第二節(jié)氮及其化合物第1課時(shí)氮?dú)夂偷趸颷核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]1.通過對氮元素“位—構(gòu)—性”的分析，認(rèn)識氮元素在自然界中的存在形式，了解氮的固定的意義。2.掌握N2的性質(zhì)。3.掌握NO、NO2的性質(zhì)及二者的相互轉(zhuǎn)化。4.掌握NO、NO2與O2混合溶于水的計(jì)算。一、氮?dú)馀c氮的固定1.氮元素(1)一般通過與其他原子相互結(jié)合構(gòu)成物質(zhì)。(2)氮元素在自然界中的存在2.氮?dú)馑伎?根據(jù)氮原子核外電子排布和氮?dú)夥肿拥慕Y(jié)構(gòu)，推測氮?dú)獾幕瘜W(xué)活性。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________在高溫、放電等條件下，氮?dú)饪梢耘c鎂、氫氣、氧氣等物質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)。寫出氮?dú)馀c下列物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：①金屬鎂：，氮?dú)獗憩F(xiàn)性；

②氫氣：，氮?dú)獗憩F(xiàn)性；

③氧氣：，氮?dú)獗憩F(xiàn)性。

思考2寫出鎂條在空氣中燃燒發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3.氮的固定概念:1.判斷正誤(1)N2和O2在放電的條件下會(huì)直接生成NO2()(2)氮原子與其他原子只能形成共價(jià)鍵，不能形成離子鍵()(3)氮?dú)獬Ｓ米骱附咏饘?、填充燈泡、保存食品的保護(hù)氣()(4)氮的固定中氮元素一定被氧化()(5)工業(yè)上將NH3轉(zhuǎn)化為其他銨態(tài)化肥屬于人工固氮()2.(2024·江蘇無錫高一期中)氮?dú)鈱儆诘厍虼髿獾闹饕煞?，它是地球生命循環(huán)——氮循環(huán)的重要組成部分，下列關(guān)于氮?dú)獾恼f法錯(cuò)誤的是()A.氮?dú)獠蝗紵矡o法支持燃燒，不能供給呼吸B.液氮可用于醫(yī)學(xué)和高科技領(lǐng)域，制造低溫環(huán)境C.利用氮?dú)獾姆€(wěn)定性，工業(yè)上用來替代稀有氣體作焊接金屬的保護(hù)氣D.氮?dú)饪捎糜谑称繁ｕr3.(2024·北京高一期中)下列過程屬于自然固氮的是()A.用N2和H2合成NH3B.閃電時(shí)大氣中氮?dú)夂脱鯕饣仙梢谎趸狢.由氨氣制硝酸D.從空氣中分離出液態(tài)氮?dú)舛?、一氧化氮和二氧化?.NO和NO2的物理性質(zhì)氧化物顏色狀態(tài)氣味水溶性NO色

氣體-溶

NO2色

氣體氣味

溶

2.NO和NO2的化學(xué)性質(zhì)(1)實(shí)驗(yàn)探究裝置操作在一支50mL的注射器里充入20mLNO，然后吸入5mL水，用乳膠管和彈簧夾封住管口，振蕩注射器①打開彈簧夾，快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾；②振蕩注射器現(xiàn)象①無色氣體變?yōu)?；?/p>

(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論及解釋①NO不溶于水，也不與水反應(yīng)，但能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成紅棕色的NO2，化學(xué)方程式：。②NO2能與水反應(yīng)生成無色的NO，化學(xué)方程式：。思考1為了有效實(shí)現(xiàn)NO和NO2的相互轉(zhuǎn)化，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：按圖組裝好實(shí)驗(yàn)裝置(夾持裝置已省略)，并檢查裝置的氣密性，實(shí)驗(yàn)前用排水法收集NO。(1)打開止水夾，推動(dòng)注射器活塞，使O2進(jìn)入燒瓶。關(guān)上止水夾，首先觀察到燒瓶中的現(xiàn)象是，寫出產(chǎn)生此現(xiàn)象的化學(xué)方程式：。(2)輕輕搖動(dòng)燒瓶，觀察到燒瓶中的現(xiàn)象是什么？利用化學(xué)方程式解釋產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)對于反應(yīng)：3NO2+H2O2HNO3+NO，用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：，在反應(yīng)中若有6molNO2參與反應(yīng)時(shí)，有mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。3.NO、NO2溶于水的相關(guān)計(jì)算思考2有一只充有20mLNO2和NO混合氣體的試管，倒置于盛有水的水槽中，充分反應(yīng)后，仍有12mL無色氣體，則原混合氣體中NO和NO2體積比為(氣體體積均在相同狀況下測得)。思考3假設(shè)試管內(nèi)充有100mLNO，通入多少O2才能使水充滿試管？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1.NO2和O2的混合氣體與水反應(yīng)由4NO2+O2+2H2O4HNO3可知2.NO和O2的混合氣體與水反應(yīng)由4NO+3O2+2H2O4HNO3可知1.判斷正誤(1)由于NO極易與O2反應(yīng)，并且其密度與空氣相差不多，因此收集NO只能用排水法()(2)由于NO2極易與水反應(yīng)且密度比空氣大，因此收集NO2只能用向上排空氣法()(3)NO2與H2O反應(yīng)生成HNO3，故NO2是酸性氧化物()(4)可用濕潤的淀粉碘化鉀試紙鑒別NO2與溴蒸氣()2.(2024·江蘇無錫高一期中)下列對NO和NO2的描述正確的是()A.NO是無色氣體，可用向上排空氣法收集B.NO2與水的反應(yīng)中，NO2既是氧化劑又是還原劑C.NO2可由N2和O2直接化合得到D.從元素化合價(jià)角度看，NO只有還原性3.現(xiàn)有NO2、O2的混合氣體12mL，通入足量水中，充分反應(yīng)后剩余氣體2mL(同溫同壓下)，則原混合氣體中氧氣的體積可能是。

