5.2　第1课时　氮气和氮氧化物 （含答案） 2024-2025学年高一化学人教版（2019）必修2

第二节　第1课时　氮气和氮氧化物 【课程目标】　 1.认识氮元素在自然界中的存在形式，了解氮的固定的意义。 2．掌握N2的性质；掌握NO、NO2的性质及二者的相互转化。 3．掌握NO、NO2与O2混合溶于水的计算。 夯基提能·一遍过 知识点一　氮气与氮的固定 1．氮元素 (1)自然界中的存在 ①游离态：氮元素主要以氮分子的形式存在于空气中。 ②化合态：存在于动植物体内的蛋白质中、土壤和海洋里的硝酸盐和铵盐中。 (2)结构特点 一般通过共用电子对与其他原子相互结合。 2．氮气 【知识衔接】　氮气化学性质稳定的原因 由于氮分子内两个氮原子间以共价三键(N≡N)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，通常情况下难以与其他物质发生化学反应。 氮气在高温、放电等条件下，氮气能够与氧气、氢气、镁等物质发生化合反应。 (1)还原性：_____。 (2)氧化性 ①N2与H2反应：_____。 ②在点燃条件下与金属镁反应：_____。 【师说·助学】　写出镁条在空气中燃烧发生反应的化学方程式。 3．氮的固定 4．自然界中氮的循环 即学即练 1．判断正误 (1)N2和O2在放电的条件下会直接生成NO2(　　) (2)氮原子与其他原子只能形成共价键，不能形成离子键(　　) (3)氮气常用作焊接金属、填充灯泡、保存食品的保护气(　　) (4)氮的固定中氮元素一定被氧化(　　) (5)工业上将NH3转化为其他铵态化肥属于人工固氮(　　) 2．(1)大家在吃薯条等膨化食品时，会发现袋子里东西并不多却鼓鼓囊囊的，袋子里填充的是食品级的氮气而非空气，请说出该食品级氮气的三个作用：_____。 (2)通过同学间交流或查阅资料分析液氮用于医疗手术的原理为_____。 3．氮在自然界中的循环如图所示。 (1)过程①称为_____，写出工业合成氨反应的化学方程式：_____，该反应中氮气显_____(填“氧化”或“还原”)性。 (2)过程②中能通过_____的作用将空气中的氮气固定下来，写出③中固氮反应的化学方程式：_____，该反应中氮气显_____(填“氧化”或“还原”)性。 知识点二　一氧化氮和二氧化氮 1．物理性质 氧化物 颜色 状态 气味 水溶性 NO _____色 气体 － _____溶 NO2 _____色 气体 _____气味 _____溶 2.化学性质 (1)实验探究 装置 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 ①打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹 ②振荡注射器 现象 无明显现象 ①无色气体变为_____色 ②红棕色气体逐渐变为_____色，注射器活塞向_____移动 (2)实验结论及解释 ①NO不溶于水，也不与水反应，但能与空气中的氧气反应生成红棕色的NO2，化学方程式：_____。 ②NO2能与水反应生成无色的NO，化学方程式：_____。 【师说·助学】　如果要将注射器中的NO充分转化为硝酸，可以采取什么措施？上述实验对工业上生产硝酸有什么启示？ 即学即练 1．下列关于NO和NO2的说法正确的是(　　) A．NO2是红棕色气体，与水反应生成硝酸，所以属于酸性氧化物 B．NO2不能由N2和O2直接化合得到 C．NO和NO2均既可以用排空气法收集又可以用排水法收集 D．NO在空气中可以长久的存在 2．如图所示，试管中盛装的气体呈红棕色，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水面继续上升，经过多次重复后，试管被水充满，对原试管中盛装的气体说法正确的是(　　) A．可能是N2与NO2的混合气体 B．可能是N2O气体 C．可能是NO与NO2的混合气体 D．只可能是NO2一种气体 3．农业上有一句俗语“雷雨发庄稼”。其中就涉及氮及其化合物的转化：在一定条件下，氮气最终转化为硝酸，然后HNO3与土壤中的矿物作用生成硝酸盐，为庄稼提供氮肥。请你结合本节知识，写出氮气转化为硝酸的化学方程式： _____ ... ...