第5章 第2节 第1课时 氮气与氮的氧化物-2021-2022学年新教材高中化学必修第二册【名师导航】同步Word教参(人教版)

第二节　氮及其化合物 第1课时　氮气与氮的氧化物 发展目标 体系构建 1.结合氮元素在周期表中的位置和原子结构，理解N2的主要性质和氮的固定，培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养。 2．根据实验认识NO与NO2的主要性质，培养“科学探究与科学态度”的核心素养。 一、氮气与氮的固定 1．氮元素的位置、结构与存在 (1)氮元素位于元素周期表的第二周期、第ⅤA族。氮原子的最外电子层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。因此，氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。 (2)氮元素在自然界中主要以氮分子的形式存在于空气中，部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。 2．氮气的物理性质 N2是一种无色、无味的气体，ρ(N2)＜ρ(空气)，难溶于水。 3．氮气的结构与化学性质 (1)N2的结构 N2的结构式为N≡N，氮氮键很难断裂，化学性质很稳定。 (2)化学性质 N2在高温、放电等条件下，N2获得足够的能量，使N≡N断裂。写出N2与Mg、H2、O2反应的化学方程式。 ①3Mg＋N2Mg3N2；②N2＋3H22NH3； ③N2＋O22NO。 4．氮的固定：将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。 (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。 (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，最重要的人工固氮途径就是工业合成氨。 　Mg在空气中燃烧时可以发生的反应有哪些？写出化学方程式。 提示：2Mg＋O22MgO，3Mg＋N2Mg3N2， 2Mg＋CO22MgO＋C。 二、一氧化氮和二氧化氮 1．物理性质 颜色 状态 气味 毒性 水溶性 NO 无色 气态 无味 有毒 不溶 NO2 红棕色 气态 有刺激性气味 有毒 易溶 2.化学性质 (1)NO在空气中易转化为红棕色的NO2，反应方程式为 2NO＋O2===2NO2。 (2)NO2与H2O反应生成HNO3和NO，反应方程式为 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮气属于氮的固定，是化学变化。 (　　) (2)汽车尾气中的氮氧化合物是由游离态氮转化来的。 (　　) (3)C易燃烧而N2需放电才反应，说明C的非金属性比N的强。 (　　) (4)N2的电子式为N⋮⋮N。 (　　) (5)2NO＋O2===2NO2属于氮的固定。 (　　) [答案]　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)× 2．最新的病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是(　　) A.一氧化氮是一种红棕色气体 B.常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合 C.一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到 D.一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集 [答案]　C 3．俗话说“雷雨发庄稼”，这说明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合态的氮。请写出三个有关的化学方程式： (1)___________________________________________________； (2)___________________________________________________； (3)___________________________________________________。 [答案]　(1)N2＋O22NO　(2)2NO＋O2===2NO2 (3)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO N2的性质与NO、NO2的相互转化 NO2、NO溶于水的实验探究，根据探究填下表中的空白。 实验操作 实验现象 实验结论 如图所示，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 无明显现象 NO不溶于水 打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹 注射器中气体由无色变为红棕色，注射器塞子向左移动 NO与空气中的O2发生反应生成红棕色的NO2：2NO＋O2===2NO2(填化学方程式) 振荡注射器 注射器中气体由红棕色变为无色，注射器塞子继续向左移动 NO2与水发生反应生成了无色的NO：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 1．N2的性质与氮的固定 2．NO、NO2的相互转化 1．下列关于N2的说法中错误的是(　　) A.通常情况下N2的化学性质很稳定，所以N2可在电焊时作保护气 B.N2＋O22NO，该反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一 C.N2在空气中约占空气总质量的 D.在反应：3Mg