5.2.1 氮气和氮氧化物-【帮课堂】2023-2024学年高一化学同步学与练（人教版2019必修第二册）

第二节 氮及其化合物 第1课时 氮气和氮氧化物 1．了解氮的固定和自然界中氮的循环。 2．了解氮气的主要化学性质。 3．认识氮氧化物的性质与转化。 一、氮气与氮的固定 1．氮元素的原子结构和性质 (1)氮元素的原子结构 氮元素位于元素周期表的第_____周期第______族，氮原子最外层有_____个电子，既不容易得到_____个电子，也不容易失去_____个电子。氮原子一般通过_______________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 ①游离态：主要以_________的形式存在于空气中，约占78%（体积分数）。 ②化合态：存在于动植物体内的_________中，土壤、海洋的_________盐和_________盐中。 2．氮气的性质 (1)物理性质 通常情况下，氮气是_________、_________的气体，密度比空气的_________，_________溶于水。 (2)化学性质 氮分子内两个氮原子间以__________________结合，断开该化学键需要_________的能量，所以氮气的化学性质很_________，通常情况下_________与其他物质发生化学反应，但在_________、_________等条件下，氮气也可以与镁、氧气、氢气等物质发生化合反应。写出氮气与下列物质反应的化学方程式。 ①金属镁：____________________________________，氮气表现_________性； ②氢气：____________________________________，氮气表现_________性； ③氧气：____________________________________，氮气表现_________性。 (3)用途 ①氮气常用作保护气，如焊接金属、填充灯泡、保存食品等。 ②氮气是合成氨、制硝酸的重要原料。 ③液氮可用作制冷剂，应用于医学、科技等领域。 3．氮的固定 (1)含义：将大气中_________的氮转化为_____________的过程。 (2)分类： ①自然固氮：大自然通过_________释放能量将氮气转化为含氮的化合物（高能固氮），或者通过豆科植物的_________将氮气转化为氨（生物固氮）。 ②人工固氮：工业合成氨。 二、一氧化氮和二氧化氮 1．一氧化氮、二氧化氮的物理性质 氧化物 颜色 状态 气味 水溶性 NO 气态 NO2 气态 2．一氧化氮、二氧化氮的相互转化 操作一：在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO，观察颜色，然后吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器。 现象：一氧化氮为无色气体，注射器内无明显变化。 结论：___________________________ 操作二：打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气，夹上弹簧夹。 现象：___________________________。 结论：___________________________。 操作三：振荡注射器 现象：____________________________________。 结论：____________________________________。 写出下列转化的化学方程式： (1)NO―→NO2：___________________________。 (2)NO2―→NO：___________________________，该反应中NO2既表现________性，又表现_______性。 ►问题一 氮气的性质和氮的固定 【典例1】氮在自然界中的循环如下图所示。 (1)过程①称为________，写出合成氨反应的化学方程式：_____________________________，该反应中氮气显__________(填“氧化”或“还原”，下同)性。 (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。 (3)过程④中的亚硝酸盐有毒，工业上若直接排放将造成对环境的污染。已知NaNO2遇到还原性较强的NH会被还原为N2，在废液中加入下列物质不能使NaNO2无害化排放的是______(填字母)。 a．H2O2　　b．NH4Cl　　c．KNO3　　d．NaOH 【归纳小结】 (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