5.2.1 氮气 氮的氧化物-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高一化学必修2同步课堂高效讲义教师用书（人教版2019）

第二节　氮及其化合物 课时(一)　氮气　氮的氧化物 【课程标准解读】　1.了解氮的固定及其类型，认识其在生产中的意义。2.了解氮气的主要性质，认识合成氨在氮的循环及农业生产中的重要意义。3.了解氮的氧化物的主要性质，结合真实情境认识氮的氧化物在生产中的应用和对生态环境的影响。 　高效导学第一步　预习新知，落实必备知识 【教材基点梳理】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、氮气与氮的固定 1．氮元素 在元素周期 表中的位置 第二周期、第ⅤA族 原子结构 示意图 成键方式 氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质 存在形式 ①游离态：N2； ②化合态：动植物体内的蛋白质中及土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中 2.氮气的化学性质 (1)氮气分子结构式为N≡N，断开三键需要较多的能量，故N2化学性质很稳定。 (2)化学反应 ①与Mg反应：N2＋3MgMg3N2。 ②与O2反应：N2＋O22NO。 ③与H2的反应：N2＋3H22NH3。 3．氮的固定 (1)定义：将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。 (2)分类 ①自然固氮：大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物，或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨。 ②人工固氮：通过控制条件，将氮气氧化或还原为氮的化合物。最重要的人工固氮途径就是工业合成氨。 (3)自然界中氮的循环 二、一氧化氮和二氧化氮 1．物理性质 物质 颜色 状态 气味 毒性 水溶性 NO 无色 气体 无味 有毒 不溶于水 NO2 红棕色 气体 刺激性 有毒 易溶于水 2.化学性质探究 实验 装置 实验 操作 及现象 (1)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 无明显现象 (2)打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹，观察现象，然后振荡注射器再观察现象 无色气体变红棕色，振荡后红棕色气体变为无色，注射器活塞向左移动 结论 (1)NO不溶于水。 (2)NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成NO，反应的化学方程式为：2NO＋O2===2NO2；3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 【基础正误辨析】 1．闪电时氮气和氧气化合，生成氮的化合物的过程，属于自然固氮(√) 2．N2在高温条件下与O2发生燃烧生成NO(×) 3．N2在化学反应时只能作氧化剂(×) 4．在实验室里，NO和NO2均用排水法收集(×) 5．NO2与H2O的反应，NO2只作氧化剂(×) 　高效导学第二步　课堂探究，培优关键能力 突破点一 | NO、NO2的化学性质 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 【要点培优】 物质 NO NO2 与氧气反应 2NO＋O2=== 2NO2 不反应 与水反应 不反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 与NaOH 溶液反应 不反应(NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O) 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O 氧化性 6NO＋4NH3 5N2＋ 6H2O 强氧化性，在溶液中能氧化S2－、I－、Fe2＋等离子；6NO2＋8NH37N2＋12H2O [点拨]1.金属镁在空气中燃烧可生成氧化镁和氮化镁。2Mg＋O22MgO，3Mg＋N2Mg3N2。 2．NO不能与碱反应，NO2与NaOH溶液的反应为：2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O，生成的不是相应的盐，因此NO和NO2都不是酸性氧化物。 3．“雷雨肥庄稼”的科学解释：雷电发生时，N2和O2化合生成NO，NO迅速被氧化为NO2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3跟土壤作用生成硝酸盐，NO可被植物吸收。N2＋O22NO，2NO＋O2===2NO2，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 【应用培优】 1．下列对NO、NO2的描述中正确的是(　　) A．NO是红棕色气体，易溶于水，是酸性氧化物 B．NO2可用排水法收集，且可由N2和O2直接化合而得到 C．NO、NO2在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物 D．NO密度比空气的大，可用排空气法收集 解析：选C。NO是无色难溶于水的气体，NO不与碱反应，不是酸性氧化物，故A项错误；NO2与水反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，N2与O2在放电的条件下反应生成NO，故B项错误；NO与O2发生反应：2NO＋O2===2NO2，NO2与H2O反应生成NO，光化学烟雾主要是由NOx引起的，故C项正确；NO能与O2反应，不能用排空气法收集。 2．随着我国汽车年销量的大幅增加，空气受到了严重污染。汽车尾气处理装置里，气体在催化剂表面吸