第02课时 氮及其化合物-【寒假自学课】2023年高中化学寒假精品课（人教版2019必修第二册）

第02课时 氮及其化合物 学习目标： 1．氮气与氮的固定 2．掌握氮的氧化物 3．氨与铵盐 4.硝酸的性质 重点： 1．氮的氧化物 2．氨与铵盐 3.硝酸的性质 难点： 1. 氮的氧化物 2. 硝酸 开启新世界 氮元素位于元素周期表的第二周期，第VA族。氮原子的最外层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子，因此，氮原子一般通过共用电子对与其他原子相结合构成物质。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，还有还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和氨盐中。氮是自然界各种生物体生命活动必不可少的重要元素，自然界是怎样通过氮的循环为生物体提供氮元素的呢？ 1. 氮气与氮的固定 【思考】元代诗人冯子振的《鹦鹉曲·农夫渴雨》中提到“稻苗肥恰待抽花，渴煞青天雷雨”。古人知道，雷雨天气过后，庄稼会快速生长。那么打雷的时候，空气中发生了什么？ 由于氮分子内两个氮原子之间以共价三键（N≡N）结合，断开该化学键需要较多的__________，所以氮气的化学性质很____________。通常情况下难以与其他物质发生化学反应，无法被大多数生物体直接吸收，但在高温、放电等条件下，氮分子获得足够的能量使N≡N断裂，氮气能与镁、氧气、氢气等物质发生化合反应，分别生成氮化镁、一氧化氮和氨气。 镁条在氮气中点燃： 氮气与氧气在高温或放电条件下反应： 氮气与氢气在高温、高压、催化剂下，部分反应生成氨气： 将大气中游离的氮转化为氮的化合物的过程叫做_________________。固氮方式一共3种，分别是______________________、_____________________、_______________________。 【答案】能量，温度，3Mg+N2==Mg3N2，N2+O2=2NO，3H2+N2⇄2NH3，固氮，人工固氮，自然固氮，生物固氮 【练习】1自然界的氮循环如图所示，下列说法不正确的是 A．氧元素参与了氮循环 B．②中合成氨属于人工固氮 C．①和③中氮元素均被氧化 D．含氮有机物和含氮无机物可相互转化 【答案】C 【解析】A.转化关系中大气中的氮气通过雷电作用生成一氧化氮，可见氧元素参与了氮循环，A正确；B.合成氨的反应是氮气和氢气化合生成氨气，氮从游离态到化合态，属于人工固氮；B正确；C.氮气和氧气反应生成一氧化氮，氮元素被氧化；氮气和氢气反应生成氨气，氮气作氧化剂，被还原，故C选项错误；D.从图中可以看出，含氮有机物和含氮无机物可相互转化，D正确。 2.一氧化氮与二氧化氮 一氧化氮（NO）是______色_______味的________气体，密度________空气，________溶于水，在常温下容易与________化合，生成________，化学方程式为______________________。 二氧化氮（NO2）是________色________味的________气体，密度________空气，易液化，________溶于水。二氧化氮溶于水时生成________和________，工业上利用这一原理生成硝酸，化学方程式为________________________（通入氧气的化学方程式为________________________________________）。 【答案】无，无，有毒，略大于，不，氧气，二氧化氮，2NO+O2=2NO2，红棕，有刺激性，有毒，大于，易，硝酸，一氧化氮，， 【扩展】差量法计算。根据化学变化前后的物质的量、质量、体积只差也成比例进行计算，例如二氧化氮溶于水时，化学方程式3NO2+2H2O=2HNO3+NO，ΔV=2，即反应前后体积差为2。 例题1 将总体积为 的 和 的混合气体通入水中，充分反应后还剩余 无色气体，则原混合气体中， 的体积为 或______。 【解析】：将将总体积为 和 混合气体通入水中，充分反应后还剩余 无色气体，可能发生的反应为：，，可知剩余的无色气体为 或 ，若剩余的无色气体为 ，则参加反应的气体为 ，根据反应方程式 ，可知参加此反应的 的体积为 ，则原混合气体中 的体积为 。 ：若剩余的无色气体为 气体，根据反应方程式 ，可知过量的 的体积为 ，则反应 消耗的气体总体积为 ，则反应消耗的 的体积为 。 【练习】2 现有下列 种物质：① 、② 、③ 、④ 。其中，极易溶于水，可进行喷泉实验的是 （填序号，下同）；遇到空气变为红棕色气体的是 ；能与水反应生成气体的是 ；能使品红溶液褪色且加热时又显红色的是 。 【答案】④；②；③；① 【解析】 极易溶于水，能形成喷泉； 是无色气体，和