《自然界中的氮的循环以及氮循环中的重要物质》

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1、第2节　氮的循环第1课时　自然界中的氮的循环以及氮循环中的重要物质自然界中的元素1．了解氮的固定，掌握氮气的性质。2．掌握NO、NO2的重要性质及其与环境的关系。知识清单氮在自然界中的循环1．氮的存在，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里、土壤和水体中。2．氮在自然界中的循环单质　化合物(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。动物遗体中的蛋白质被微生物分解成________、________和________，又回到土壤，被植物吸

2、收利用。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。根瘤菌　硝酸盐　铵离子　硝酸根离子　氨　氮气　氧气NO2(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__________。(3)化石燃料燃烧、森林和农作物枝叶燃烧所产生的________通过大气进入陆地和海洋，进入氮循环。(2)氨　含氮化合物如氮肥、硝酸等(3)氮氧化合物综合拓展关于氮气制取的方法分离空气法：空气中约含五分之四(体积分数)的氮气，因此工业上所需的氮气都是从空气中提取的。其方法

3、通常有两种，一是分离液态空气法，即将液态空气减压分馏；二是将可燃物在限定容积的容器内燃烧除去氧气，从而获得氮气。实验室制法：在实验室要制取较纯的氮气，可以加热饱和氯化铵溶液与亚硝酸钠晶体(或饱和溶液)的混合物来制备氮气。由于该反应是放热反应，所以当加热到开始反应时就应停止加热，发生反应的化学方程式为：特别提示：1.将空气液化后，升温时先挥发出的气体是沸点低的气体，故先得到氮气。2．实验室制备氮气时，可以发生氧化反应制得(如将氨气与氧化铜加热)，也可以发生还原反应制得(如用氨气还原氮的氧化物制取氮气)。尝试应用1．下图是氮元素在自然界中的循环示意图，又知1mol

4、氮气与氧气化合生成2molNO气体时需吸收180.7kJ热量。试回答：(1)图中________过程称为氮的固定(填写序号)。(2)下列能将蛋白质转化为氨的生物是______(填写字母)。A．藻类B．分解者C．化能合成细菌(3)若在一次雷雨闪电中两块云间的电势差为109V，从一块云移到另一块云的电量约为30C，此次闪电放出的能量是______kJ。(4)若闪电时有千分之一的能量用于生成NO，能产生NO______mol。(5)此次雷雨生成物相当于给大地施加尿素[CO(NH2)2]肥料______kg。解析：本题以自然界中氮元素的循环为主线，综合考查了化学、生物

5、、物理三个学科的知识。(1)将氮元素由游离态变为化合态的过程叫做氮的固定，显然只有过程①符合。(2)蛋白质转化为氨属于蛋白质的水解和分解，能完成这一过程的生物应为“分解者”。(3)两块云放电时，其放出的能量可用下式计算：E＝UIt＝UQ＝109×30＝3×1010(J)＝3×107(kJ)(4)由题意知，每吸收180.7kJ的能量，即可合成NO2mol，此次闪电放出能量的千分之一就是3×104kJ，它可以生成NO：3×104kJ÷180.74kJ×2mol＝332mol。(5)由氮守恒又可找出NO与尿素的关系式为2NO——CO(NH2)22mol60g即每产生

6、2molNO相当于给大地施加尿素60g，则332molNO相当于施加尿素的量为：332mol/2mol×60g＝9960g＝9.96kg。答案：(1)①(2)B(3)3×107(4)332(5)9.96知识清单氮循环中的重要物质及其变化1．氮气(1)与氧气反应：化学方程式为：________________。(2)与氢气反应：化学方程式为：________________。(3)与金属镁反应：此反应的化学方程式为：_____________________。(1)N2＋O22NO(2)N2＋3H22NH3(3)3Mg＋N2Mg3N22．一氧化氮和二氧化氮物质N

7、ONO2颜色________________毒性________________溶解性________________气味无味刺激性气味转化________________无色　红棕色　剧毒　剧毒　不溶解　溶于水并与水反应2NO＋O22NO2；3NO2＋H2O2HNO3＋NO3.氮的固定(1)概念：________________________叫氮的固定。(2)分类：主要分为__________________。(1)使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的方法(2)自然固氮、人工固氮(或工业固氮)综合拓展氮的氧化物以及与氧气混合后溶于水的情况分析(1)NO2或

8、NO2与N2(非O2)的混合气体溶于水