第五章 第二节 第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮-【精彩三年】2020-2021学年高中新教材化学必修第二册课程探究与巩固配套word（人教版 浙江专版）

第二节　氮及其化合物 第1课时　氮气与氮的固定　一氧化氮和二氧化氮 课程解读 课标要点 学科素养 了解氮气的性质及氮的固定的含义。 能从科学的视角认识氮的固定对生活的意义。 掌握NO和NO2的主要性质与用途。 能从宏观和微观相结合的视角分析理解NO和NO2的主要性质与用途。 知识点一　氮气与氮的固定 1．氮气的存在 无色、无味气体，密度比空气略__小__，__难__溶于水，氮气占空气体积的__78%__。 2．氮气的结构与性质 氮气分子的电子式和结构式分别为__N⋮⋮N__、__N≡N__。破坏氮分子中氮原子之间的共价键需要较多的能量，所以氮气的化学性质__很稳定__。但在__高温、放电__等条件下，也能与金属或非金属发生反应。 (1)与氧气反应：__N2＋O22NO__。 (2)与氢气反应：__N2＋3H22NH3__。 (3)与镁反应：__N2＋3MgMg3N2__。 3．氮的固定 将大气中__游离__态的氮转化成__氮的化合物__的过程叫做氮的固定。 (1)自然固氮 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__根瘤菌__将氮气转化成氨，从而实现自然固氮。 (2)人工固氮 人类通过控制条件，将氮气__氧化或还原__为氮的化合物，实现人工固氮。最重要的人工固氮途径就是工业__合成氨__。 知识点二　一氧化氮和二氧化氮 1．NO和NO2性质的比较 物质 NO NO2 物理 性质 颜色 __无__色 __红棕__色 溶解性 不溶于水 易溶于水 化学 性质 毒性 __有__毒 __有__毒 与O2反应 __2NO＋O2===2NO2__ 不反应 与H2O反应 不反应 3NO2＋H2O=== __2HNO3＋NO__ 2．二氧化氮溶于水的实验 实验操作 实验现象 在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器，观察现象 __无明显__现象 打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹，观察现象。振荡注射器，再观察现象 气体由无色变为__红棕__色，振荡后气体又变为__无__色，反复出现，直至无明显变化 工业上利用以上原理生产硝酸，可以通入过量的空气，通过NO、NO2、H2O的共同作用，使氮的氧化物充分转化为硝酸 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)由于氮气的化学性质较稳定，所以氮元素在自然界中只能以游离态的形式存在。(　×　) (2)氮元素有负化合价、正化合价和零价，因而常温下，N2既能与O2反应，又能与H2反应。(　×　) (3)豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮属于氮的固定，是化学变化。(　√　) (4)汽车尾气中的氮氧化合物是由游离态氮转化来的。(　√　) (5)在实验室里，NO和NO2均用排水法收集。(　×　) (6)二氧化氮与水的反应中，二氧化氮是氧化剂，水是还原剂。(　×　) (7)可用NO2与水反应制硝酸，故NO2是酸性氧化物。(　×　) 2．下列反应必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是(　C　) ①N2→NO2　②NO2→NO　③NO2→HNO3　④N2→NO　⑤N2→NH3 A．①　　　　　　　　B．②⑤ C．④ D．③④ 【解析】该题有两个要求：(1)必须加入氧化剂；(2)一步反应就能完成。反应①、③、④从化合价角度来看都是氮元素化合价升高，但反应①N2→NO2不能一步完成；而反应③NO2→HNO3，虽然氮元素的化合价升高，但不加氧化剂也能实现，如3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，在该反应中，NO2既是氧化剂又是还原剂；只有反应④N2→NO必须加入氧化剂且一步反应就能完成。 3．(1)Mg在空气中燃烧得到的产物有哪些？ 答：MgO、Mg3N2等。 (2)如何鉴别某无色气体是NO? 答：打开集气瓶塞，无色气体遇空气变为红棕色则证明气体是NO。 (3)如何收集NO和NO2？若收集方法互换，收集到的气体分别是什么？ 答：用排水法收集NO，用向上排空气法收集NO2。若NO用排空气法收集，收集到的是NO2；若NO2用排水法收集，收集到的是NO。 (4)如何除去一氧化氮气体中的二氧化氮杂质？ 答：将混合气体通入盛水的集气瓶洗气。 (5)在反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO中，氧化剂和还原剂的物质的量之比是多少？ 答：1∶2。 物质 NO NO2 色、态、 味、毒性 无色、无味、 有毒气体 红棕色、有刺激 性气味、有毒气体 水溶性 不溶于水 易溶于水 与氧气 反应 2NO＋O2===2NO2 (还原性) 不反应 与水 反应 不反应 3NO2＋H2O===2