苏教版高一化学《生产生活中的含氮化合物》学案

《生产生活中的含氮化合物》【考点解读】了解氮的固定,掌握氮气的性质掌握NO、NO2的重要性质及其与环境的关系【课前热身】1、氮的循环在自然界元素的循环中具有重要的意义，有些氮的转化是从氮气到氮的化合物。有的转化是从氮的化合物到氮的化合物。下列过程中，以游离态的氮为原料，最终产生氮的化合物的是（）A．工业合成氨B．硝化细菌的硝化过程C．动物尸体腐烂D．豆科植物的根瘤菌固氮E．盛夏时节，雷雨肥田，植物茂盛2、大气污染是环境污染的一个重要方面，常见的大气污染分一次污染和二次污染，二次污染是排入环境中的一次污染物在物理化学因素或生物作用下发生变化，或与环境中其他物质发生反应生成新的污染物，如2NO+O2=2NO2就是二次污染物，由NO2导致的污染就是NO的二次污染。下列物质：=1\*GB3①SO2；=2\*GB3②NO；=3\*GB3③NO2；=4\*GB3④HCl；=5\*GB3⑤CO2不易导致二次污染的是（）A．=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③=4\*GB3④=5\*GB3⑤B．=1\*GB3①=3\*GB3③=5\*GB3⑤C、=4\*GB3④和=5\*GB3⑤D．只有=4\*GB3④3、同温同压下,在三支相同体积的试管里分别充有等体积混合的两种气体,它们是=1\*GB3①NO和NO2,=2\*GB3②NO2和O2,=3\*GB3③NH3和N2。现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系中正确的是（）A．V1>V2>V3B．V1>V3>V2C．V2>V3>V1D．V3>V【知识要点】氮在自然界中的循环1、存在游离态（单质）：_______，1、存在游离态（单质）：_______，______态：存在于动植物体、土壤和水体中。 ______态：存在于动植物体、土壤和水体中。自然固氮通过豆科作物的________把空气中的氮气转化为________自然固氮通过豆科作物的________把空气中的氮气转化为________2、氮的固定高能固氮______________2、氮的固定高能固氮______________人工固氮

