内容正文:
第三讲 氮及其化合物
第1课时 氮及其氧化物 环境保护
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【真题引路】
性质
环境影响
应用
必修2 P12 图5-9 自然界中氮循环
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【学习目标】
1.通过价类二维图探索实现物质转化,认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
2.通过氮及其氧化物的主要性质,认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。
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【追本溯源】
必修2 P12 图5-9 自然界中氮循环
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1.自然界中氮的存在和氮的固定
游离
化合
【基础回顾】
必修2 P11 定义:将大气中游离态氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定
植物根瘤菌
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2.N2的性质及应用
(1)物理性质:
(2)化学性质:N2的电子式为__________,结构式为N≡N。
①与H2反应的化学方程式:
N2+3H2 2NH3,N2表现________性。
②与Mg反应的化学方程式:N2+3Mg Mg3N2,N2表现_______性。
③与O2反应的化学方程式:N2+O2 2NO,N2表现________性。
【基础回顾】
无色无味的气体,密度比空气略小,难溶于水,沸点比O2的低。
人工固氮
氧化
氧化
还原
自然固氮
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D
1.(RJ必修2·P18 1T)下列关于N2的叙述错误的是( )。
A.N2既可作氧化剂又可作还原剂
B.在雷雨天,空气中N2的与O2可反应生成NO
C.氮的固定是将N2转化成含氮的化合物
D.1 molN2可与3mol H2完全反应生成2mol NH3
【基础训练】
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(2023·湖南,15)金属Ni对H2有强吸附作用,被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应。
已知:①雷尼Ni暴露在空气中可以自燃,在制
备和使用时,需用水或有机溶剂保持其表面
“湿润”
(6)反应前应向装置Ⅱ中通入N2一段时间,
目的是_____________________________。
排除装置中的空气,防止雷尼Ni自燃
【真题再现】
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N的化合价 +1 +2 +3 +4 +5
对应氧化物 _______、
NO
N2O
(笑气)
酸性氧化物
HNO2
酸性氧化物
HNO3
3.氮的氧化物:
N2O3
N2O5
N2O4
NO2
实验测得的NO2的相对分子质量总大于46。
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性质 NO NO2
颜色 ________色
毒性 有毒 有毒
溶解性 不溶于水 易溶于水
与O2或与H2O反应
收集方法 ___________________ ____________________________
4.NO、NO2的比较
无色
红棕
【基础回顾】
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【思考】
如何鉴别都为红棕色的溴蒸气和二氧化氮
通入水中;AgNO3溶液;通入CCl4有机溶剂中
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性质 NO NO2
颜色 ________色
毒性 有毒 有毒
溶解性 不溶于水 易溶于水
与O2或与H2O反应
收集方法 ___________________ ____________________________
排水法
向上排空气法
4.NO、NO2的比较
无色
红棕
3NO2+H2O===2HNO3+NO
2NO+O2===2NO2
用途
调节心脑血管、神经和
免疫系统等生物学医学等
火箭燃料作氧化剂、工业制硝酸等
【基础回顾】
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【教考衔接】
【2025•广东卷3T】下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是:
A.氮元素均被氧化
B.工业合成氨属于人工固氮
C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D.碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
必修2 P12 图5-9 自然界中氮循环
A
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必修2 P13
【追本溯源】
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氮氧化物溶于水问题
反应的实质是3NO2+H2O===2HNO3+NO,2NO+O2===2NO2,故若有气体剩余只能是NO或O2,不可能是NO2。
(1)若NO和O2通入水中,总关系式为
(2)若NO2和O2通入水中,总关系式为
【归纳提升】
4NO+3O2+2H2O===4HNO3(4∶3)。
4NO2+O2+2H2O===4HNO3(4∶1)。
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【迁移应用】
(2025·重庆第三次诊断)如图所示,试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物),当倒扣在盛有水的水槽中时,试管内水面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后,可以观察到试管中液面继续上升,经过多次重复后,试管内完全被液体充满,原来试管中盛装的( )
一轮资料 P173 1T
A.可能是N2与NO2的混合气体 B.只能是NO2一种气体
C.可能是N2与NO的混合气体 D.可能是O2与NO2的混合气体
D
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【2023·湖南5T改编】在一定条件下,将NO2和O2的混合气体12 mL通
入足量水中,充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下),则原混合气体中
氧气的体积可能为
氮的氧化物与O2、H2O反应的计算方法
①1.2 mL ②2.4 mL ③3 mL ④4 mL
①④
【迁移应用】
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(1)NOx的主要来源:
汽车尾气、氮肥的生产、金属的冶炼
5.氮氧化物的污染
(2)NOx的危害:
光化学烟雾 硝酸型酸雨 破坏臭氧层
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【归纳提升】
碱液吸收法:
歧化反应
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O
烟雾
归中反应
NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是
一般适合工业尾气中NOx的处理。
n(NO2)≥n(NO)
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+O2
+O2
+H2O
连续氧化
【总结归纳】
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【真题再现】
【2025 江苏卷3T】如图所示的物质转化关系中,固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G是一种强酸。H是白色固体,常用作钡餐。下列叙述错误的是
A.在C的水溶液中加入少量固体A,溶液PH 升高
B.D为可溶于水的有毒物质
C.F溶于雨水可形成酸雨
D.常温下可用铁制容器来盛装G的浓溶液
A
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【课后作业】
氮及其化合物 课时作业
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(2024年湖南卷15)亚铜配合物广泛用作催化剂。实验室制备
的反应原理如下:
实验装置如下:
根据情景,命制一道相关的高考小题
【我来命题】
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(2024年湖南卷15T)亚铜配合物广泛用作催化剂。实验室制备
的反应原理如下:
实验装置如下:
(4)装置Ⅰ和Ⅱ中 气球的作用是 _________________________;
防止产物被氧化
【真题再现】
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︰NN︰
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