5.2.1 氮及其化合物（1）-2020-2021学年高一化学学生自主探究导学案(人教版2019必修第二册)

第五章 化工生产中的重要非金属元素 第二节 氮及其化合物 第一课时 黑龙江省绥化市第一中学化学组 赵秀梅 【导学】 认真阅读教材11—14页完成下列问题 1、氮元素位于元素周期表的 。氮原子的最外电子层有 个电子， 既不容易得到 个电子，也不容易失去 个电子。因此，氮原子一般通过 与 其他原子相互结合构成物质。 2、在自然界里，氮元素主要以 的形式存在于空气中，部分氮元素存在于动植物 体内的 中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的 中。氮是自然 界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素。 3、由于氮分子内两个氮原子间以 结合，断开该化学键需要较多的 ，所以 氮气的化学性质很稳定，通常难以与其他物质发生化学反应，无法被大多数生物体直接吸收。 4、将大气中 的氮转化为氮的 的过程叫做氮的固定。大自然通过闪电 释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物，或者通过豆科植物的 将氮气转化成氨，从而实现自然固氮。 5、人类则通过控制条件，将氮气 为氮的化合物，实现 。最重要 的人工固氮途径就是工业 ，它不仅为农作物的生长提供了必需的 ，而且 为其他化工产品(如炸药、农药、染料等)的生产提供了重要的 。 6、阅读P12 科学史话 ——合成氨 【学习新知】 一、氮气 1、结构：N：原子结构示意图 ，在周期表中的位置 ， 半径较小，最外层电子数多，得电子能力较强，非金属性较强。 N2：N≡N，共价叁键，键能非常大，难以断裂，性质稳定 2、分布：游离态：存在于大气中，75%（质量含量） 78%（体积含量） 化合态：有机物和盐 3、物理性质：无色无味的气体，比空气稍轻，难溶于水，能液化 4、化学性质高温高压 催化剂 1）与氢气反应 N2 + 3H2 2NH3 放电或高温 2）与氧气反应 N2 + O2 ========= 2NO点燃 3）与活泼金属反应 N2 + 3Mg ==== Mg3N2 属于离子化合物，不属于盐类 金属氮化物 能与水反应生成氨气：Mg3N2 + 6H2O == 3Mg(OH)2↓+ 2NH3↑ 能与水反应生成氨气两种碱：Mg3N2 + 8H2O == 3Mg(OH)2↓+ 2 NH3·H2O 与酸反应生成两种盐： Mg3N2 + 8HCl == 3MgCl2 + 2NH4Cl 5、用途： 原料气 → 合成氨 焊接（不能在空气中进行） 保护气 灯具中（与惰性气体混合，保护灯丝） 种子、水果中（高氮低氧） 6、氮的固定： 定义：把游离态的氮转化成化合态的氮 方法： 人工固氮：合成氨 自然固氮：根瘤菌 导练：下列关于自然界中的氮循环（如图所示）的说法不正确的是（ ） A. 氮元素均被氧化 B.工业合成氨属于人工固氮 C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D.碳、氢、氧三种元素也参与了循环 二、一氧化氮和二氧化氮 1、氮元素有5种正化合价，但有6种氧化物，即N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。 N2O俗名笑气，过去医疗上用的麻醉剂。N2O3是HNO2的酸酐，N2O5是HNO3的酸酐， NO和NO2是不成盐氧化物。 一氧化氮(NO)：是无色无味有毒的气体，比空气稍重，大气污染物之一，不溶于水，极易被氧化： 2NO + O2 == 2NO2 。制备：3Cu + 8 HNO3(稀) == 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O 二氧化氮(NO2)：是红棕色有刺激性气味的有毒气体，比空气重，易溶于水，且能与水反应： 3NO2 + H2O == 2HNO3 + NO，有较强氧化性，能将Iˉ氧化成I2，因而NO2可使淀粉KI溶液变蓝。制备：Cu + 4HNO3(浓) == Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O 探究：【实