第5章 第2节 第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮（Word教参）-【状元桥·优质课堂】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 [课标要点] 1.通过对氮元素“位、构、性”的分析，认识氮气的化学稳定性，熟知氮气与镁、氧气、氢气的反应及其条件。了解氮的固定途径和自然界中氮的循环(宏观辨识与微观探析)。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(证据推理与模型认知)。 要点一　氮气与氮的固定 1．氮的结构与存在 (1)位：氮元素位于元素周期表的第__二__周期第__ⅤA__族。 (2)构：氮元素原子核外有2个电子层，最外层有__5__个电子。 (3)性：氮原子既不容易__得到__3个电子，也不容易__失去__5个电子，一般通过__共用电子对__与其他原子相互结合构成物质。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__。 (4)氮元素在自然界中的存在 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；还有部分存在于土壤、海洋里的__硝酸盐和铵盐__中。 2．氮气的化学性质 (1)氮分子内两个氮原子间以__共价三键(N≡N)__结合，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__难以__与其他物质发生化学反应。 (2)写出氮气与下列物质反应的化学方程式： ①金属镁：　N2＋3MgMg3N2　，氮气表现__氧化__性。 ②氢气：　N2＋3H22NH3　，氮气表现__氧化__性。 ③氧气：　N2＋O22NO　，氮气表现__还原__性。 3．氮的固定 要点二　一氧化氮和二氧化氮 1．一氧化氮、二氧化氮的性质 氮氧化物 NO NO2 色、味、态 无色无味的气体 红棕色、有刺激性气味的气体 密度 比空气稍大 比空气__大__ 毒性 有毒 有毒 溶解性 __不__溶于水 __易__溶于水，且与水反应：　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　(工业生产硝酸的原理) 与氧气反应 在常温下很容易与氧气化合： 　2NO＋O2===2NO2　 — 2.一氧化氮、二氧化氮的性质探究 (1)在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO，观察颜色：__无色__，然后吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器。现象：__注射器内无明显变化__，结论：__NO难溶于水__。 (2)打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹，现象：__注射器内气体变为红棕色__；振荡注射器，现象：__红棕色气体消失__。 结论：①__NO可与空气中的氧气反应生成NO2__②__NO2可与H2O反应__ 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)氮元素有多种化合价，其最高正价为＋5价。(　　) (2)氮气常用作焊接金属、填充灯泡、保存食品的保护气。(　　) (3)白磷(P4)在空气中能自燃，而氮气能稳定存在，说明磷元素的非金属性比氮元素强。(　　) (4)NO极易与O2反应，并且其密度与空气相差不多，因此收集NO不用排空气法，而用排水法。(　　) (5)由于NO2极易与水反应且密度比空气大，因此收集NO2可用向上排空气法。(　　) (6)NO和NO2都是有刺激性气味的有毒气体，它们都是大气污染物。(　　) (7)N2与O2反应时，O2足量时，反应能得到NO2。(　　) 答案 (1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×　 (7)× (1)氮元素最外层有5个电子，故其最高正价为＋5价。 (2)氮气的化学性质稳定，不易与其他物质反应，可作焊接金属、填充灯泡、保存食品的保护气。 (3)同主族元素，从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，故N的非金属性比P强。氮气比磷单质稳定是因为氮氮三键很稳定。 (4)N2与O2反应时，不论O2是否足量，其一步反应都只能得到NO，不能生成NO2。 考点一　氮气与氮的固定 1．氮循环中含氮物质有多种形式的转化，有的对人类生产生活有益，有的则产生负面作用，请举例说明。 答案 ①对人类有益的有：人工固氮如合成氨，不仅为农作物的生长提供了必需的氮元素，而且为其他化工产品的生产提供了重要的原料。②对人类有害的有：工业废气、汽车尾气中的氮氧化物会造成大气污染等；工厂废液、生活废水中的氮元素对水体造成污染。 2．金属镁在空气(忽略空气中的二氧化碳)中燃烧可生成哪些产物？写出有关反应的化学方程式。 答案 可生成氧化镁和氮化镁。2Mg＋O2Mg3N2。 2MgO,3Mg＋N2 1．N2的物理性质 通常情况下，氮气是无色、无味的气体，密度比空气稍小，难溶于水。 2．N2的化学性质 (1)氮的固定的本质是由单质转化为化合物。 (2)氮元素的最高正价为＋5，最低负价为－3。氮气中氮元素的化合价为