、光化学烟雾和富营养化等环境问题）3.能列举含氮元素的单质及其化合物了解氮气、氨气、铵盐及硝酸的主要物理性质和化学性质，知道NH的检验方法和氨气的实验室制法，能书写相关反应的化学方程式。三.教学重点、难点氮气、氨、铵盐和硝酸的性质四.知识分析空气中的主要物质？植物生长需要的主要元素？（一）氮在自然界中的循环和存在形式1.氮元素在自然界中的存在形式自然界中氮元素存在的形式一种是游离态，如N2，一种是化合态，如铵盐、硝酸盐、氨、蛋白质等。2.氮在自然界中的循环（1）氮在自然界中的循环的基本过程自然界里，空气的氮气转化为植物可以直接吸收含氮化合物的两种主要形式，豆科植物的根瘤菌把N2转化为硝酸盐；闪电使少量N2与O2化合生成NO，随之变为硝酸随降水进入土壤和水体。植物的根从土壤中吸收铵盐、硝酸盐，经过复杂的生物转化，形成了各种氨基酸，氨基酸最后变成蛋白质。动物以植物为食而获得植物蛋白，并将其转化为动物蛋白，动物遗体中的蛋白质被微生物分子分解成铵离子、硝酸根和氨，又回到了土壤和水体中，被植物再次吸收利用。（2）氮循环的重要意义由于存在着氮元素的循环，其他生命元素的循环，以及水的循环，地球的生命才生生不息，生机勃勃。（二）氮循环的重要物质及其变化1.氮气（1）物理性质无色无味的难溶于水的气体；密度比空气小，在空气中约占总体积的78%，占其它质量的75%。（2）分子结构两个氮原子之间的强烈作用，要破坏这种牢固的结合，需要很高的能量。常温下，N2的化学性质很不活泼，但在高温、放电、点燃等条件下能与O2、Mg、H2等反应。（3）化学性质①与O2反应：N2+O2＝2NO②与H2反应：N2+3H2＝2NH3③与Mg的反应：N2+3Mg＝Mg3N2温馨提示：●由于N2的化学性质不活泼，所以N2与其它物质的反应，需特别注意标明条件。●N2和O2反应后，“最初产物”是NO，而不是NO2。●一般情况下，N2不能燃烧，也不助燃，但Mg条却可以在N2中燃烧。（4）用途：a.保护气b.液氮作深度冷冻剂c.合成氨等思考：相同质量的镁条分别在O2、N2和空气中充分燃烧，所得固体产物的质量m1，m2，m3由大到小的顺序是（解答：m1>m3>m2）重要补充：①氮的固定概念：使空气中游离的氮转变为含氮化合物的方法。分类：自然固氮和人工固氮②可逆反应概念：在相同条件下，能同时正反两个方向进行的反应，为可逆反应，化学方程式中用“”代替“＝”。特点：相同条件下，相反方向的两个化学反应；与化学反应有关的各种物质共存，如N2+3H22NH3反应体系中就存在N2、H2、NH3分子。2、氮的氧化物—NO、NO2的重要性质（1）物理性质NO：无色无味难溶于水的气体有毒NO2：红棕色有刺激性气味的气体有毒（2）化学性质2NO+O2＝2NO26NO+4NH3＝5N2+6H2O3NO2+H2O＝2HNO3＋NO6NO2+8NH3＝7N2+12H2O（3）计算中用到的两个重要化学方程式4NO+3O2+2H2O＝4HNO3；4NO2+O2+2H2O＝4HNO3思考：①NO有毒，为什么在1992年被世界著名学术期刊《科学》（Seience，美国）评为明星分子？②NO2为什么能使多种织物退色，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？③实验室如何收集NO、NO2？为什么？解答：①NO作为一种神经系统的信使分子，在使血管扩张、免疫、增强记忆力等方面有着及其重要的作用。②NO2溶于水生成了硝酸，使织物退色、腐蚀材料。③收集NO用排水法，收集NO2用向上排空气法；前者易与氧气反应，后者易与水反应3、氮的氢化物——NH3（1）分子结构立体结构（三角锥形）（2）物理性质无色、有刺激性气味的气体，标况下密度为0.771g·L－1，比空气轻，极易溶于水（1:700），且快速溶解，易液化得液氨，液氨气化时要吸收大量的热，使物质的温度急剧下降，所以液氨常用作制冷剂。关于喷泉实验：①氨气能形成喷泉的本质原因是氨极易溶于水。②用教材中的装置进行喷泉实验，引发水上喷的操作是挤压胶头滴管，使少量水进入烧瓶。该实验的原理是，少量水进入烧瓶时，氨迅速溶解，瓶内压强迅速降低，水在外界大气压作用下，压入烧瓶。如果把胶头滴管去掉，如何引发水上喷？③氨溶解于水不是简单的溶解过程，有化学反应，生成碱性物质。（3）化学性质①氨与水的反应NH3+H2ONH3·H2O说明：●氨的溶解中更重要的是生成了NH3·H2O，但溶质为NH3●氨的水溶液显弱碱性，NH3·H2ONH4++OH—●氨