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-(教师用书word)【提分教练】2022-2023学年新教材高中化学必修第二册(人教版)

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 学习任务目标 1．通过分析氮的原子结构，推断含氮物质可能的化学特性，理解结构与性质的关系。 2．通过实验探究，理解一氧化氮与氧气反应、二氧化氮与水反应等性质，感受化学变化的奇妙。 1．在日常生活中我们常接触到许多含氮的物质，如N2、NO2、NH3、NO、N2O3、N2O4、NaNO2、NH4NO3，则这八种物质中氮元素显示的化合价共有6种。 2．一氧化氮是汽车尾气中的一种大气污染物，它是无色气体，难溶于水，密度比空气略大，在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的二氧化氮。在实验中，收集一氧化氮时可选用的收集方法是排水法。 一、氮气与氮的固定 1．氮元素的存在与氮的固定 2．氮气的性质 (1)物理性质 无色、无臭气体，密度比空气略小，难溶于水。 (2)化学性质 ①与氧气反应：N2＋O22NO。 ②与氢气反应：。 ③与镁反应：3Mg＋N2Mg3N2。 二、氮的氧化物 1．氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。 2．NO和NO2性质的比较 性质 NO NO2 物理性质 颜色 无色 红棕色 毒性 有毒 有毒 溶解性 不溶于水 易溶于水 化学性质 与O2反应 2NO＋O2===2NO2 不反应 与H2O反应 不反应 3NO2＋H2O=== 2HNO3＋NO 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)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。 (　√　) (2)汽车尾气中的氮氧化合物是由游离态氮转化来的。 (　√　) (3)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。 (　　) ×　提示：N2在放电或高温的条件下才能与O2反应；在高温、高压和催化剂的条件下才能与H2化合生成NH3。 (4)在实验室里，NO和NO2均用排水法收集。 (　×　) (5)通过灼热的镁粉，可除N2中的少量O2。 (　×　) 2．(双选)最新的病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是(　　) A．一氧化氮是一种红棕色气体 B．常温常压下，一氧化氮能与空气中的氧气直接化合 C．一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到 D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集 BC　解析：NO是一种无色、难溶于水的气体，可以用排水法收集。常温常压下，NO容易与氧气直接化合生成NO2。 3．下列反应必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是(　　) ①N2→NO2　②NO2→NO　③NO2→HNO3　④N2→NO　 ⑤N2→NH3 A．① B．②⑤ C．④ D．③④ C　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①、③、④从化合价角度来看氮元素的化合剂都升高，但反应①N2→NO2不能一步反应就完成；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。 氮的固定及氮的氧化物 在新疆与青海两省交界处有一狭长山谷，当地牧民经常遇到在风和日丽的晴天顷刻间电闪雷鸣，狂风大作，人畜皆遭雷击而倒毙，奇怪的是这里牧草茂盛、四季常青，被当地牧民称为“魔鬼谷”。 探究1：电闪雷鸣时发生什么反应？ 提示：N2＋O22NO。 探究2：“牧草茂盛、四季常青”的原因是什么？ 提示：NO被空气中的O2氧化为NO2，NO2被雨水吸收转化为HNO3，HNO3随雨水降到大地，与土壤的矿物质结合成硝酸盐，含氮化合物可促进植物的生长。 探究3：自然界还有哪些固氮形式？ 提示：生物固氮(豆科植物的根瘤把空气中的氮气转化为硝酸盐)。 1．众所周知，一氧化氮是一种大气污染物，是吸烟、汽车尾气及垃圾燃烧等释放出的有害气体，但是这种简单的气体小分子在生物体内却是一种重要的信使分子，具有保护心血管、降低血压的作用。下列关于NO的说法错误的是(　　) A．NO是无色气体 B．NO是汽车尾气的有害成分之一 C．可以用向上排空气法收集NO D．NO在一定条件下也可作氧化剂 C　解析：因NO可与空气中的O2反应生成NO2，故NO不能用排空气法收集，只能用排水法收集。 2．下列过程不属于氮的固定的是(　　) A．雷电时生成氮的氧化物 B．工业上用氢气与氮气合成氨 C．植物的根从土壤中吸收铵根离子和硝酸盐 D．豆科植物的根瘤把空气中的氮气转化为硝酸盐 C　解析：雷电时生成氮的氧化物，即N2＋O22NO，是将游离态氮转化为化合态氮，属于氮的固定，为自然固氮，故A不符合题意；工业上用氢气与氮气合