化学固氮：反应的方程式________________________ 人工固氮

化学固氮：反应的方程式________________________仿生固氮仿生固氮氮气的结构和性质N原子电子排布式；氮气的电子式________,两个氮原子间通过_______个共用电子对形成共价键，破坏这种_________,需要_________,因此氮气化学性质不活泼很难和其他物质发生化学反应。所形成晶体的类型。氮气的化学性质（1）氮气和氢气反应（反应方程式）________________________,反应条件__________。（2）氮气和氧气反应（反应方程式）_______________________,反应条件__________。三、氮的氧化物及其性质氮的氧化物简介种类物理性质NO____色气体，____溶于水NO2____色气体，____溶于水，有毒N2O4____色气体N2O无色气体N2O3（亚硝酸酸酐）蓝色气体（—20°C）N2O5（硝酸酸酐）无色固体NO、NO2的性质、制法完成下列化学方程式=1\*GB3①NO和氧气的反应：_____________________________，条件___________。=2\*GB3②NO2和N2O4的相互转化：_______________________，条件___________。因此反应在______下进行，故通常“纯净”的NO2或N2O4并___纯。=3\*GB3③NO2和水反应：________________________。=4\*GB3④NO2和NaOH溶液反应：_______________________。=5\*GB3⑤NO、NO2和NaOH溶液反应：_________________________。（2）NO2具有较强的氧化性，能______SO2；能使湿润的淀粉KI试纸______。（3）氮的氧化物溶于水计算的有关化学方程式原理：2NO+O2=2NO2………=1\*GB3①3NO2+H2O=2HNO3+NO………=2\*GB3②=1\*GB3①x3+=2\*GB3②x2可得反应方程式_____________________________。=1\*GB3①+=2\*GB3②x2可得反应方程式______________________________。=1\*GB3①+=2\*GB3②可得反应方程式_______________________________。（4）NO、NO2的制取=1\*GB3①实验室制取NO的化学方程式为__________________________；用______法收集。=2\*GB3②实验室制取NO2的化学方程式为_________________________；用______法收集。【典型例题】【例1】发射卫星的运载火箭，其推进剂引燃后发生剧烈反应，产生大量高温气体从火箭尾部喷出。引燃后产生的高温气体主要是CO2、H2O、N2、NO，这些气体均为无色，但在卫星发射现场看到火箭喷出大量红烟，产生红烟的原因是（）A高温下N2遇空气生成NO2BNO遇空气生成NO2CCO2与NO反应生成CO和NO2DNO和H2O反应生成H2和NO2【例2】将盛有12mlNO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2ml无色气体，则原混合气体中O2的体积是（）A．【课后训练】1．氮气是空气中的主要成分，且含量很大，现已有科学家设计出了液氮蒸汽机，即利用液氮的蒸发来驱动机车，从而达到保护环境的目的。其主要依据是（）A．液氮的沸点为-195.8°C,远低于常温B．氮气与氧气反应放热C．氮气在空气中燃烧放热D．氮气在空气中约78%(体积分数)2．下列过程属于人工固氮的是（）A．分离液态空气制氮气B．闪电时N2转化为NOC．合成氮D．豆科作物根瘤菌将N2转化为NH33、实验室制备下列气体，只能用排水法收集的是（）A．NO2B．NOC．O2D．Cl24．下列气体能造成空气中光化学烟雾污染的是（）A．COB．SO2C．NO2D．5．关于氮气的性质的说法中，错误的是（）A．通常情况下，氮气性质很不活泼B．可在氧气中燃烧，生成一氧化氮C．在水中溶解度小（通常情况下）D．跟氢所在一定条件下发生反应，氮气是氧化剂6．将12LCO2和NO的混合气体通过足量的Na2O2固体，充分反应后，气体体积减少到8L（相同状况），则原混合气体中CO2和NO的体积比可能为（）=1\*GB3①1：2=2\*GB3②2：1=3\*GB3③2：3=4\*GB3④3：2A．=1\*GB3①B．=2\*GB3②=4\*GB3④C．=1\*GB3①=3\*GB3③D．=2\*GB3②7、叠氮酸钠（NaN3）是抗禽流感药物“达菲”合成过程中的中间活性物质，3molNaN3受撞击会生成4mol氮气和一种离子化合物(Na3N).下列有关叙述错误的是受撞击时，NaN3既是氧化剂又是还原剂跟水反应时，有NH3生成中N3－半径比Na＋半径大中，既存在离子键又存在非极性共价键8.研究发现，空气其中少量的NO2能参与硫酸型酸雨的形成，反应过程如下：①SO2+NO2AUTOTEXT=>→SO3+NO②SO3+H2O→AUTOTEXT=>H2SO4③2NO+O2AUTOTEXT=>→2NO2，NO2在上述过程中的作用，与H2SO4在下列变化中的作用相似的是A．潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶B．硫化氢通入浓H2SO4中C．浓H2SO4滴入萤石中，加热D．加入少量H2SO4使乙酸乙酯水解9、2022年诺贝尔化学奖授予德国科学家格哈德·埃特尔，以表彰他在表面化学研究领域作出的开拓性贡献.⑴.某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下，按下列流程探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能.若控制其他实验条件均相同，在催化反应器中装载不同的催化剂，将经催化反应后的混合气体通过滴有酚酞的稀硫酸溶液（溶液的体积、浓度均相同）.为比较不同催化剂的催化性能，需要测量并记录的数据是.⑵.在汽车的排气管上安装“催化转化器”(用铂、钯合金作催化剂)，它的作用是使CO、NO反应生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧.①.写出CO与NO反应的化学方程式：，该反应作氧化剂的物质是_________.②.用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染.例如：CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)＋CO2(g)+2H2O(g)；ΔH1＝－574kJ·mol－1CH4(g)+4NO(g)2N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g)；ΔH2若1molCH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867kJ，则ΔH2＝.⑶.①.有人认为该研究可以使氨的合成反应，在铁催化剂表面进行时的效率大大提高，从而使原料的转化率大大提高.请你应用化学基本理论对此观点进行评价：____________________________________________________________________.②.合成氨工业生产中所用的α—Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3，当催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1：2时，其催化活性最高，以Fe2O3为原料制备上述催化剂，可向其中加入适量炭粉，发生如下反应：2Fe2O3十C4FeO十CO2↑.为制得这种活性最高的催化剂，应向480gFe2O3粉末中加入炭粉的质量为g.10.（1）使用常用仪器，运用化学原理进行巧妙的设计，就可以用同一个简单的装置实现多种用途。Ⅰ、利用上图中(1)装置，用两种不同的方法分别收集NO，试简述操作方法：