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

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

2.化学性质【实验5—5】

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