第五章 第二节 第1课时　氮气和氮氧化物-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一化学必修第二册 同步课堂高效讲义教师用书（人教版2019，双选）

第二节　氮及其化合物 第1课时　氮气和氮氧化物 [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 1．氮元素的结构及存在 (1)氮元素位于元素周期表的第二周期、第ⅤA族。氮原子最外电子层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。一般通过共用电子对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 氮元素主要以氮分子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、海洋里的硝酸盐和铵盐中。 2．氮气的性质 (1)氮气的物理性质 颜色 状态 气味 密度 溶解性 无色 气体 无味 密度与空气接近 难溶于水 (2)氮气的化学性质 氮气的化学性质稳定，通常很难与其他物质发生化学反应。 ①还原性：N2＋O22NO ②氧化性 a．N2与H2反应生成NH3，反应的化学方程式为N2＋3H22NH3。 b．在点燃条件下与金属镁反应，化学方程式为N2＋3MgMg3N2。 3．氮的固定 (1)含义：将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。 (2)分类 氮的固定 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(　　) 答案：1.√　2.√　3.√　4.×　5.×　6.√ 1．大家在吃薯条等膨化食品时，会发现袋子里东西并 学生用书↓第15页 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。 提示：(1)人工固氮　N2＋3H22NH3　氧化 (2)豆科植物根瘤菌　N2＋O22NO　还原 归纳总结 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)。　　 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 C　[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制碳酸氢铵和硫酸铵 B．NO遇O2转化为NO2 C．硝酸工厂用NH3氧化制NO D．N2和H2在一定条件下反应生成NH3 D　[A.NH3、碳酸氢铵和硫酸铵中的N都是化合态，不属于氮的固定，A错误；B.一氧化氮和二氧化氮都是化合态的氮，不属于氮的固定，B错误；C.氨气和一氧化氮都是化合态的氮，不属于氮的固定，C错误；D.氮气是游离态的氮，氮气和氢气反应生成的氨气是化合态的氮，属于氮的固定，D正确；故选D。] 3．下列关于N2的说法中错误的是(　　) A．豆科植物的根瘤菌将N2转换为氮的化合物不属于氮的固定 B．N2