山东省泰安第十九中学七要素课堂教学模式 高三年级化学科学案 2012-10-181第二节第二节 氮的循环氮的循环【复习目标复习目标】1】1 了解氮循环的基本过程、了解生物固氮和人工固氮的形式了解氮循环的基本过程、了解生物固氮和人工固氮的形式2 2 了解铵态氮肥的使用、了解铵态氮肥的使用了解铵态氮肥的使用、了解铵态氮肥的使用3 3 掌握掌握氨气与铵盐的性质、氨气的实验室制法、硝酸的性质氨气与铵盐的性质、氨气的实验室制法、硝酸的性质【重点重点】：氮气、氨、铵盐和硝酸的性质氮气、氨、铵盐和硝酸的性质【难点难点】：硝酸的氧化性硝酸的氧化性一、氮在自然界中的循环一、氮在自然界中的循环 1 1氮的固定氮的固定 (1)(1)含义：使空气中含义：使空气中 的氮转化为的氮转化为 的过程。的过程。2 2氮在自然界中的循环氮在自然界中的循环3 3含氮化合物对环境的影响含氮化合物对环境的影响3 3存在及用途存在及用途 N N2 2在大气中的体积分数约为在大气中的体积分数约为 ；主要用作合成氨的原料气，以及填充气和保护气，液态氮可做；主要用作合成氨的原料气，以及填充气和保护气，液态氮可做 冷冻剂等。冷冻剂等。 三、氨和铵盐三、氨和铵盐 1 1氨气氨气 (1)(1)物理性质：氨气是物理性质：氨气是 色、有色、有 气味的气体，气味的气体， 溶于水。在常温常压下，溶于水。在常温常压下，1 1 体积水中能体积水中能 溶解约溶解约 体积的氨气。体积的氨气。(4)(4)用途：用途： 2 2铵盐：铵盐：(1)(1)化学性质化学性质 1 1与碱反应与碱反应山东省泰安第十九中学七要素课堂教学模式 高三年级化学科学案 2012-10-182在水溶液中在水溶液中( (如如 NH4ClNH4Cl 溶液和溶液和 NaOHNaOH 溶液反应溶液反应) )，离子方程式分别为：，离子方程式分别为： 四、硝酸四、硝酸 1 1物理性质物理性质(1)(1)纯净硝酸为纯净硝酸为 色、色、 挥发、有挥发、有 气味的液体。气味的液体。(2)(2)硝酸低沸点硝酸低沸点(83C)(83C)，在空气中遇水蒸气呈白雾状。，在空气中遇水蒸气呈白雾状。(3)95%(3)95%以上的浓硝酸称为以上的浓硝酸称为“ 硝酸硝酸” ，69%69%的硝酸称为的硝酸称为 硝酸。硝酸。2 2化学性质，化学性质， (1)(1)强酸性：硝酸具有酸的通性。强酸性：硝酸具有酸的通性。【问题思考问题思考】 3 3、有人说钝化不是化学反应，你认为对吗？、有人说钝化不是化学反应，你认为对吗？4 4、浓硝酸又时显黄色是因为其中含有、浓硝酸又时显黄色是因为其中含有 NONO2，你认为该如何除去？你认为该如何除去？1 1氨气的实验室制法氨气的实验室制法山东省泰安第十九中学七要素课堂教学模式 高三年级化学科学案 2012-10-183例题例题 1(1)1(1)图甲为化学教学中所用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分图甲为化学教学中所用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是( ( ) ) A AHClHCl 和和 H H2 2O O B BO O2 2和和 H H2 2O OC CNHNH3 3和和 H H2 2O O D DCOCO2 2和和 NaOHNaOH 溶液溶液(2)(2)某学生积极思考产生喷泉的其他办法，并设计了如图某学生积极思考产生喷泉的其他办法，并设计了如图乙所示装置。乙所示装置。在图乙的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后在图乙的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是可能产生喷泉的是( ( ) )A ACuCu 与稀盐酸与稀盐酸 B BNaHCONaHCO3 3与与 NaOHNaOH 溶液溶液C CCaCOCaCO3 3与稀硫酸与稀硫酸 D DNHNH4 4HCOHCO3 3与稀盐酸与稀盐酸这种方法产生喷泉的原理是这种方法产生喷泉的原理是_在图乙锥形瓶外放一水槽，锥形瓶中加入酒精，水槽中加入水后，再加入足量的下列物质，结在图乙锥形瓶外放一水槽，锥形瓶中加入酒精，水槽中加入水后，再加入足量的下列物质，结果也产生喷泉。水槽中加入的物质可以是果也产生喷泉。水槽中加入的物质可以是_。原因是。原因是_。A A浓硫酸浓硫酸 B B食盐食盐 C C硝酸钾硝酸钾 D D硫酸铜硫酸铜比较上述图甲和图乙两套装置，从产生喷泉的原理来分析，图甲是比较上述图甲和图乙两套装置，从产生喷泉的原理来分析，图甲是_上部烧瓶内压强；上部烧瓶内压强；图乙是图乙是_下部锥形瓶内气体压强下部锥形瓶内气体压强( (均填均填“增大增大”或或“减小减小”)”)。(3)(3)城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述_(_(填填“图甲图甲”或或“图乙图乙”)”)装置的原理装置的原理相似。