学习目标 1.能从分子结构的角度认识氮气的化学稳定性,熟知氮气与镁、氧气、氢气的化学反应及其条件。了解氮的固定和自然界中氮的循环。2.能从物质类别和氮元素的化合价认识氮氧化物的性质与转化。 一、氮分子的结构 1.氮元素的存在 在自然界中,氮元素既有 ,也有 ,但绝大部分氮元素以游离态的氮气存在于空气中。 2.氮气 (1)分子结构 氮气分子的电子式和结构式分别为 、 。 (2)物理性质 颜色 气味 溶解性 密度 色 味 溶于水 比空气的 (3)化学性质 破坏氮气分子中氮原子之间的共价键需要很大的能量,所以氮气分子 。但在高温或放电等特殊条件下,氮气分子获得了足够多的能量,也能与一些 或 发生反应,生成含 。 ①氮气能与氧气在放电条件下直接化合,化学方程式为 。 (N2表现还原性) ②氮气能与氢气反应,化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。该反应是工业合成氨的反应原理。(N2表现氧化性) ③氮气能与金属镁反应,化学方程式为3Mg+N2Mg3N2。(N2表现氧化性) 氮元素有多种化合价,N2中氮元素为0价,处于中间价态,故N2既有氧化性,又有还原性。 1.下列关于氮气的叙述错误的是 ( ) A.N2是一种无色、无味的气体 B.N2可用作生产氮肥和硝酸的原料 C.N2可用浓硫酸或碱石灰干燥 D.N2可用排空气法收集 2.下列关于氮气性质的说法中正确的是 ( ) A.点燃条件下,N2在氧气中燃烧生成NO B.点燃时,N2与金属Mg反应生成Mg3N2,N2作还原剂 C.合成氨反应中,N2发生氧化反应 D.氮气的化学性质稳定,其原因是两个氮原子之间以共价三键结合 3.下列有关氮气的说法错误的是 (填字母)。 a.氮气在通常情况下不燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸 b.液氮可用于医学和高科技领域,制造低温环境 c.利用氮气的稳定性,工业上用其替代稀有气体作焊接金属的保护气 d.在高温高压、催化剂条件下与氢气反应时,氮气作还原剂 e.金属镁在空气(忽略空气中二氧化碳)中燃烧,产物只有氧化镁 二、氮的固定 1.氮的固定 将空气中 的氮转化为 叫作氮的固定。 2.分类 (1)自然固氮 ①生物固氮:自然界中的一些微生物种群将空气中的氮气通过 转化为含氮化合物。 ②高能固氮:通过 、火山爆发等途径产生含氮化合物,如在放电或高温条件下氮气和氧气能直接化合生成NO,该反应中N2作 。 (2)人工固氮———合成氨 氮气在高温、高压、催化剂的情况下,能与氢气化合生成NH3,该反应中N2作 。 3.自然界中的氮循环 4.人类活动与氮循环 (1)氮气氨气→氮肥、硝酸等含氮化合物。 (2)燃烧反应产生的氮氧化物参与氮的循环。 1.下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是 ( ) A.氮元素均被氧化 B.工业合成氨属于人工固氮 C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D.碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环 2.(2024·福建三明一中高一月考)下列不属于氮的固定过程的是 ( ) A.工业合成氨 B.雷雨天气中,N2与 O2在闪电作用下转化为 NO C.硝酸见光分解 D.豆科植物根瘤菌吸收氮 3.(2024·安徽合肥高一期中)植物对氮元素的吸收过程如下,下列说法正确的是 ( ) N2NH3/N植物吸收 A.高温有利于加快过程① B.浇水和松土有利于过程② C.过程③中N被还原 D.过程④叫做氮的固定 三、氮氧化物的性质 互动探究 “笑气”又称一氧化二氮,是一种无色有甜味的气体,在室温下稳定,有轻微麻醉作用,并能致人成瘾。故笑气现在已被列为《危险化学品目录》。下列过程能产生笑气N2O:3CO+2NO23CO2+N2O。 【问题讨论】 1.上述反应中氧化剂和还原剂分别是什么 ... ...
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