第五章 第二节 第1课时 氮气与氮的氧化物-（教师WORD）2021-2022学年高中化学【精讲精练】人教必修第二册 新课标辅导

第二节　氮及其化合物 第1课时　氮气与氮的氧化物 学习目标 核心素养 1．了解氮的原子结构及N2的化学性质。 2．了解NO、NO2的化学性质与转化关系。 1．宏观辨识与微观探析从物质的类别、氮的原子结构角度认识N2、NO、NO2的主要性质，形成结构决定“性质”的观念。 2．科学探究与创新意识 通过对NO2与水反应的实验探究，使学生在探究过程中发现和提出问题，激发学生勤于思考，敢于质疑的创新意识。 知识点一　氮气与氮的固定 1．氮的原子结构与存在 (1)氮的原子结构 氮的原子结构示意图为　　，在元素周期表中的位置是__第二周期第ⅤA族__，最外层有__5__个电子，既不容易失去电子又不容易得到电子，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。氮元素在化合物中的常见价态有：－3、＋2、＋4、＋5价等。 (2)氮的存在 2．氮气的性质 (1)物理性质 颜色 气味 溶解性 密度 __无__色 无味 __不__溶于水 与空气相近 因此，收集N2的方法为__排水法__。(2)氮气的化学性质 写出有关化学方程式： ①　3Mg＋N2Mg3N2　； ②　N2＋3H22NH3　； ③　N2＋O22NO　。 3．氮的固定 (1)定义：将大气中的__游离态__的氮转化为__化合态__的过程。 (2)分类： 氮的固定 4．自然界中的氮循环[对点练习] 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＋N2Mg3N2中，N2作氧化剂 解析　N2在空气中约占空气总体积的，C项错误。 答案　C 2．自然界中氮的循环如图所示。下列说法中不正确的是(　　) A．植物的根瘤可起固氮作用 B．雷电作用下实现了人工固氮 C．在氮循环过程中涉及了多个氧化还原反应 D．含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化 解析　结合题图可知：植物的根瘤可起固氮作用，A正确；雷电作用下实现了自然固氮，B错误；雷电作用涉及氮气和氧气反应生成NO，人工固氮涉及氮气和氢气反应生成氨，氨或铵盐转化为亚硝酸盐，亚硝酸盐转化为硝酸盐，硝酸盐被细菌分解等都涉及氧化还原反应，C正确；由题图可知，通过生物体可以将铵盐和蛋白质相互转化，实现了含氮无机物与含氮有机化合物之间的相互转化，D正确。 答案　B [思考探究] 1．氮是活泼的非金属元素，为什么通常情况下氮气的化学性质稳定？ 提示　氮气的结构式为N≡N，由于氮气分子内两个氮原子间以共价三键结合，断开该化学键需要较多的能量，所以N2在通常情况下的性质稳定，一般难以与其他物质发生化学反应。 2．氮气与氢气合成氨是人工固氮的典型反应，谈谈在人类生存方面你对这一反应的认识。 提示　合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，解决了人类因粮食不足而导致饥饿和死亡问题，这是化学技术对社会发展与进步的巨大贡献之一，也充分说明含氮化合物对人类生存的巨大意义。 [归纳提升] 　N2O中由于存在氮氮三键，所以化性质比较稳定，但N2的稳定是相对的，在一定条件也和某些金属，O2、H2等反应。 [题组集训] 1．下列有关氮气的叙述中，错误的是(　　) A．镁在空气中燃烧除生成氧化镁外还生成氮化镁 B．在雷雨天，空气中的N2和O2可反应生成NO C．氮气既可作氧化剂又可作还原剂 D．1 mol N2可与3 mol H2完全反应生成2 mol NH3 解析　N2、H2合成氨的反应是可逆反应，1 mol N2与3 mol H2不能完全反应，故生成NH3的量小于2 mol，D选项错误。 答案　D 2．关于氮气的性质的说法中，错误的是(　　) A．通常情况下，氮气性质很不活泼 B．可在氧气中燃烧生成一氧化氮 C．氮气的化学性质比较稳定，其原因是两原子间的结合比较牢固 D．跟氢气在一定条件下发生反应，氮气是氧化剂 解析　由于N2分子内两个氮原子间的共价三键(N≡N)结合，断开该化学键需要较多能量，故N2的性质很不活泼，选项A、C正确；N2与H2合成氨的反应中，N2作氧化剂，H2作还原剂，选项D正确；N2化学性质稳定，与O2在点燃的条件下不反应，在放电或高温条件下才与O2反应生成NO，B选项错误。 答案　B 知识点二　一氧化氮和二氧化氮 1．NO、NO2的物理性质比较 颜色、 状态　　 气味 密度 水溶性 毒性 收集方法 NO 无色 气体 无味 比空气 __略大__　 __难__溶 于水 __有__毒 __排水法__ NO2 __红棕__色 气体　 __刺激性__ 气味　 比空 气__大__ __易__溶 于水 __有__毒 __向上排