第5章 第2节 第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮-【优学精讲】2024-2025学年高中化学必修第二册教用Word（人教版）

第1课时　氮气与氮的固定　一氧化氮和二氧化氮

 

分点突破（一）　氮气与氮的固定

1.氮元素原子结构与存在形态

（1）氮元素原子结构

氮元素原子结构示意图：　　，位于第　二　周期第　ⅤA　族。

氮原子的最外层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子，因此，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。

2.氮气

（1）结构

氮气分子内两个氮原子间以　共价三键　结合，电子式为　∶N︙︙N∶　，结构式为　N≡N　。

（2）物理性质

　无　色、　无　味、　难　溶于水，密度与空气相近，约占空气体积的　　。

（3）化学性质

通常情况下很稳定，难与其他物质反应。

①与氢气反应：　N2＋3H22NH3　；

②与氧气反应：　N2＋O22NO　；

③与金属镁反应：N2＋3MgMg3N2。

3.氮的固定

（1）含义

将大气中　游离态　的氮转化为　氮的化合物　的过程叫做氮的固定。

（2）分类

1.自然界中的氮循环如图所示，下列说法不正确的是（　　）

A.①中N2与O2反应生成NO

B.②中合成氨属于人工固氮

C.③中氮元素被氧化

D.氧元素参与了氮循环

解析：C　在放电条件下，氮气和氧气反应：N2＋O22NO，A项正确；工业合成氨是将N2与H2在一定条件下反应生成NH3，属于人工固氮，B项正确；③中细菌还原硝酸根离子生成无污染的氮气，所以③中氮元素被还原，而不是被氧化，C项错误；分析氮循环示意图可知，氧元素参与了氮循环，D项正确。

2.在水体中部分含氮物质循环如图。图中转化属于氮的固定的是（　　）

A.③　　　　　　　　 B.④

C.⑤ D.⑥

解析：C　将N2转化为氮的化合物的过程叫氮的固定，因此循环图中只有转化⑤属于氮的固定。

3.下列有关氮气的叙述错误的是（　　）

A.氮气可作贮存水果、粮食的保护气

B.氮的非金属性比磷强，所以氮气的化学性质比磷活泼

C.在雷雨天，空气中的N2和O2反应生成NO

D.氮气既可作氧化剂，又可作还原剂

解析：B　氮气的化学性质很稳定，无毒，可以用作食品保护气，A正确；氮气分子中含N≡N，性质很稳定，化学性质不如磷活泼，B错误；在雷雨天，放电条件下，氮气与氧气反应生成一氧化氮，C正确；氮气中氮元素处于中间状态，既可作氧化剂，又可作还原剂，D正确。

分点突破（二）　NO和NO2

　

1.物理性质及毒性

（1）一氧化氮（NO）

无色无味气体，密度比空气　略大　，　不　溶于水，　有　毒。

（2）二氧化氮（NO2）

　红棕　色气体，有　刺激性　气味，密度比空气　大　，易液化，　易　溶于水，　有　毒。

2.化学性质

（1）实验探究

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。

实验现象：　无明显现象　。

原因解释：　NO不溶于水　。

②打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹，观察现象。振荡注射器，再观察现象。

实验现象：气体变为　红棕　色，再振荡后气体又变为　无　色，同时注射器的活塞　向内移动　。

原因解释：NO与O2反应生成　NO2　，气体变为　红棕　色；振荡后NO2溶于水生成　硝酸和NO　，气体又变为　无　色，同时气体的总体积有所　减小　。