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（Word教参）-【优化指导】2021-2022学年新教材高中化学必修第二册(人教版2019)

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 课程标准 课标解读 1．结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氮及其重要化合物的主要性质。 2．认识氮及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响 1.了解氮气的主要性质和用途。 2．掌握NO、NO2的主要性质 [对应学生用书P12] 知识点一 氮气与氮的固定 1．原子结构 (1)氮的原子结构示意图：。 (2)氮元素在周期表中位置：第二周期、第ⅤA族。 2．元素存在 (1)游离态：氮气，约占空气体积的78%。 (2)化合态：蛋白质、硝酸盐、铵盐等。 3．氮气的分子结构 (1)结构式：N≡N。 (2)电子式：。 4．氮气的化学性质 (1)稳定性：N≡N键能很大，通常情况下很难发生反应。 (2)高温、放电条件下能够与镁、氧气、氢气等反应。 5．氮的固定 (1)概念：将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。 (2)分类 (3)自然界中氮的循环 元素的非金属性和单质氧化性的关系 一般来说，元素的非金属性越强，单质氧化性越强。但单质的氧化性，还与具体的分子结构有关。如氮元素的非金属性很强，但是由于氮气中存在氮氮三键，破坏氮氮三键需要的能量特别大，所以氮气的化学性质很稳定。 1．实验室制氮气时，如何收集产生的氮气？ 答案：氮气的相对分子质量为28，空气的平均相对分子质量为29，它们的密度相差不大，所以不能用排空气法收集，只能用排水法收集。 2．如何用化学方法除去氢气中的少量氮气？ 答案：将混合气体通过灼热的镁粉，镁和氮气反应生成氮化镁固体，氢气和镁不反应。 知识点二 一氧化氮和二氧化氮 【实验5－5】 实验步骤 实验现象 在50 mL的注射器中充入20 mL NO，再吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住注射器 没有明显现象 打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹；振荡注射器 产生红棕色气体；振荡后，红棕色气体变成无色气体，注射器刻度变小 1.物理性质 NO NO2 色态 无色气体 红棕色气体 气味 无味 刺激性气味 溶解性 不溶于水 易溶于水 毒性 有毒 有毒 2.相互转化 (1)NO―→NO2 ①反应：2NO＋O2===2NO2。 ②现象：无色气体变成红棕色气体。 ③应用：实验室检验一氧化氮。 (2)NO2―→NO ①反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 ②应用：工业上制硝酸。 [注意]　二氧化氮易液化，所以可以用冷却的方法除去NO中的NO2气体。 N2和O2反应不会直接生成NO2 N2＋O2NONO2 3．实验室可以用Cu和稀硝酸反应制取NO气体，如何收集NO气体？ 答案：NO气体容易和氧气反应，所以不能用排空气法收集；NO不溶于水而且和水不反应，所以可以用排水法收集。 4．为消除氮的氧化物对大气的污染，变废为宝，常用碱溶液吸收尾气中的氮氧化物，使之转化为相应的硝酸盐、亚硝酸盐和水。你能写出NaOH溶液和NO2反应的化学方程式吗？ 答案：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O。 1．掌握一个转化关系 N2NONO2HNO3。 2．牢记三个反应 (1)N2＋3H22NH3。 (2)3Mg＋N2Mg3N2。 (3)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 [对应学生用书P13] 探究一　氮气的性质 ►情境探究 氮气锁鲜技术的发明，掀起了保鲜升级革命。该技术就是将氮气等混合气体同即食海鲜包装中的氧气置换，利用各种气体所起的不同作用，抑制引起食品变质的大多数微生物的生长繁殖，从而使食品保鲜并延长保鲜期。 [素材解读] ① 氮气中存在氮氮三键，结构特别稳定 ② 氮气不能支持呼吸，能够抑制细菌生长繁殖 [问题设计] (1)工业上如何从空气中获取保鲜用的氮气？ (2)利用氮气的稳定性，氮气还有哪些实际应用？ 答案：(1)分离液体空气法：把空气液化后升温，氮气的沸点低，首先汽化，可以得到氮气。 (2)作焊接金属的保护气。 ►核心归纳 1．氮元素的化合价与氧化性、还原性的关系 价态 代表物 性质 －3 NH3、Mg3N2、NH4Cl 只有还原性 0 N2 既有氧化性，又有还原性 ＋1 N2O ＋2 NO ＋3 N2O3、HNO2、NaNO2 ＋4 NO2、N2O4 ＋5 N2O5、HNO3、NaNO3 只有氧化性 2．氮气的氧化性： (1)除去中H2的N2：3Mg＋N2Mg3N2 (2)N2＋3H22NH3 [注意]　合成氨反应是可逆反应，反应物不可能全部转化成氨气。 3．氮气的还原性： 高能固氮反应：N2＋O22NO ►跟踪训练 1．(2021·北京房山区高一下期中)自然界的氮循环如图所示。下列说法不正确的是