相似。【针对训练针对训练】制取氨气并完成喷泉实验制取氨气并完成喷泉实验( (图中夹持装置已略去图中夹持装置已略去) )。(1)(1)写出实验室制取氨气的化学方程式：写出实验室制取氨气的化学方程式：_。(2)(2)收集氨气应使用收集氨气应使用_法，要得到干燥的氨气可选用法，要得到干燥的氨气可选用_作干燥剂。作干燥剂。(3)(3)用图用图 A A 装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥的氨气，引发水上喷的操作是装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥的氨气，引发水上喷的操作是_，该实，该实验的原理是验的原理是_。(4)(4)如果提供如图如果提供如图 B B 的装置，请说明引发喷泉的方法的装置，请说明引发喷泉的方法_ _。（一）（一） 硝酸与金属反应的一般规律硝酸与金属反应的一般规律【问题思考问题思考】5 5、我们知道，活泼金属与稀硫酸或稀盐酸反应生成氢气，硝酸也是吗？若不是生成、我们知道，活泼金属与稀硫酸或稀盐酸反应生成氢气，硝酸也是吗？若不是生成什么？什么？6 6、请分别写出铜与浓稀硝酸反应的化学方程式，并描述铜与浓硝酸反应可能的现象、请分别写出铜与浓稀硝酸反应的化学方程式，并描述铜与浓硝酸反应可能的现象【规律总结规律总结】金属与金属与 HNOHNO3 3反应的计算：反应的计算：金属与金属与 HNOHNO3 3的反应运用的反应运用“守恒法守恒法”求解，一般类型有求解，一般类型有电子守恒电子守恒 ： 金属失电子数生成气体时金属失电子数生成气体时 HNOHNO3 3得电子数。得电子数。物料守恒：物料守恒：耗耗 HNOHNO3 3的量的量 。（二）（二） 硝酸与非金属反应的规律硝酸与非金属反应的规律(1)(1)浓硝酸能与碳、硫等非金属单质反应，一般生成最高价含氧酸或最高价氧化物、二氧化氮和水。浓硝酸能与碳、硫等非金属单质反应，一般生成最高价含氧酸或最高价氧化物、二氧化氮和水。(2)(2)与非金属反应，与非金属反应，HNOHNO3 3表现强氧化性，不表现酸性表现强氧化性，不表现酸性(3)(3)硝酸与变价金属氧化物反应硝酸与变价金属氧化物反应【合作交流合作交流】试写试写 FeOFeO 与稀与稀 HNOHNO3 3 反应的方程式并指出稀反应的方程式并指出稀 HNOHNO3 3在该反应中表现的性质。你还能写在该反应中表现的性质。你还能写山东省泰安第十九中学七要素课堂教学模式 高三年级化学科学案 2012-10-184出稀硝酸与出稀硝酸与 FeFe3 3O O4反应的方程式吗？反应的方程式吗？例题例题 2(2009 年黄冈模拟年黄冈模拟)铜既能与稀硝酸反应，也能与浓硝酸反应，当铜与一定浓度的硝酸反应铜既能与稀硝酸反应，也能与浓硝酸反应，当铜与一定浓度的硝酸反应 时，可将方程式表示为：时，可将方程式表示为：CuHNO3Cu(NO3)2NONO2H2O(1)硝酸在该反应中体现的性质是硝酸在该反应中体现的性质是 _。 (2)0.004 mol Cu 被硝酸完全溶解后，被硝酸完全溶解后，Cu 失去的电子数目是失去的电子数目是_，如果得到的，如果得到的 NO 和和 NO2物物 质的量相同，则参加反应的硝酸的物质的量是质的量相同，则参加反应的硝酸的物质的量是_，在标准状况下若将收集，在标准状况下若将收集 NO 和和 NO2的集的集 气瓶倒立于水中，通入一定量的氧气充分反应后发现无气体剩余，则通入气瓶倒立于水中，通入一定量的氧气充分反应后发现无气体剩余，则通入 O2的体积为的体积为_； 所得溶液所得溶液(假设溶质不扩散假设溶质不扩散)的物质的量浓度是的物质的量浓度是_。(3) 【思考题思考题】如果参加反应的如果参加反应的 Cu 和和 HNO3的物质的量之比是的物质的量之比是 310，试写出并配平该反应的离，试写出并配平该反应的离 子方程式子方程式_。 【针对训练针对训练】1下列反应表示氮的固定作用的是下列反应表示氮的固定作用的是( ) AN2与与 H2在一定条件下合成在一定条件下合成 NH3 BNH3经催化氧化生成经催化氧化生成 NO CNO 和和 O2反应生成反应生成 NO2 D由由 NH3制碳铵和尿素制碳铵和尿素2将相同质量的铜片分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是将相同质量的铜片分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是( ) A反应速率：两者相同反应速率：两者相同 B消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少 C反应生成气体的颜色：前者浅，后者深反应生成气体的颜色：前者浅，后者深 D反应中转移的电子总数：前者多，后者少反应中转移的