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课件网) 第二节 氮及其化合物 目 标 素 养 1.能基于自然界中的氮循环描述氮元素的主要存在形式(物质),能说出氮的固定的含义。 2.能基于实验探究和客观事实认识氮气、氮的氧化物、氨、铵盐、硝酸等物质的主要化学性质及重要应用。 3.能基于物质的性质与转化关系认识硝酸的工业制法、氨的实验室制法以及铵根离子的检验等。 4.能从物质类别和元素价态角度认识含氮物质之间的转化及其在资源综合利用和环境保护中的作用。 知 识 概 览 第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮 一、氮气和氮的固定 1.氮元素在周期表中的位置。 氮元素位于元素周期表第 二 周期、第 ⅤA 族。氮原子的最外电子层有5个电子,既 不容易 得到3个电子,也 不容易 失去5个电子,一般通过 共用电子对 与其他原子相互结合构成物质。 2.N2的分子结构与性质。 (1)N2的分子结构。 N的原子结构示意图为_____;N2分子的电子式为_____,结构式为 N≡N 。 微解读由于N2分子中两个N原子之间形成氮氮三键(N≡N), N原子之间作用力很强,断开该化学键需要很高的能量,所以N2分子很稳定,通常情况难以发生化学反应,氮气常用作保护气。 (2)N2的化学性质。 在高温、放电等条件下,N2分子获得足够能量,使N≡N断裂,N2分子能够与其他物质发生反应。 微训练下列关于N2性质的叙述中错误的是( )。 A.N2性质很稳定,不支持任何物质的燃烧 B.氮气既具有氧化性,又具有还原性 C.在一定条件下N2能与H2反应,但反应不能进行到底 D.氮气与氧气在一定条件下反应生成一氧化氮 答案:A 解析:Mg可在N2中燃烧,A项错误;氮气中氮元素的化合价可以升高,也可以降低,既具有氧化性,又具有还原性,B项正确;N2与H2的反应属于可逆反应,C项正确;氮气与氧气在放电条件下反应生成NO,D项正确。 3.自然界中氮的存在形式和氮的固定。 微判断1(1)大气中的氮只以游离态形式存在。( ) (2)豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮属于氮的固定,是化学变化。( ) × √ 一氧化氮与二氧化氮 1.NO与NO2的性质比较。 微思考请用一种简单方法证明某无色气体是NO,写出操作方法、实验现象及所依据的化学原理。 提示:向无色气体中通入空气,若无色气体变为红棕色即可证明该无色气体是NO,2NO+O2═2NO2。 微判断2(1)NO在空气中易转化为红棕色的NO2。( ) (2)NO2与H2O的反应,NO2既作氧化剂,又作还原剂。( ) (3)NO和NO2的颜色、气味、水溶性不同,但它们都是有毒的气体。( ) (4)在实验室里,NO和NO2均用排水法收集。( ) √ √ √ × 问题探究 民间有谚语“雷雨发庄稼”。即在雷雨过后,庄稼生长得更旺盛。 (1)请写出相关的化学方程式,并用文字表示其中蕴含的化学原理。 提示:有关反应的化学方程式如下。 由于硝酸与土壤中的矿物质作用生成硝酸盐,为土壤补充了氮肥,所以庄稼长得更旺盛。 (2)实验室能否用排空气法收集NO气体,能否用排水法收集NO2气体 为什么 提示:均不能。原因是NO能与空气中的氧气发生反应,NO2能与水发生反应生成硝酸和NO,一般用排水法收集NO,用向上排空气法收集NO2。 (3)如何除去NO气体中混有的少量NO2气体杂质 提示:可将混合气体通入盛有水的集气瓶,然后重新收集气体。 重难归纳 1.实验过程。 2.对工业生产硝酸的启示。 工业上生产硝酸的原理为3NO2+H2O═2HNO3+NO, 2NO+O2═2NO2(或总反应为4NO2+O2+2H2O═4HNO3)。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。 特别提醒 (1)NO、NO2都不是酸性氧化物。 (2)NO2能单独被NaOH溶液吸收,化学方程式为2NO2+2NaOH═NaNO2+NaNO3+H2O;NO不能单独被NaOH溶液吸收,但NO与NO2等物质的量混合时,可以被NaOH溶液完全吸收,化学方程式为NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2 ... ...
