第08讲 氮及其重要化合物-【暑假衔接班】2023年新高一化学暑假精品衔接课程（沪科版2020必修第一册）

第08讲 氮及其重要化合物 · 教学目标 1. 运用类比的思想方法，了解自然界和人工固氮的过程。 2. 通过对含氮化合物的实验探究、归纳整理、综合分析，掌握基于物质性质的分类思想和方法，体会证据推理、宏观辨识和微观探析在化学学科中的重要性。 3. 能用化学方程式表达含氮物质的转化过程。 模块一 固氮 知识预习 · 氮气 1、物理性质 氮气是一种 无 色、 无 味、 难 溶于水，密度比空气 略小 的气体。 2、 氮气分子的结构 电子式： ；结构式： 3、化学性质 （1）与氢气反应 化学方程式： （2）与金属反应（Mg） 化学方程式： N2+3MgMg3N2 （3）与氧气反应 化学方程式： N2+O22NO [问题探究] 农谚中有“雷雨发庄稼”一说，你能解释其中的道理吗？ N2 → NO → NO2 → HNO3 4．用途 ①金属切割的保护气、②冷冻麻醉剂、③ 食品包装中填充的保护气 5． 氮的固定： 将空气中游离态的氮变成化合态的过程 。 ① 大气固氮 ： 固氮的方法 ② 生物固氮 ： ③ 人工固氮 ： · 氮的氧化物 氮元素有+1、+2、+3、+4、+5等五种正价态，对应有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O5等五种氧化物， 其中N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐； NO NO2 物理性质 颜色 无色 红棕色 毒性 有毒 无毒 溶解性 不溶 能溶 化学性质 与O2反应 2NO＋O2===2NO2 与H2O反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 实验室制法 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 与人体、环境的关系 ①与血红蛋白结合使人中毒 ②转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾 形成酸雨、光化学烟雾 特别提醒： 　(1)氮的氧化物都是大气污染物。 (2)空气中NO2是造成光化学烟雾和形成雾霾天气的主要因素。 (3)空气中NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。 (4)NO2：既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。NO2能使湿润的淀粉­KI试纸变蓝。 【例1】4．20世纪初，人类通过高压电弧使空气中的氮气与氧气进行反应，生成氮氧化物，并进一步氧化吸收以合成硝酸。该过程属于 A．人工固氮 B．自然固氮 C．大气固氮 D．生物固氮 【答案】A 【解析】人类通过高压电弧使空气中的氮气与氧气进行反应，生成氮氧化物，即氮气和氧气化合生成了NO，所以属于人工固氮。 答案选A。 【例2】海洋生物参与氮循环的过程如图所示，下列说法正确的是 A．图中微粒间的转化均属于氧化还原反应 B．酸性环境有利于反应① C．反应③可能有氧气参与反应 D．反应③、⑤属于氮的固定 【答案】C 【解析】A．铵根离子种氮元素-3价，氨气分子中氮元素-3价，即①不属于氧化还原反应，A错误； B．氨气属于碱性气体，能与氢离子作用生成铵根离子，故酸性环境不利于反应①，B错误； C．N2H4中氮元素显-2价，氮气中氮元素显0价，氮元素化合价升高发生氧化反应，又氧气具有氧化性，故反应③可能有氧气参与反应，C正确； D．氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的过程，③、⑤都是将化合态的氮转化为游离态的氮，故不属于氮的固定，D错误； 故选C。 模块二 氮肥 知识预习 · 氨气 1、氨的物理性质  氨气为 无 色、有 刺激性 气味的 气体，比空气 轻 ， 易 液化， 极易 溶于水，氨水的密度小于水的密度，氨水的浓度 越高 ，密度 越小 。 2、氨的化学性质； （1）与水反应，溶液呈碱性：NH3+H2O⇌⇌NH3·H2O⇌NH4++OH 氨水中所含有微粒： NH3·H2O分子，NH4+，OH— ，氨水中溶质通常看作为NH3，而不是NH3·H2O。 （2） 与酸反应 NH3+HNO3=NH4NO3 HCl+NH3=NH4Cl 氨气与氯化氢相遇便产生 白烟 ，可用于NH3与HCl的相互检验。 H2SO4+2NH3= (NH4)2SO4 （3）还原性 NH3分子中氮元素呈－3价，具有还原性，能在一定条件下与O2、Cl2、CuO等反应，被它们氧化： 2NH3＋3Cl2= N2+6HCl （给学生拓展一下不同系数的写法，改变系数比可以得出不同产物） 2NH3＋3CuO= 3Cu+N2 + 3H2