5.2 氮及其化合物第1课时 学案 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第1课时　氮气和氮的氧化物 素养要求 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，熟知工业制硝酸的反应原理，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。 一、氮气与氮的固定 1．自然界中氮的循环 (1)自然界： ①豆科植物根部的____________把氮气转化成________，从而实现自然固氮。 ②在________条件下，空气中氮气与氧气化合为氮的氧化物，并随降雨进入水体和土壤中。 ③微生物分解动植物中的蛋白质生成________________________，回到水体和土壤中。 (2)人类活动： ①将空气中氮气合成________，再进一步转化为其他含氮化合物，进入水体和土壤中。 ②________________________________________所产生的氮氧化物通过大气进入陆地和海洋。 2．氮气的物理性质 颜色 密度 气味 溶解性 ____ 比空气______ ____ ________ 3.氮气的化学性质 (1)N2与Mg反应：_____________________________ (2)N2与O2反应：___________________________________ (3)N2与H2的反应：__________________________________ 4．氮的固定 (1)概念：将大气中________态的氮转化为氮的化合物的过程。 (2)分类： 【学而思】 1.医生为什么可以利用液氮给手术刀降温？已知：氮气的熔点－210 ℃，沸点－196 ℃，密度：1.25 g·L－1。 2．在国民经济和日常生活中，氮气有广泛的用途。我们将它充灌在电灯泡里，可防止钨丝的氧化，延长灯泡的使用寿命。还可用它来代替惰性气体作焊接金属时的保护气。氮气为什么可以作保护气？ 拓展　空气的组成与氮循环 空气是一种混合物，大概的组成情况(体积分数)如下：氮气：78%；氧气：21%；稀有气体：0.94%；二氧化碳：0.03%；其他：0.03%。 空气是自然界中最大的氮元素容器，是氮循环的最大源泉。 二、一氧化氮和二氧化氮 1．物理性质 NO NO2 色、态 ______色气体 ______色气体 气味 ____________ ________气味 密度(与空 气相比) 略大 ________ 溶解性 ______溶于水 与水反应 毒性 __________毒 ______毒 2.化学性质【实验5—5】 实验装置 实验操作 实验现象 实验结论 在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器 ____________ ____________ 打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹 注射器中气体由____色变为____色，注射器塞子向____移动 NO与空气中的O2发生反应生成________的____ 振荡注射器 注射器中气体由____色变为____色，注射器塞子________移动 NO2与水发生反应生成了____色的____ 对工业生产硝酸的启示 工业上生产硝酸时，向吸收后的废气中再通入适量的氧气或空气，充分利用原料，并能减少NO的排放以保护环境。 【学而思】 1.如何鉴别NO和NO2? 2．二氧化氮和溴蒸气都是有刺激性气味的红棕色气体，能否用湿润的淀粉碘化钾试纸检验？已知硝酸可以将I－氧化为I2。 [即时练] 　 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)氮的固定过程中氮元素一定被氧化。(　　) (2)N2在高温条件下与O2发生燃烧生成NO。(　　) (3)NO在空气中易转化为红棕色NO2。(　　) (4)NO2与H2O的反应，NO2只作氧化剂。(　　) (5)闪电时氮气和氧气化合，生成的氮的化合物被植物吸收的过程，属于自然固氮。(　　) 2．下列变化过程属于物理变化的是(　　) A．活性炭使红墨水褪色 B．雷雨天氮气与氧气化合 C．二氧化氮溶于水 D．酸雨侵蚀建筑物 3．在NO2与水的反应中，水的作用是(　　) A．是还原剂 B．既是氧化剂又是还原剂 C．是氧化剂 D．既不是氧化剂又不是还原剂 4．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的气体 B．常温常压下，一氧化氮不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 5．按图进行实验。试管中装有12 mL NO，然后间歇而又缓慢地通入8 mL O2，下列是有关最