人人文库网 > 教育资料 > 中学教育 > 2020_2021学年新教材高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素课件+学案+课堂作业+章末测试打包27套新人教版必修2
2020_2021学年新教材高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素第2节第1课时氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮学案新人教版必修220210108250.doc
2020_2021学年新教材高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素课件+学案+课堂作业+章末测试打包27套新人教版必修2
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2020_2021学年新教材高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素课件+学案+课堂作业+章末测试打包27套新人教版必修2,文本
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第1课时氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮学习目标核心素养1结合真实情境中的应用实例，了解氮的固定及其类型，认识其在生产中的意义。2结合真实情境并通过实验探究，了解氮气的主要性质，认识合成氨在氮的循环及农业生产中的重要意义。3通过实验探究，了解氮的氧化物的主要性质，结合真实情境认识氮的氧化物在生产中的应用和对生态环境的影响。宏观辨识与微观探析：能从物质类别和元素化合价的角度，预测氮气及氮的氧化物的性质及转化科学探究与创新意识：能根据文献和实际需要提出综合性的探究课题，根据假设提出多种探究方案，评价和优化方案，能用数据、图表、符号等处理实验信息新课情景呈现闪电是大家非常熟悉的自然现象。你知道在雷电交加的时候，空气里的氮气和有关的含氮化合物发生了哪些化学反应，产生了哪些物质？这些化学反应和所产生的物质对于人类的生产和生活有什么意义？让我们走进教材，学习氮气与氮的固定、no2、no。课前素能奠基新知预习一、氮气与氮的固定1氮气(1)氮元素的存在氮原子的结构原子结构示意图：_，一般通过_共用电子对_与其他原子结合。自然界中，氮元素主要以氮气的形式存在于空气中，(2)氮气的物理性质颜色状态气味密度溶解性_无色_气体_无味_密度与空气接近_难_溶于水(3)氮气的化学性质氮气的化学性质_稳定_，通常很难与其他物质发生化学反应。还原性_n2o22no_氧化性an2与h2反应生成nh3，反应的化学方程式为_n23h22nh3_。b在点燃条件下与金属镁反应，化学方程式为_n23mgmg3n2_。2氮的固定(1)含义：将大气中_游离态_的氮转化为_含氮化合物_的过程叫做氮的固定。(2)分类：3自然界中氮的循环二、no和no21物理性质物质颜色状态气味毒性水溶性no_无色_气体_无味_有毒_不_溶于水no2_红棕色_气体_刺激性_有毒_易_溶于水2化学性质(1)实验探究：实验装置实验操作在一支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，振荡注射器打开弹簧夹，快速吸入10 ml空气后夹上弹簧夹，观察现象，然后再振荡注射器现象_无明显现象_无色气体变红棕色_，振荡后_红棕色气体变为无色_(2)结论：在一定条件下，no与no2可以相互转化，反应的化学方程式为nono2：_2noo2=2no2_；no2no：_3no2h2o=2hno3no_(工业制取硝酸)。预习自测1下列反应起到了固氮作用的是(a)a工业上n2与h2在一定条件下合成nh3bno与o2反应生成no2cnh3被o2氧化成no和h2od由nh3制备化肥nh4hco3解析：氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程，只有a项符合题意。2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。主要作用有三个方面：延长食品的保质期；可以抵御外界潮气的侵入；保护食品不被压碎。下列关于n2性质的叙述中错误的是(a)a氮气在氢气中能燃烧b氮气既具有氧化性，又具有还原性c将空气中的氮气转变成含氮化合物属于氮的固定d氮气与氧气在一定条件下反应生成一氧化氮解析：n2与h2在高温、高压、催化剂作用下发生反应，a项错误；n2的化合价为0价，既可升高又可降低，n2既有氧化性又有还原性，b项正确；根据氮的固定的定义，c项正确；n2与o2在放电条件下反应生成no，d项正确。3下列关于氮气的说法中错误的是(c)a通常情况下n2性质很稳定，所以n2可以在电焊时作保护气bn2o22no，该反应是汽车尾气造成污染的主要因素之一cn2在空气中约占质量比的d在反应3mgn2mg3n2中n2作氧化剂解析：n2的化学性质很稳定，常用作保护气，a项正确；n2与o2在高温或放电条件下生成no，no易被o2氧化成no2，故汽车尾气会造成环境污染，b项正确；n2在空气中的体积分数约为，c项错误；n2与mg的反应中n2的化合价降低做氧化剂，d项正确。