《第3节 第1课时 氮气　氮的氧化物》备课资源

氮的循环第3节课标要求重点难点1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氮及其重要化合物的主要性质，认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。2.结合实例认识氮及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。重点1.氮及其重要化合物的性质与相互转化。2.硝酸的不稳定性和强氧化性。难点1.二氧化氮的化学性质。2.硝酸的强氧化性。第1课时新知探究(一)自然界中的氮循环氮气新知探究(二)氮的氧化物氮气氮的氧化物新知探究(一)自然界中的氮循环氮气1.自然界中的氮循环(1)氮元素的存在在自然界中除了以游离态的形式存在于大气中，还以化合态的形式存在于动植物体、土壤和水体中。(2)自然界中的氮循环氮氧化物2.氮的固定(1)定义将空气中________的氮转化为____________的过程。(2)分类游离态含氮化合物自然生物人工仿生3.氮气(1)物理性质颜色气味状态密度溶解性无色无味气体比空气__________溶于水稍小难[微思考]实验室制备氮气时，若要收集氮气应该用哪种方法？提示：氮气的密度与空气接近，因此不能用排空气法收集；由于氮气难溶于水，可以用排水法收集。(2)化学性质①稳定性通常状况下，氮气的化学性质不活泼，很难与其他物质发生反应。②还原性实验装置实验操作在硬质玻璃管内充入N2和O2，然后给硬质玻璃管两端的电极通电，在硬质玻璃管内能产生火花无色红棕色续表题点多维训练1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)豆科植物的根瘤菌固氮属于自然固氮中的高能固氮。()(2)自然界中氮元素的存在形式多种多样，除N2、NH3、NOx、铵盐、硝酸盐等无机物外，还能以蛋白质等有机物的形式存在。()(3)工业上将NH3转化为其他铵态化肥的方法，属于人工固氮。()(4)氮的循环中，氮元素可被氧化，也可被还原。()(5)氮循环中，含氮物质有多种形式的转化，有的对人类生产生活有益，有的则产生了负面作用。()×√×√√2.下图中能实现人工固氮的是(

)解析：闪电时，氮气和氧气反应生成NO，属于自然固氮，A错误；合成氨车间内，N2与H2在一定条件下反应生成NH3，属于人工固氮，B正确；豆科植物的根瘤菌将空气中的氮气通过生物化学过程转化为含氮化合物的过程，属于生物固氮，C错误；光合作用是将二氧化碳和水转化为有机物和氧气，不属于固氮，D错误。BC4.实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题，如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图。上述两个过程中，氮元素在催化剂的作用下发生了如下转化：N2→NH3、NH3→NO，这两个过程是否属于氮的固定？并分析原因。答案：N2→NH3属于氮的固定，NH3→NO不属于氮的固定。氮的固定是氮气变成其他含氮化合物的过程，NH3→NO是不同化合态的氮的转化，不属于氮的固定。答案：该过程中氮元素由化合态转变为游离态，不属于氮的固定。新知探究(二)氮的氧化物1.物理性质物质颜色气味状态毒性水溶性NO_______________气体有毒____溶于水NO2__________________气体有毒____溶于水无色无味难红棕色刺激性易[微思考]如何收集一氧化氮与二氧化氮气体？提示：NO用排水法收集；NO2用向上排空气法收集。2.化学性质(1)实验探究实验装置实验操作现象向充满NO气体的试管中注入O2气体颜色由____色逐渐变为______色向充满NO2气体的试管中注入水气体逐渐减少，颜色由_______色变为___色，得到____色溶液无红棕红棕无无(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：①NO―→NO2：__________________；②NO2―→NO：_____________________________。2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO3.其他性质NO结合血红蛋白的能力比CO还强，更容易造成人体缺氧；作为一种传递神经信息的“信使分子”，在扩张血管、提高免疫力、增强记忆力等方面有着重要的作用NO2能使多种织物褪色，损坏多种织物和尼龙制品；对金属和非金属材料也有腐蚀作用。4.氮的氧化物溶于水的计算

