第16讲 氮气和氮的氧化物-【暑假自学课】2022年新高一化学暑假精品课（鲁科版2019必修第一册）

第16讲 自然界中的氮循环 氮的固定 【学习目标】 1．了解氮的固定及类型，认识其在生产中的意义 2．了解氮气的主要性质和用途，认识合成氨在氮循环及农业生产中的重要意义。 3．掌握NO、NO2的主要性质。 【基础知识】 一、自然界中的氮循环 1．氮元素的自然存在 2．自然界中氮的循环 3．人类活动对氮循环的影响： （1）氮气_____→氮肥、硝酸等含氮化合物。 （2）燃料燃烧反应→__________参与氮的循环。 4．氮气的物理性质 颜色 状态 气味 密度 溶解性 _____色 气体 _____味 与空气接近 _____溶于水 5．氮气的化学性质 （1）稳定性：氮气的化学性质_____，通常很难与其他物质发生反应。 （2）还原性：____________________。 （3）氧化性：_________________________ 二、氮的氧化物 1．不同价态的氮的氧化物： 类别 _____ _____ _____ _____ N2O4 _____ 价态 +1 +2 +3 +4 +4 +5 2．一氧化氮、二氧化氮性质探究 （1）在一支50mL的注射器里充入20mLNO，观察颜色：_____，然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器。现象：____________________，结论：_______________。 （2）打开弹簧夹，快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹，现象：_______________；振荡注射器。现象：________________________________________。结论：在一定条件下，_________________________。 3．一氧化氮和二氧化氮 （1）物理性质 物质 颜色 状态 气味 毒性 水溶性 NO _____ 气态 _____ 有毒 _____于水 NO2 _____ 气态 __________ 有毒 _____于水 （2）相互转化 ①NO→NO2：_________________________。 ②NO2→NO：_________________________。 【考点剖析】 考点一：自然界中的氮循环 例1．（2021·河北邯郸高一下期中）氮元素在海洋中的循环是整个海洋生态系统的基础和关键，海洋中无机氮的循环过程如下图所示，下列说法正确的是（ ）。 A．①～⑤均发生了氧化还原反应 B．③、④反应均属于氮的固定 C．NH4+、NO2－、NO3－的含量影响海洋生物的生长 D．生物死亡后，氮不会参与海洋中的氮循环 【思维拓展】氮的固定类型 考点二：氮气的性质及应用 例2．实验室常用饱和NH4Cl溶液跟饱和NaNO2溶液反应制取氮气，其反应为NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O（反应放热），再用制得的氮气跟氢气化合制取氨气。实验装置如图所示。 请回答： （1）装置A中导管a所起的作用是_________（用序号回答）。 ①防止NaNO2饱和溶液蒸发 ②使分液漏斗中溶液能顺利滴下 ③使实验装置不漏气 （2）装置C的作用是________________________。 （3）在实验开始前，首先必须进行的操作是_____________。 （4）点燃装置D的酒精灯之前，必须进行的操作是_____________________。 （5）从装置D中导出的气体成分是_________________。 【思维拓展】氮气的性质及制备 1．稳定性：常温下很难与其他物质发生化学反应 2．氮气的氧化性：N2+3H22NH3 3．氮气的还原性： （1）除去中H2的N2：3Mg+N2Mg3N2 （2）高能固氮反应：N2+O22NO 4．实验室制备氮气 （1）制备原理 ①高温下氨气还原氧化铜：2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O ②用饱和NaNO2和NH4Cl溶液反应：NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O （2）收集方法：只能用排水法（密度与空气接近，不能用排空气法） 考点三：氮氧化物的性质及应用 例3．已知：Cu+4HNO3（浓）＝Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O。某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质，按如图所示装置进行实验。请回答下列问题： （1）装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是__________________。 （2）实验过程中，装置乙、丙中出现的现象分别是：______、______；装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为__________________________。 （3）为了探究NO的还原性，可以在装置丁的导气管C中通入一种气体，通入的这种气