1.(2024·江蘇淮安高一期中)氮及其化合物在生產(chǎn)生活中具有廣泛應(yīng)用。下列關(guān)于N2的敘述錯(cuò)誤的是()A.氮是農(nóng)作物生長的必需元素B.N2既可作氧化劑又可作還原劑C.氮的固定是將N2轉(zhuǎn)化成含氮的化合物D.1molN2可與3molH2反應(yīng)生成2molNH32.下列有關(guān)氮的氧化物的說法正確的是()A.氮的氧化物都能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸B.NO2為紅棕色氣體，因此將NO2通入水中，溶液顯紅棕色C.NO、NO2都有毒，且NO是汽車尾氣的有害成分之一D.NO是酸性氧化物3.將裝有50mLNO2、NO混合氣體的量筒倒立在水槽中，反應(yīng)后氣體體積縮小為30mL，則原混合氣體中NO2和NO的體積比是()A.5∶3 B.3∶5C.3∶2 D.2∶34.(2024·天津高一段考)以下是氮循環(huán)的一部分：(1)通常狀況下，氮?dú)獾念伾恰?/p>

(2)反應(yīng)③的化學(xué)方程式是。

(3)NO2易溶于水，并和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。該反應(yīng)中，氧化劑是。

(4)化合物A的化學(xué)式是。

(5)治理汽車尾氣的一種方法是用催化劑使NO與CO發(fā)生反應(yīng)：2NO+2CO2CO2+N2。當(dāng)生成1molN2時(shí)，被還原的NO為mol。

答案精析一、1.(1)二VA25共用電子對(2)氮分子蛋白質(zhì)硝酸鹽銨鹽2.思考1由于氮分子內(nèi)兩個(gè)氮原子間以共價(jià)三鍵(N≡N)結(jié)合，斷開該化學(xué)鍵需要較多的能量，所以氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，通常情況下難以與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。①N2+3MgMg3N2氧化②N2+3H22NH3氧化③N2+O22NO還原思考22Mg+O22MgO、3Mg+N2Mg3N2、2Mg+CO22MgO+C。3.游離態(tài)氮的化合物應(yīng)用體驗(yàn)1.(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×2.A3.B二、1.無不紅棕有刺激性易2.(1)無明顯現(xiàn)象紅棕色紅棕色氣體逐漸變?yōu)闊o色，注射器活塞向左移動(dòng)(2)①2NO+O2=2NO2②3NO2+H2O=2HNO3+NO思考1(1)氣體由無色變?yōu)榧t棕色2NO+O2=2NO2(2)燒瓶中的紅棕色氣體又變?yōu)闊o色，且燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，燒杯中的水倒吸進(jìn)入燒瓶，導(dǎo)致燒瓶中液面上升。搖動(dòng)燒瓶，使得NO2與水發(fā)生反應(yīng)：3NO2+H2O=2HNO3+NO。(3)43.思考22∶3解析設(shè)混合氣體中二氧化氮的體積為V，則：3NO2+H2O=2HNO3+NO氣體體積減少312V20mL-12mL=8mL所以V=3×8mL2=12mL，即二氧化氮的體積為12mL，則混合氣體中一氧化氮的體積為20mL-12mL=8mL，則原混合氣體中NO和NO2體積比為8mL∶12mL=2∶3思考3已知：2NO+O2=2NO2①，3NO2+H2O=2HNO3+NO②，由反應(yīng)①×3+②×2得：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，即當(dāng)NO和O2的體積比為4∶3時(shí)水可以充滿試管，故需通入75mLO2。應(yīng)用體驗(yàn)1.(1)√(2)√(3)×(4)×2.B[NO易與O2反應(yīng)生成NO2，不能用排空氣法收集，只能采用排水法收集，A錯(cuò)誤；N2和O2在高溫或放電條件下反應(yīng)生成NO，NO2不能直接由N2和O2直接化合得到，C錯(cuò)誤；NO中氮元素顯+2價(jià)，處于中間價(jià)態(tài)，則NO既有氧化性又有還原性，D錯(cuò)誤。]3.4mL或1.2mL解析(總反應(yīng)式法)根據(jù)有關(guān)的反應(yīng)：4NO2+O2+2H2O=4HNO3、3NO2+H2O=2HNO3+NO設(shè)原混合氣體中O2的體積為V(O2)，剩余氣體可能是O2，也可能是NO。①若剩余O2，則V剩=V(O2)-14[12mL-V(O2)]=2mL，解得V(O2)=4mL②若剩余NO，則V剩=13[12mL-V(O2)-4V(O2)]=2mL，解得V(O2)=1.2mL隨堂演練知識落實(shí)1.D2.C[NO2為紅棕色氣體，但通入水中后和水反應(yīng)生成HNO3和NO，溶液無色，B錯(cuò)誤；NO、NO2都有毒，且NO是汽車氣缸中的氮?dú)夂脱鯕庠诟邷貤l件下生成的，則汽車尾氣中有NO氣體，C正確。]3.C[解答此題可根據(jù)化學(xué)方程式，運(yùn)用差量法進(jìn)行計(jì)算。設(shè)混合氣體中NO2的體積為x，3NO2+H2O=2HNO3+NOΔV3mL