5.2 氮气及其化合物 导学案-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

高中化学导学案 制作人： 2025—2026学年高二下学期化学 人教版 必修2 第 5.2课 氮气及其化合物 导学案 【课前预习案】 【学习目标】 1、理解氮元素的存在及氮的固定。 2、掌握NO、NO2的性质。 3、掌握NO、NO2、O2溶于水的简单计算。 【学习重难点】 重点：氮气、一氧化氮、二氧化氮的化学性质 难点：NOx溶于水的计算 【知识梳理】 一、氮气 1.氮元素的存在 (1)氮原子的结构 原子结构示意图:　　　　　　　　　　。N原子一般通过　　　　　　　与其他原子结合。 (2)自然界中,氮元素主要以氮气的形式存在于空气中。 2.氮气的物理性质 颜色 状态 气味 密度 溶解性 　　　　 气体 　　　　 密度与空气接近 　　　溶于水 3.氮气的化学性质 氮气的化学性质　　　　　(填“活泼”或“不活泼”),很难跟其他物质反应,但在一定条件下,N2可以跟Mg、O2、H2等发生反应。 (1)N2与Mg反应:　　　　　　　　　　　　; (2)N2与O2反应:　　　　　　　　　　　; (3)N2与H2反应:　　　　　　　。 二、氮的固定 1.定义:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　叫作氮的固定。 2.分类 三、一氧化氮和二氧化氮 1.物理性质 物质 颜色 状态 气味 水溶性 NO 　　　　 气体 　　　　 　　　溶于水 NO2 　　　　　 气体 　　　　　 　　　　 　　　溶于水 2.化学性质 (1)实验探究 实验 装置 实验 操作 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 打开弹簧夹,快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹,观察现象,然后再振荡注射器 现象 　　　　　　　 　　　　　　　　　,振荡后　　　　　　　 (2)结论:在一定条件下,NO与NO2可以相互转化,反应的化学方程式为: ①NO→NO2:　　　　　　　　　　　; ②NO2→NO:　　　　　　　　　　　　　　　。 3.毒性 NO和NO2都有毒。 【体系建构】 【课中探究案】 【探究一】 某化学实验小组同学利用图甲装置制备氨气，并探究氨的性质（部分仪器已略去）。请回答： 1.实验室制备氨的化学方程式为___________________________________________________________________。 2.用装置收集氨时，氨的进气口是_________（填“”或“”），理由是__________________________________。 3.打开装置中的止水夹，若观察到烧瓶内产生了红色喷泉，则说明氨具有的性质是______________________________________、______________________________________。 4.为防止环境污染，图乙装置（盛放的液体均为水）可用于吸收多余氨的是_________（填序号）。 【探究二】 100mL 6.0mol·L⁻¹稀硝酸，恰好使铜和氧化铜完全溶解，同时收集到标准状况下NO 2.24L。请回答以下问题： （1） 铜和稀硝酸反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为______； （2） 原混合物中铜的物质的量为______，氧化铜的质量为______（写出计算过程）。 【课后巩固案】 1、 选择题 1.下列有关NO2的说法正确的是(　　) A.NO2有毒,但因其易溶于水且与水反应,所以不属于大气污染物 B.NO2为红棕色气体,因此将NO2通入水中,溶液显红棕色 C.NO2可由N2与O2反应直接制备 D.NO2既有氧化性也有还原性 2.现有两瓶无色溶液，分别是稀硫酸和浓硫酸。下列方法不能将它们鉴别出来的是 A．分别取少量两种溶液加水稀释，比较热效应 B．分别取少量两种溶液滴加到纸张上，观察纸张是否变黑 C．分别取少量两种溶液滴加BaCl2溶液，观察是否产生白色沉淀 D．分别取足量两种溶液向其中加入铁片，一段时间后观察铁片是否溶解 2、 材料分析题 实验室常用NaOH溶液吸收NO2尾气,探究其适宜条件和原理。20 ℃时,将4 mL不同浓度NaOH溶液一次性推入盛有40 mL NO2的大注射器中,观察现象。 编号 c(NaOH) 现象 甲 2 mol·L-1 活塞自动内移,最终剩余约7 mL无色气体 乙 6 mol·L-1 活塞自动内移,最终气体全部被吸收 (1)检验甲中剩余气体的方法:排出大注射器中的溶液,拔下导管,吸入少量空气,气体变为红棕色。用化学方程式表示检验的反应原理是 　。  (2)某同学推测甲中产生无色气体的原因:局部OH-浓度过低,导致部分NO2与水反应。通过实验证明其成立:用与甲相同的装置、试剂和条件,将NO2缓慢推入NaOH溶液中,　　　　　　　　　　　(补全实验现象)。  (3)进一步探究NO2与水或碱反应时还原产物价态不同的原理。 【答案解析】 【课中探究案】 探究一：    氨的密度比空气的密度小  极易溶于水  与水反应生成碱    探究二：（1） （2） ； （计算过程：硝酸总物质的量为，标准状况下的物质的量为。根据反应稀，生成时，消耗的物质的量为，作氧化剂的为，作酸的为。生成的总物质的量为，则的物质的量为，质量为） 【课后巩固案】 1、 选择题 1.D　NO2有毒,属于大气污染物,A错误;NO2为红棕色气体,将NO2通入水中,NO2和水反应生成HNO3和NO,溶液无色,B错误;NO2不能由N2与O2反应直接制备,N2与O2在放电或高温条件下反应生成NO,C错误;NO2中N为+4价,处于中间价态,既能降低也能升高,NO2既有氧化性也有还原性,D正确。 2.C 2、 材料分析题 　(1)2NO+O2 2NO2 (2)最终剩余气体体积小于7 mL (3)①丙和戊　②HNO2与碱中和的反应速率大于其分解速率 低温、浓碱、控制流速、增大气液接触面积等(写出两点) ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $