1、PAGE PAGE 9第二節氮及其化合物第1課時氮氣與氮的氧化物發展目標體系構建1.結合氮元素在周期表中的位置和原子結構，理解N2的主要性質和氮的固定，培養“宏觀辨識與微觀探析”的核心素養。2根據實驗認識NO與NO2的主要性質，培養“科學探究與科學態度”的核心素養。一、氮氣與氮的固定1氮元素的位置、結構與存在(1)氮元素位于元素周期表的第二周期、第A族。氮原子的最外電子層有5個電子，既不容易得到3個電子，也不容易失去5個電子。因此，氮原子一般通過共用電子對與其他原子相互結合構成物質。(2)氮元素在自然界中主要以氮分子的形式存在于空氣中，部分氮元素存在于動植物體內的蛋白質中，還有部分氮元素存在于

2、土壤、海洋里的硝酸鹽和銨鹽中。2氮氣的物理性質N2是一種無色、無味的氣體，(N2)(空氣)，難溶于水。3氮氣的結構與化學性質(1)N2的結構N2的結構式為NN，氮氮鍵很難斷裂，化學性質很穩定。(2)化學性質N2在高溫、放電等條件下，N2獲得足夠的能量，使NN斷裂。寫出N2與Mg、H2、O2反應的化學方程式。3MgN2eq o(=,sup9(點燃)Mg3N2；N23H2eq o(,sup9(高溫、高壓),sdo9(催化劑)2NH3；N2O2eq o(=,sup9(高溫或放電)2NO。4氮的固定：將大氣中游離態的氮轉化為氮的化合物的過程。(1)自然固氮：大自然通過閃電釋放的能量將空氣中的氮氣轉化為

3、含氮的化合物，或者通過豆科植物的根瘤菌將氮氣轉化成氨。(2)人工固氮：人類通過控制條件，將氮氣氧化或還原為氮的化合物，最重要的人工固氮途徑就是工業合成氨。Mg在空氣中燃燒時可以發生的反應有哪些？寫出化學方程式。提示：2MgO2eq o(=,sup9(點燃)2MgO，3MgN2eq o(=,sup9(點燃)Mg3N2，2MgCO2eq o(=,sup9(點燃)2MgOC。二、一氧化氮和二氧化氮1物理性質顏色狀態氣味毒性水溶性NO無色氣態無味有毒不溶NO2紅棕色氣態有刺激性氣味有毒易溶2.化學性質(1)NO在空氣中易轉化為紅棕色的NO2，反應方程式為2NOO2=2NO2。(2)NO2與H2O反應生

4、成HNO3和NO，反應方程式為3NO2H2O=2HNO3NO。1判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“”)(1)豆科植物通過根瘤菌吸收空氣中的氮氣屬于氮的固定，是化學變化。()(2)汽車尾氣中的氮氧化合物是由游離態氮轉化來的。()(3)C易燃燒而N2需放電才反應，說明C的非金屬性比N的強。()(4)N2的電子式為NN。()(5)2NOO2=2NO2屬于氮的固定。()答案(1)(2)(3)(4)(5)2最新的病毒學研究證實，一氧化氮對SARS病毒有直接抑制作用。下列關于一氧化氮的敘述正確的是()A.一氧化氮是一種紅棕色氣體B.常溫常壓下，一氧化氮不能與空氣中的氧氣直接化合C.一氧化氮可由氮氣和氧氣在

5、放電條件下直接化合得到D.一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集 答案C3俗話說“雷雨發莊稼”，這說明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合態的氮。請寫出三個有關的化學方程式：(1)_；(2)_；(3)_。答案(1)N2O2eq o(=,sup9(放電)2NO(2)2NOO2=2NO2(3)3NO2H2O=2HNO3NON2的性質與NO、NO2的相互轉化NO2、NO溶于水的實驗探究，根據探究填下表中的空白。實驗操作實驗現象實驗結論如圖所示，在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL水，用乳膠管和彈簧夾封住管口，振蕩注射器無明顯現象NO不溶于水打開彈簧夾，快速吸入10 mL空氣后夾上

6、彈簧夾注射器中氣體由無色變為紅棕色，注射器塞子向左移動NO與空氣中的O2發生反應生成紅棕色的NO2：2NOO2=2NO2(填化學方程式)振蕩注射器注射器中氣體由紅棕色變為無色，注射器塞子繼續向左移動NO2與水發生反應生成了無色的NO：3NO2H2O=2HNO3NO1N2的性質與氮的固定2NO、NO2的相互轉化1下列關于N2的說法中錯誤的是()A.通常情況下N2的化學性質很穩定，所以N2可在電焊時作保護氣B.N2O2eq o(=,sup9(高溫)2NO，該反應是汽車尾氣造成污染的主要原因之一C.N2在空氣中約占空氣總質量的eq f(4,5)D.在反應：3MgN2eq o(=,sup9(點燃)Mg

7、3N2中，N2作氧化劑CN2在空氣中約占空氣總體積的eq f(4,5)，C錯誤。2發射衛星的運載火箭，其推進劑引燃后發生劇烈反應，產生的大量高溫氣體從火箭尾部噴出。引燃后產生的高溫氣體主要是CO2、H2O、N2、NO，這些氣體均為無色，但在衛星發射現場看到火箭噴出大量紅煙。產生紅煙的原因是()A.高溫下N2遇空氣生成NO2B.NO遇空氣生成NO2C.CO2與NO反應生成CO和NO2D.NO和H2O反應生成H2和NO2B高溫下N2遇空氣不會直接生成NO2，A錯誤；NO遇氧氣發生反應2NOO2=2NO2，生成紅棕色的NO2，B正確；高溫條件下一氧化碳在空氣中不可能為反應產物，CO2與NO高溫條件下

