中小学教育资源及组卷应用平台 知识思维导图 第1课时 氮气 氮氧化物 课程学习目标 1.了解氮元素的存在和结构，了解氮气的物理性质和化学性质； 2.通过了解氮的固定，认识化学对社会和工农业生产的重要作用； 3.了解一氧化氮和二氧化氮的物理性质和化学性质。 【新知学习】 知识点01氮气 1．氮的原子结构 氮元素位于 周期、第 族。氮原子最外电子层有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 与其它原子相互结合构成物质。 氮的原子结构 常见的化合价有 、 、 、 、 、 ， 其氧化物有 、 、 、 、 、 共有六种， 其中 是HNO3的酸酐， 是HNO2的酸酐（氮的氧化物都有毒）。 2．氮元素的存在 a.游离态:以氮分子的形式存在于空气中。 b.化合态:存在于动植物体内的蛋白质中,以及土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。 一．氮气 1.物理性质 纯净的N2是一种无色无味的气体，难溶于水，在空气中约占五分之四左右。 2.化学性质 （1）常温下，N2的化学性质不活泼，可代替稀有气体作保护气体。 原因：氮分子内两个氮原子间以共价三键结合，断开该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定，通常难以与其它物质反应。 （2）在放电条件或高温下 跟氧气化合生成 （3）镁在氮气中燃烧： ； （4）人工合成氨： ； 二．氮的固定和循环 1.含义：将大气中__ 的氮转化为_ __的过程叫做氮的固定。 2.分类： 3．氮的循环 知识点02二氧化氮和一氧化氮 氮的氧化物 NO NO2 物理 性质 颜色 毒性 有毒 有毒 溶解性 不溶于水 易溶于水 化学 性质 与O2反应 不反应 与H2O 反应 不反应 1.NO和NO2的化学性质 (1)在常温下，NO很容易与O2反应，化学方程式为 。 (2)NO2溶于水时发生反应的化学方程式为 。 2.二氧化氮溶于水的实验 (1)实验过程 实验 装置 实验 操作 在如图注射器里充入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 振荡注射器 实验 现象 无明显现象 无色气体变为红棕色 红棕色气体变浅至消失,有无色气体生成,注射器活塞向内滑动 化学 方程式 、 (2)对工业生产硝酸的启示 工业上生产硝酸时，向吸收后的废气中再通入适量的氧气或空气,能充分利用原料，并能减少NO的排放以保护环境。 【拓展培优】 【问题探究】 氮的氧化物的性质及有关计算 1．要使充满NO2和O2混合气体的试管倒扣水槽中，让水充满试管，必须按什么样的体积比混合？ 2．将10 mL充满NO2和O2的混合气体的试管，倒置在水槽中，反应停止后试管内剩余2 mL的无色气体，则原混合气体中O2为多少毫升？ 【知识归纳总结1】 1．NO和NO2性质的对比 NO NO2 色、态、 味、毒性 无色、无味 红棕色、刺激性气味 有毒气体 水溶性 不溶 易溶且与水反应 与O2反应 2NO＋O2===2NO2 与H2O反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 与O2、H2O 共同反应 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 氧化性 6NO＋4NH35N2＋6H2O 6NO2＋8NH37N2＋12H2O，NO2＋SO2===SO3＋NO，NO2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝 2.常见的NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx处理。 ②催化转化法 在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。 3．氮的氧化物溶于水的计算 (1)原理 解答氮的氧化物溶于水的计算问题首先明确原理，无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体，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，不能是NO2。 ( ... ...
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