内容正文:
第1课时 氮气和氮氧化物
第五章 第二节
课程标准
1.能从分子结构的角度认识氮气的化学稳定性,熟知氮气与镁、氧气、氢气的化学反应及其条件。了解氮的固定和自然界中氮的循环。
2.能从物质类别和氮元素的化合价认识氮氧化物的性质与转化。
知识点一 氮气与氮的固定
随 堂 演 练
知识点二 一氧化氮和二氧化氮
课 时 精 练
内
容
索
引
索引
知识点一 氮气与氮的固定
新知导学
1.氮元素的结构及存在
(1)氮元素位于元素周期表的第____周期、第______族。氮原子最外电子层有___个电子,既不容易得到___个电子,也不容易失去___个电子。一般通过____________与其他原子相互结合构成物质。
(2)氮元素在自然界中的存在
氮元素主要以________的形式存在于空气中,部分氮元素以化合物的形式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________和______中。
二
ⅤA
5
3
5
共用电子对
氮分子
硝酸盐
铵盐
2.氮气的性质
(1)氮气的物理性质
(2)氮气的化学性质
氮气的化学性质______,通常很难与其他物质发生化学反应。
①还原性:________________________
②氧化性
a.N2与H2反应生成NH3,反应的化学方程式为_______________________。
b.在点燃条件下与金属镁反应,化学方程式为_______________________。
颜色 状态 气味 密度 溶解性
______ 气体 ______ 密度与空气接近 难溶于水
无色
无味
稳定
N2+O2 2NO
N2+3H2 2NH3
N2+3Mg Mg3N2
3.氮的固定
(1)含义:将大气中________的氮转化为____________的过程。
(2)分类
氮的
固定
游离态
氮的化合物
人工
4.自然界中氮的循环
微自测 判断正误
1.氮气在通常情况下不燃烧,也不支持燃烧,不能供呼吸( )
2.液氮可用于医学和高科技领域,制造低温环境( )
3.固氮反应一定属于氧化还原反应( )
4.豆科植物的根瘤菌固氮属于自然固氮中的高能固氮( )
5.N2和O2在放电条件下会生成NO2( )
6.N2中N元素价态为0价,处于中间价态,因此既有氧化性,又有还原性
( )
√
√
√
×
×
√
交流研讨
1.大家在吃薯条等膨化食品时,会发现袋子里东西并不多却鼓鼓囊囊的,袋子里填充的是食品级的氮气而非空气,请说出该食品级氮气的作用。
提示:主要作用有三个方面:①延长食品的保质期;②可以抵御外界潮气的侵入;③保护食品不被压碎。
2.通过同学间交流或查阅资料分析液氮用于医疗手术的原理是什么?
提示:液氮挥发,吸收热量,使温度迅速下降,通过极度冷冻将病区细菌迅速杀死,使得病区适宜进行医疗手术。
3.氮在自然界中的循环如下图所示。
(1)过程①称为 ,写出工业合成氨反应的化学方程式:
______________________,该反应中氮气显 性(填“氧化”或“还原”,下同)。
(2)过程②中能通过 的作用将空气中的氮气固定下来,写出③中固氮反应的化学方程式:_____________________,该反应中氮气显 性。
人工固氮
氧化
豆科植物根瘤菌
还原
1.氮的固定必须为将游离态的N2转化为化合态含氮物质的过程,为氧化还原反应。
2.氮气性质的“一惰性、两反应”。氮气化学性质很稳定,通常状况下,很难与其他物质反应,但是在一定条件下,也能与氢气、氧气等反应。
3.氮元素是多价态元素,氮气中氮元素呈0价,处于中间价态,故氮气既有氧化性(与H2反应),又有还原性(与O2反应)。
归纳总结
实践应用
√
1.下列有关自然界中氮循环的说法错误的是
A.工业合成氨属于人工固氮
B.豆科植物可实现生物固氮
C.氨和铵盐在硝化细菌作用下被还原
D.含氮无机物与有机氮可以相互转化
A.工业合成氨反应属于人工固氮,A正确;B.豆科植物可将大气中的N2经固氮酶的作用生成氮的化合物,从而实现生物固氮,B正确;C.氨和铵盐在硝化细菌作用下最终转化为硝酸根离子,氮元素价态升高,被氧化,C错误;D.由二氧化碳与氨在一定条件下反应可制得尿素,从而实现含氮无机物与有机氮的转化,蛋白质在动物体内消化可生成氨,实现有机氮向含氮无机物的转化,D正确;故选C。
2.(2023·镇远县月考)下列反应属于氮的固定的是
A.用NH3制碳酸氢