8、不反應，C錯誤；一氧化氮和水之間不會發生反應，D錯誤。3如圖所示，試管中盛裝的是紅棕色氣體(可能是混合物)，當倒扣在盛有水的水槽中時，試管內水面上升，但不能充滿試管，當向試管內鼓入氧氣后，可以觀察到試管中水柱繼續上升，經過多次重復后，試管內完全被水充滿。原來試管中盛裝的()A.可能是N2與NO2的混合氣體B.可能是O2與NO2的混合氣體C.不可能是NO與NO2的混合氣體D.只能是NO2一種氣體B若是N2與NO2的混合氣體，無論鼓入多少氧氣，最后都有N2剩余，試管內不可能完全被水充滿；若是O2與NO2的混合氣體，由4NO2O22H2O=4HNO3，水可以充滿試管；若是NO與NO2的混合氣體通入適

9、量O2，水可以充滿試管?；瘜W興趣小組的同學利用下面的簡易反應裝置探究氮的氧化物與水的反應。1把一支充滿NO2氣體的10 mL試管倒置在水槽中充分反應后，水能否充滿試管？最后液體進入試管的體積占試管體積的比例是多少？提示：不能。NO2與水反應的化學方程式為3NO2H2O=2HNO3NO，由此可知最后水只能充滿整個試管體積的2/3。2將上述沒有充滿水的試管充滿水，需通入多少mL O2?提示：根據3NO2H2O=2HNO3NO 10 mL eq f(1,3)10 mL，4NO3O22H2O=4HNO3eq f(1,3)10 mL V(O2)V(O2)eq f(1,3)10 mLeq f(3,4)eq

10、 f(10,4) mL2.5 mL。3若把NO2與O2的體積比大于41的混合氣體充入試管中，按上述實驗，最后試管中得到的氣體是什么？為什么？提示：NO。因為NO2和O2混合氣體的體積之比大于41時，NO2過量，但過量的NO2氣體再與水反應生成HNO3和NO，所以最后得到的氣體為NO。4把一支充滿10 mL NO的試管倒置在水槽中，需向試管中通入多少mL O2才能使水充滿試管？提示：根據反應：2NOO2=2NO2，3NO2H2O=2HNO3NO，得總反應：4NO3O22H2O=4HNO3可知V(O2)eq f(3,4)V(NO)7.5 mL。通過NO2、NO、O2溶于水的定性與定量實驗，培養學生

11、“證據推理與模型認知”的核心素養。1下列關于氮氣的說法錯誤的是()A.氮氣在通常情況下不燃燒，也不支持燃燒，不能供給呼吸B.液氮可用于醫學和高科技領域，制造低溫環境C.利用氮氣的穩定性，工業上用來替代稀有氣體作焊接金屬的保護氣D.在高溫、高壓、催化劑條件下與氫氣反應時，氮氣作還原劑D氮氣的化學性質很穩定，在通常情況下不燃燒，也不支持燃燒，不能供給呼吸，A項正確；液氮汽化吸熱，可用于制造低溫環境，B項正確；氮氣的化學性質很穩定，可用作焊接金屬的保護氣，C項正確；氮氣與氫氣生成氨氣的反應中，N的化合價從0降低到3，作氧化劑，D項錯誤。2下列反應屬于氮的固定的是()N2和H2在一定條件下合成NH3N

12、O2和H2O反應生成HNO3和NOMg在N2中燃燒生成Mg3N2NO被空氣氧化為NO2A.BCDC氮的固定是將游離態的氮轉化為化合態的氮。3下列關于NO和NO2的說法正確的是()A.NO2是紅棕色氣體，易溶于水，屬于酸性氧化物B.NO2可由N2和O2直接化合得到C.NO和NO2均既可以用排空氣法收集又可以用排水法收集D.NO和NO2在一定條件下可以相互轉化DNO2不是酸性氧化物，A項錯誤；在高溫或放電條件下，N2和O2直接化合生成NO，NO與O2反應生成NO2，B項錯誤；NO易與空氣中的氧氣反應生成NO2，只能用排水法收集，NO2能與水反應，只能用排空氣法收集，C項錯誤；NO和O2反應生成NO

13、2，NO2與H2O反應生成HNO3和NO，D項正確。4.按圖進行實驗。試管中裝有12 mL NO，然后間歇而又緩慢地通入8 mL O2，下列是有關最終狀態的描述：試管內氣體呈紅棕色試管內氣體呈無色試管內液面不變試管內液面上升試管內氣體是O2試管內氣體是NO。其中正確的是()A. B C DC根據4NO3O22H2O=4HNO3可得，剩余氣體應為NO，體積為eq f(4,3) mL，試管內液面上升。5(素養題)氮氧化物會嚴重污染大氣，所以實驗室必須對含有氮氧化物的廢氣進行處理。用NaOH溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應方程式如下：NONO22NaOH=2NaNO2H2O2NO22NaOH=NaNO2NaNO3H2O(1)在反應中，參加反應的氧化劑和還原劑的質量之比為_。(2)在反應中，氧化產物是_，還原產物是_(填化學式)。(3)在反應中，參加反應的NaOH均為2 mol時，兩個反應轉移電子