4工业上常用原理：noxnh3n2h2o，使其转化为无毒的n2，现有no、no2的混合气体3.0 l，可与3.5 l相同状况的nh3恰好完全反应，全部转化为n2，则在原混合气体中no和no2的物质的量之比是(d)a11 b21c31 d13解析：相同状况下，气体的体积比等于物质的量之比，则3.0 mol no、no2混合气体与3.5 mol nh3恰好反应生成n2，设no为x mol，则no2为(3x)mol，由得失电子守恒可知2x4(3x)33.5，x0.75，故原混合气体中no和no2的物质的量之比为13。5某山谷经常电闪雷鸣、雷雨交加，但树木、灌木、草等植被非常茂密，但很少有人敢进入这个山谷。你能解释该山谷植被茂密的原因吗？_雷雨天时在闪电的作用下，空气中氮气与氧气反应生成no，然后发生nono2hno3，hno3随雨水进入土壤，为植被提供了丰富的氮肥。_课堂素能探究知识点氮的氧化物的性质及有关计算,问题探究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？提示：由3no2h2o=2hno3no和2noo2=2no2得4no2o22h2o=4hno3，即当no2和o2的体积比为41时可完全溶于水。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？提示：若剩余的是no，由反应3no2h2o=2hno3no，得no2体积为2 ml36 ml。则原有o2体积为(10 ml6 ml)0.8 ml。若剩余的是o2，则有10 ml2 ml8 ml no2和o2的混合气体按反应4no2o22h2o=4hno3进行。所以no2的体积为8 ml6.4 ml，o2体积为10 ml6.4 ml3.6 ml。知识归纳总结1no和no2性质的对比nono2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2noo2=2no2与h2o反应3no2h2o=2hno3no与o2、h2o共同反应4no3o22h2o=4hno34no2o22h2o=4hno3氧化性6no4nh35n26h2o6no28nh37n212h2o，no2so2=so3no，no2能使湿润的淀粉ki试纸变蓝2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3no2h2o=2hno3no,2noo2=2no2，故若有气体剩余只能是no或o2，不能是no2。(2)方法加合式法no2和o2混合气体溶于水的计算由4no2o22h2o=4hno3可知：v(no2)v(o2)no与o2同时通入水中2noo2=2no2、3no2h2o=2hno3no总的化学方程式为4no3o22h2o=4hno3可知：v(no)v(o2)no2、no、o2三种混合气体通入水中：a可先将no和o2转化为no2，再按上述各种情况分别处理。b也可先将no2和h2o反应转化为no，再按4no3o22h2o=4hno3情况处理。典例剖析_典例 将盛有1 mol no和no2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中，再通入0.4 mol o2，充分反应后，整个试管充满水。(1)则原混合气体中no与no2体积比为多少？_37_。(2)1 mol no和no2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中剩余气体0.4 mol，则no与no2体积比为多少？_19_。(3)1 mol no和no2混合气体中两者体积之比为11，试管倒立于盛满水的水槽中，为使整个试管充满水，需通入多少o2？_0.5_mol_。解析：(1)设1 mol no和no2的混合气体中有a mol no和(1a)mol no2，根据4no3o22h2o=4hno3和4no2o22h2o=4hno3可得：a0.4，所以a0.3，v(no)v(no2)37。(2)设n(no2)a mol3no2h2o=2hno3no气体减少3 mol1 mol2 mola mol(10.4)mola0.9故no与no2体积比为19。(3)通入的氧气的物质的量为0.5 mol mol0.5 mol。变式训练_下列对no、no2的描述，不正确的是(b)ano2是红棕色气体，易溶于水，不是酸性氧化物bno可以用排水法收集，但不能由n2和o2直接化合而得到cno、no2在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物dno、no2都有毒，且no是汽车尾气的有害成分之一解析：no2是红棕色气体，易溶于水，与水发生反应：3no2h2o=2hno3no，由于反应前后元素的化合价发生了变化，因此no2不是酸性氧化物，a正确
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