5.2.1 氮气和氮的氧化物-2023-2024学年高一化学同步课堂高效讲义（人教版2019必修第二册）

第五章 化工生产中的重要非金属元素 第二节　氮及其化合物 第1课时　氮气 氮的氧化物 课程标准解读 核心素养解读 结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氮及其重要化合物的主要性质，认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。结合实例认识金属、非金属及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。 宏观辨识与微观探析：根据氮的原子结构知识，应用前一节掌握的研究非金属单质性质的基本思路预测氮的化学性质，加强学生能从物质的微观层面理解其组成、结构和性质的联系，形成“结构决定性质，性质决定应用”的观念。 科学态度与社会责任：渗透条件对化学反应的影响，认识氮的固定对人类生存的重要意义。深刻理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系，能运用已有知识和方法综合分析化学过程对自然可能带来的各种影响，权衡利弊勇于承担责任，积极参与有关化学问题的社会决策。 科学探究与创新意识：通过对喷泉实验原理、实验室制备氨气的探讨培养学生科学探究与实验创新的化学核心素养，理解氨的喷泉实验原理，体会性质决定用途的核心观念。 一、氮气和氮的固定 1.物理性质 氮气是一种________色、________味气体，密度比空气________（标况下）。氮气在水中的溶解度________，________溶于水，通常情况下，。 2.分子结构 氮气分子的电子式，结构式。________非常稳定，很难断裂。 3. 化学性质 常温下，N2的化学性质比较稳定，但在高温、放电、点燃等条件下，N2能与H2、O2、Mg等发生化学反应。 （1）氧化性：N2+3H22NH3，N2+3MgMg3N2（________固体），N2+6Li2Li3N。 （2）还原性：与O2的化合（放电或高温条件下）N2+O22NO（闪电时发生） N2+O22NO（汽车引擎中发生） 4.用途 ①工业合成氨，制硝酸、________的原料。②代替稀有气体做焊接金属的保护气。 ③填充在灯泡中，防止钨丝被________或挥发。④保存粮食、水果等食品，防止________。 ⑤医学上用液氮做________剂，在冷冻麻醉下进行手术。 5.氮气的制备 6.氮的固定 （1）定义：将大气中游离态的氮转化为________的过程叫氮的固定，简称________。 （2）分类： 二、氮氧化物 1. 氮元素的氧化物有+1、+2、+3、+4、+5等五种化合价，对应六种化合物。 种类 物理性质 稳定性 N2O 笑气，________有甜味气体，________毒，能溶于水，常用做麻醉剂 在室温下稳定，在高温下能分解成氮气和氧气 NO 无色、无味的________毒气体（与血红蛋白结合，使人中毒），难溶于水，大气污染物之一 极易在空气里被氧化成NO2 NO2 红棕色有刺激性气味的有毒气体，低于21.1℃时为暗褐色液体，易溶于水，易________ 较活泼，易发生二聚反应 N2O4 无色气体 较活泼，受热易分解 N2O3（亚硝酸酸酐） 红棕色气体，低温时为深蓝色液体或蓝色固体 不稳定，常压下即可分解为NO、NO2 N2O5（硝酸酸酐） 无色固体 易升华，易分解 【注意】（1）NO2与水反应：3NO2+H2O2HNO3+NO （2）NO、NO2的尾气吸收：2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O （3）NO的检验：2NO+O22NO2 （无色气体和空气接触后变为红棕色） （4）两个计算所用的方程式： 4NO+3O2+2H2O4HNO3 4NO2+O2+ 2H2O4HNO3 2.气体和溴蒸气的鉴别 3.氮氧化合物的用途 ①利用的________性，作火箭推进剂偏二甲肼（）或肼（）的氧化剂。 ②在生物系统中对神经传递起关键作用，生物体内可以自己合成，它在生物体内很多地方扮演着信使的作用，比如神经传递、记忆、血管舒张等，所以也被称为________。 突破点一 | 有关氮的氧化物溶于水的计算 3NO2＋H2O=2HNO3＋NO① 2NO＋O2=2NO2② 由方程式①×2＋②得： 4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3③ 由方程式①×2＋②×3得： 4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3④ 氮的氧化物溶于水的计算大致有以下三种类型： 1．NO和NO2的混合气体 NO、NO2的混合气体溶于水时仅涉及反应①： 可利用气体体积变化差值进行计算。 V剩=V（NO）原+V（NO2） 2．NO2和O2的混合气体 NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应③：其计算依据如下： 3．NO和O2的混合气体 NO、O2的混合气体溶于水时涉及反应④：其计算依据如下： 1．