第五章 第二节 氮及其化合物（精品课堂）-2021-2022学年新教材高中化学必修第二册【精彩三年】课程探究与巩固教师用书word（人教版）浙江专用

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 (见学生用书P16) 知识点一　氮气与氮的固定 1．氮元素的存在 在自然界里，氮元素主要以__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．氮气的结构与性质 (1)氮气的物理性质 氮气是无色、无味的气体，密度比空气略__小__，__难__溶于水，氮气占空气体积的__78%__。 (2)氮气的结构及化学性质 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与镁反应：__N2＋3MgMg3N2__， 该反应中氮气体现__氧化__性。 ②与氧气反应：__N2＋O22NO__， 该反应中氮气体现__还原__性。 ③与氢气反应：__N2＋3H22NH3__，该反应中氮气体现__氧化__性。 3．氮的固定 (1)含义：将大气中__游离态__的氮转化为__氮的化合物__的过程。 (2)分类 知识点二　一氧化氮和二氧化氮 1．一氧化氮、二氧化氮的物理性质 氧化物 颜色 状态 气味 水溶性 NO __无__色 气态 __无__味 __不__溶 NO2 __红棕__色 气态 __刺激性__气味 __易__溶， 易与水反应 2．一氧化氮、二氧化氮的化学性质 (1)实验探究 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 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 (2)一氧化氮和二氧化氮的化学性质 ①NO与O2反应的化学方程式：__2NO＋O2===2NO2__。 ②NO2与H2O反应的化学方程式：__3NO2＋H2O===2HNO3＋NO__，该反应中NO2既表现__氧化性__，又表现__还原性__。 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)氮氧化物、二氧化硫等溶于雨水会形成酸雨。(　√　) (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①③④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．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)__N2＋O22NO__。 (2)__2NO＋O2===2NO2__。 (3)__3NO2＋H2O===2HNO3＋NO__。 (见学生用书P17) 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 (体现还原性) 不反应 与水 反应 不反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO (自身氧化还原反应) 与氧气、 水同