2NO＋O2===2NO2

①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

②由①＋②×2得4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3为有效实现NO和NO2的相互转化，设计如下实验：按图组装好实验装置，并检查装置气密性，实验前用排水法收集半瓶NO气体。应用化学1.打开止水夹a，推动针筒活塞，使O2进入烧瓶，关上止水夹a，观察到什么现象？原因是什么？提示：烧瓶中气体由无色变为红棕色，因为发生反应：2NO＋O2===2NO2。2.然后轻轻摇动烧瓶，烧瓶中观察到什么现象？产生此现象的原因是什么？提示：轻轻摇动烧瓶，使得NO2与水发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，所以烧瓶中红棕色气体又变为无色；因为烧瓶内气体的量减少，引起烧瓶内气体的压强降低，所以烧杯内的水会倒吸入烧瓶中，使烧瓶中液面上升。3.若最后烧瓶中充满了水，则原烧瓶中NO与通入O2的体积之比为多少(同温同压下)？用化学方程式说明。提示：发生的反应为①2NO＋O2===2NO2、②3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，①×3＋②×2可得化学方程式：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，当NO与O2的体积之比为4∶3时，NO完全溶于水。题点多维训练题点(一)氮的氧化物的性质1.NO对于心脑血管系统功能的改善具有重要作用。下列关于NO的描述不正确的是(

)A.难溶于水B.可由氮气和氧气在放电条件下反应生成C.常温下能与氧气化合D.是红棕色气体解析：NO为无色、难溶于水的气体，D项错误。D2.实验室收集NO、NO2两种气体，下列收集方法正确的是(

)A.均可用排水法B.均可用向上排空气法C.NO用向上排空气法，NO2用排水法D.NO用排水法，NO2用向上排空气法解析：NO2气体能与水反应生成硝酸和NO，不能用排水法收集，A错误；NO与O2反应生成NO2，所以NO不能用排空气法收集，B、C错误；NO难溶于水，因此可以用排水法收集，NO2与空气不反应，其密度比空气密度大，所以用向上排空气法收集，D正确。D3.将一支盛满NO2气体的试管倒置在水槽中，最终试管内液面的变化是(

)A4.对3NO2＋H2O===2HNO3＋NO反应，下列说法正确的是(

)A.氧化剂与还原剂的质量比为1∶2B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2C.NO2是氧化剂，H2O是还原剂D.在反应中，若有6molNO2参与反应时，有3mol电子发生转移解析：氧化剂、还原剂均为NO2，HNO3为氧化产物，来源于还原剂，NO为还原产物，来源于氧化剂，故氧化剂与还原剂的质量比为1∶2。A题点(二)氮的氧化物的有关计算5.用排水法收集12mLNO于试管中，然后向倒立于水槽中的该试管内间歇地通入O2共12mL。下面的说法中，正确的是(

)A.试管中剩余NOB.试管中剩余NO2C.试管中气体为红棕色D.试管中气体先变为红棕色，后红棕色消失，反复几次，最后剩余无色气体D解析：向NO中间歇通入O2后发生的反应为2NO＋O2===2NO2

①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

②由①×3＋②×2得4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3等体积的NO和O2反应，最终剩余O2。6.将装有40mLNO2、H2混合气体的量筒倒立在水槽中，反应后气体体积缩小为20mL，则原混合气体中NO2和H2的体积比是(

)A.5∶3 B.3∶5 C.3∶1 D.1∶3C7.如图所示，向盛有3.0mLNO的试管中缓缓通入1.5mLO2(所有气体体积均在标准状况下测定)。试回答下列问题：(1)写出观察到的现象(可不写满，也可补充)：①_____________________________________________。②___________________________________________。③__________________________________________。(2)最终试管中剩余的气体是__________，其体积为________。解析：(1)NO遇O2迅速反应生成NO2：2NO＋O2===2NO2，然后NO2与水反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，导致试管中的液