5.2.1 氮气与氮的氧化物（讲好课）-2020-2021学年高一化学新教材新理念新设计同步课堂（人教2019必修第二册）

新教材 新理念 新设计 氮及其化合物 第一课时 （氮气及氮的氧化物） 本节内容主要包括∶氮及氮的固定、一氧化氮和二氧化氮、氨和铵盐、硝酸、酸雨及其防治。教材首先根据氮的原子结构知识，应用前一节掌握的研究非金属单质性质的基本思路预测氮的化学性质，渗透条件对化学反应的影响，引出氮的固定对人类生存的重要意义。之后，根据物质类别研究氮的化合物，包括一氧化氮、二氧化氮、硝酸、氨和铵盐的化学性质。以工业合成氨、工业制硝酸的生产原理为载体，应用氧化还原反应原理，设计含氮化合物的转化，使学生认识到从一种原料转化成多种产品，路径之一是通过氧化还原反应改变主要元素的化合价，提升"变化观念"等学科核心素养。教材设置铵根离子的检验、实验室制取氮的实验活动，让学生根据氨、铵根离子的性质和反应，选择合适的试剂。设计检验或者制取物质的方案，提升其科学探究的能力。最后，教材编入"酸雨及其防治"内容以及"测定雨水的pH"的研究与实践活动，综合运用硫和氮及其化合物的相关知识，寻求证据参与社会性议题的讨论，分析硫酸工业、合成氨工业对社会发展的价值和对环境的影响，有意识地渗透资源合理利用和环境保护的意识。 新教材分析： 课标要求： 1.能从分子结构的角度认识氮气的化学稳定性，熟知氮气与镁、氧气、氢气的化学反应及其条件。了解氮的固定和自然界中氮的循环。 2.能从物质类别和氮元素的化合价认识氮氧化物的性质与转化，熟知工业制硝酸的反应原理，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。 情境素材 讨论交流 1.自然界中氮元素的存在 2.自然界中的氮循环（结合教材） ①游离态：主要以氮分子的形式存在于空气中。 ②化合态：部分存在于动植物体内的蛋白质中；部分存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。 思考： 什么叫氮的固定？ 一、氮气及氮的固定 思考与交流： 结合氮元素在周期表中的位置及氮原子结构分析氮原子的成键特点 原子结构 氮元素位于元素周期表的第二周期、第VA族，氮元素的非金属性比氧元素弱，比碳元素强，硝酸的酸性比磷酸强。 氮元素原子最外层有5个电子，氮原子很难得失电子形成离子键，一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。 一、氮气及氮的固定 思考与交流： 写出氮气的结构式，分析氮气的化学性质 结构式：N≡N 断开该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定，通常情况下很难与其他物质发生化学反应。 氮的固定 氮的固定 — 概念：将大气中 的氮转化为 的过程 分类 自然固氮 高能固氮(如雷雨天气N2转化为NO) 生物固氮(如豆科植物的根瘤菌固氮) 人工固氮 合成氨(工业上合成氨) 仿生固氮(某些金属有机化合物可起到根瘤菌 　的作用) 游离态 氮的化合物 一、氮气及氮的固定 一、氮气及氮的固定 写出一定条件下氮气与下列物质反应的化学方程式： ①金属镁： ，氮气表现 性； ②氢气： ，氮气表现 性； ③氧气： ，氮气表现 性。 氧化 氧化 还原 特别提醒： 氮气在通常条件下很稳定，在一定条件下可以和某些物质发生反应，所以一定要注明反应的条件。 一、氮气及氮的固定 思考与讨论 1.汽车尾气中含有CO、NO等多种污染物，已成为城市空气的主要污染源。汽油和柴油中基本不含氮元素，那么汽车尾气中的NO是如何产生的？写出有关反应的化学方程式。(忽略空气中二氧化碳) 2.金属镁在空气(忽略空气中二氧化碳)中燃烧可生成哪些产物？写出有关反应的化学方程式。 (1)氮元素有多种化合价，其最高正价为＋5价(　　) (2)氮原子与其他原子只能形成共价键，不能形成离子键(　　) (3)氮气常用作焊接金属、填充灯泡、保存食品的保护气(　　) (4)白磷(P4)在空气中能自燃而氮气能稳定存在，说明磷元素非金属性比氮元素强(　　) (5)硝酸盐在某些细菌作用下转化成氮气为自然固氮(　　) (6)在高温、高压、催化剂条件下，1 mol N2与3 mol H2混合可生成2 mol NH3 (　　) 针对训练 √ × √ × × × 一、氮气及氮的固定 二、一氧化氮与二氧化氮 “笑气”是一氧化二氮（N2O）的别称，为无色有甜味的气体，广泛应用于医药麻醉、食品加工等生产生活领域。人体吸入“笑气”后，会引起体内内啡肽的释放。内啡肽能让人产生短暂的欣快感。其实，笑气并不是真的让