高中化学必修第二册 5.2 氮及其化合物 第一课时 学案

第二节氮及其化合物第一课时学案一、氮原子的结构及氮的存在氮元素位于元素周期表的第___________周期、第___________族。氮原子最外电子层有________个电子.既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。因此，氮原子一般通过___________与其他原子相互结合构成物质。在自然界里，氮元素主要以___________的形式存在于空气中，部分氮元素存在于动植物体内的___________中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的___________和___________中。二、氮气与氮的固定1、N2的电子式：___________；结构式：___________。氮分子内两个氮原子间以___________结合，断开该化学键需要较多的能量，所以氮气很___________。（填“稳定”或“不稳定”）2.氮气的物理性质:氮气是_______色_____味的气体，密度_______，水溶性___________。3.氮气的化学性质:氮气的化学性质___________(填“活泼或“不活泼”)，很难跟其他物质反应,但在_____、______条件下,N2可以跟Mg、O2、H2等发生反应。(1)N2与Mg反应：______________________________________(2)N2与O2反应:：______________________________________(3)N2与H2反应(工业合成氨的反应):：_______________________________3.氮的固定(1)定义:_____________________________叫做氮的固定，简称_____________。(2)分类:高能固氮(N2+O22NO)_______固氮氮的固定生物固氮(如豆科植物的根瘤菌固氮)工业合成氨_______固氮仿生固氮①自然固氮：大自然通过___________释放的能量将空气中的氮气转化为___________，或者通过豆科植物的___________将氮气转化为________。②人工固氮：人类通过控制条件,将氮气氧化或还原为氮的化合物。最重要的人工固氮途径是___________。三、氮的氧化物1.氮的氧化物(氮有多种价态的氧化物)化合价+1+2+3+4+5对应氧化物其中___________、___________分别是HNO2和HNO3的酸酐。2.NO和NO2(1)物理性质:物质颜色、状态气味毒性水溶性NONO2(2)化学性质:2.化学性质(1)常温下,NO不稳定,易与O2结合。化学方程式为：_______________________________思考:NO的收集方法:______________________________________(2)NO2溶于水时与水发生反应。化学方程式为：_______________________________思考：NO2的收集方法：______________________________________★特别强调：(1)氮的氧化物都是大气污染物。(2)空气中NO2是造成光化学烟雾的主要因素。(3)空气中NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。(4)NO、NO2与环境的关系：NO:①与血红蛋白结合使人中毒；②转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾NO2:形成酸雨、光化学烟雾四、氮的氧化物溶于水的计算氮的氧化物溶于水的有关定量关系1.相关反应原理3NO2+H2O===2HNO3+NO①2NO+O2===2NO2②由方程式①×2+②得:4NO2+O2+2H2O===4HNO3③由方程式①×2+②×3得:4NO+3O2+2H2O===4HNO3④2、NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体溶于水时，可根据反应：3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO，利用气体体积的变化差值进行计算．3、NO2和O2的混合气体溶于水时，根据反应：4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3当V(NO2)∶V(O2)3、NO和O2同时通入水中时，此时的反应为：4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3当V(NO)∶V(O2)知能训练1、下列污染现象主要与NO2有关的是（）A．臭氧空洞B．水体富营养化 C．光化学烟雾D．温室效应2、在常温常压下，下列各组气体不能共存的是（）A．SO2与O2 B．NO2与NO C．O2与N2 D．NO与O23．下列气体溶解于水，发生氧化还原反应的是 A．SO2溶解于水 B．NO2溶解于水 C．CO2溶解于水 D．HCl溶解于水4.下列关于NO和NO2的叙述正确的是()A.NO是一种红棕色气体B.常温常压下,NO不能与空气中的氧气直接化合C.含等质量的氧元素的NO和CO的物质的量相等D.NO2可用排水法收集5．右图是化学实验常用装置之一,若气体从右管进入，可用来收集的气体是A．NO B．NO2 C．CO D．N26．下列有关NO的叙述正确的是()A．NO是无色气体，可用排空气法收集B．常温下，氮气与氧气混合就可迅速产生NOC．常温下，NO很容易与空气中的O2化合生成NO2D．一定条件下，N2和O2反应可以直接合成NO27.NO2溶于水时,与水反应,该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比是()A.2∶1 B.1∶2 C.3∶1 D.1∶38．上世纪80年代后期人们逐渐认识到，NO在人体内起着多方面的重要生理作用。下列关于NO的说法错误的是 （）A．NO是具有刺激性的红棕色气体 B．NO是汽车尾气的有害成分之一C．NO在人体的血管系统内具有传送信号的功能D．NO能够与人体血红蛋白结合，造成人体缺氧中毒9．盛有NO和NO2的混合气体的量筒倒立在盛有水的水槽中，过一段时间后，量筒内的气体体积减小为原来的一半。则原混合气体中NO和NO2的体积比是（）A．3∶1 B．1∶3C．2∶1 D．1∶210．用仪器A、B和胶管组成装置收集NO气体（①仪器A已经气密性检查；②除水外不能选用其他试剂）。 正确的操作步骤是：11、将vmLNO和NO2的混合气通过水吸收后，得到amL无色气体A，将此无色气体A与等体积O2混合，再通过水充分吸收后，收集到5mL无色气体B。试回答：(1)A气体是，B气体是；(2)A气体的体积是mL；(3)v的取值范围是。12．汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NO及汽油、柴油等物质，这种尾气越来越成为城市空气污染的主要来源，必须予以治理。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使汽油、柴油等物质充分燃烧及SO2的转化。（1）汽车尾气中NO的来源是。A．汽油、柴油中含氮，是其燃烧产物B．是空气中的N2与汽油、柴油的反应产物C．是空气中的N2与O2在汽车气缸内的高温环境下的反应产物D．是汽车高温尾气导致了空气中N2与O2的化合反应（2）写出CO与NO反应的化学方程式：。（3）“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度，其原因是。（4）控制或者减少城市汽车尾气污染的方法可以有。（多选）A．开发氢能源 B．使用电动车 C．限制车辆行驶D．使用乙醇汽油答案：10．在A中加满水，盖紧瓶塞，用胶管连接b和c接口，由a导入NO气体，水通过b和c排入B中。11．（1）N