2020-2021學(xué)年新教材化學(xué)人教版必修第二冊教案：第5章 第2節(jié) 第1課時　氮氣與氮的氧化物 Word版含解析

1、好好學(xué)習(xí)，天天向上第二節(jié)氮及其化合物第1課時氮氣與氮的氧化物發(fā)展目標(biāo)體系構(gòu)建1.結(jié)合氮元素在周期表中的位置和原子結(jié)構(gòu)，理解n2的主要性質(zhì)和氮的固定，培養(yǎng)“宏觀辨識與微觀探析的核心素養(yǎng)。2根據(jù)實驗認(rèn)識no與no2的主要性質(zhì)，培養(yǎng)“科學(xué)探究與科學(xué)態(tài)度”的核心素養(yǎng)。一、氮氣與氮的固定1氮元素的位置、結(jié)構(gòu)與存在(1)氮元素位于元素周期表的第二周期、第a族。氮原子的最外電子層有5個電子，既不容易得到3個電子，也不容易失去5個電子。因此，氮原子一般通過共用電子對與其他原子相互結(jié)合構(gòu)成物質(zhì).(2)氮元素在自然界中主要以氮分子的形式存在于空氣中，部分氮元素存在于動植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)中，還有部分氮元素存在于土壤、

2、海洋里的硝酸鹽和銨鹽中。2氮氣的物理性質(zhì)n2是一種無色、無味的氣體,（n2)（空氣），難溶于水。3氮氣的結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)(1)n2的結(jié)構(gòu)n2的結(jié)構(gòu)式為nn，氮氮鍵很難斷裂，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。（2)化學(xué)性質(zhì)n2在高溫、放電等條件下，n2獲得足夠的能量，使nn斷裂.寫出n2與mg、h2、o2反應(yīng)的化學(xué)方程式。3mgn2mg3n2;n23h22nh3；n2o22no。4氮的固定：將大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程。(1）自然固氮：大自然通過閃電釋放的能量將空氣中的氮氣轉(zhuǎn)化為含氮的化合物，或者通過豆科植物的根瘤菌將氮氣轉(zhuǎn)化成氨。（2)人工固氮：人類通過控制條件,將氮氣氧化或還原為氮的化合物，最重要的

3、人工固氮途徑就是工業(yè)合成氨.mg在空氣中燃燒時可以發(fā)生的反應(yīng)有哪些？寫出化學(xué)方程式。提示：2mgo22mgo，3mgn2mg3n2，2mgco22mgoc。二、一氧化氮和二氧化氮1物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味毒性水溶性no無色氣態(tài)無味有毒不溶no2紅棕色氣態(tài)有刺激性氣味有毒易溶2.化學(xué)性質(zhì)（1）no在空氣中易轉(zhuǎn)化為紅棕色的no2，反應(yīng)方程式為2noo2=2no2。(2）no2與h2o反應(yīng)生成hno3和no，反應(yīng)方程式為3no2h2o=2hno3no。1判斷正誤(正確的打“”,錯誤的打“”)（1）豆科植物通過根瘤菌吸收空氣中的氮氣屬于氮的固定，是化學(xué)變化。(）（2）汽車尾氣中的氮氧化合物是由游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化

4、來的。(）（3）c易燃燒而n2需放電才反應(yīng)，說明c的非金屬性比n的強。()（4）n2的電子式為nn。()(5）2noo2=2no2屬于氮的固定.（）答案（1)（2）(3）(4）（5）2最新的病毒學(xué)研究證實，一氧化氮對sars病毒有直接抑制作用。下列關(guān)于一氧化氮的敘述正確的是(）a。一氧化氮是一種紅棕色氣體b.常溫常壓下,一氧化氮不能與空氣中的氧氣直接化合c。一氧化氮可由氮氣和氧氣在放電條件下直接化合得到d。一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集 答案c3俗話說“雷雨發(fā)莊稼”，這說明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合態(tài)的氮。請寫出三個有關(guān)的化學(xué)方程式：(1）_；（2）_；（3)_。答案（1）n2o22

5、no(2)2noo2=2no2(3)3no2h2o=2hno3non2的性質(zhì)與no、no2的相互轉(zhuǎn)化no2、no溶于水的實驗探究，根據(jù)探究填下表中的空白.實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論如圖所示,在一支50 ml的注射器里充入20 ml no，然后吸入5 ml水,用乳膠管和彈簧夾封住管口，振蕩注射器無明顯現(xiàn)象no不溶于水打開彈簧夾，快速吸入10 ml空氣后夾上彈簧夾注射器中氣體由無色變?yōu)榧t棕色，注射器塞子向左移動no與空氣中的o2發(fā)生反應(yīng)生成紅棕色的no2：2noo2=2no2(填化學(xué)方程式)振蕩注射器注射器中氣體由紅棕色變?yōu)闊o色，注射器塞子繼續(xù)向左移動no2與水發(fā)生反應(yīng)生成了無色的no：3no2h2

6、o=2hno3no1n2的性質(zhì)與氮的固定2no、no2的相互轉(zhuǎn)化1下列關(guān)于n2的說法中錯誤的是()a。通常情況下n2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，所以n2可在電焊時作保護(hù)氣b.n2o22no，該反應(yīng)是汽車尾氣造成污染的主要原因之一c。n2在空氣中約占空氣總質(zhì)量的d。在反應(yīng)：3mgn2mg3n2中，n2作氧化劑cn2在空氣中約占空氣總體積的，c錯誤。2發(fā)射衛(wèi)星的運載火箭，其推進(jìn)劑引燃后發(fā)生劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生的大量高溫氣體從火箭尾部噴出。引燃后產(chǎn)生的高溫氣體主要是co2、h2o、n2、no，這些氣體均為無色,但在衛(wèi)星發(fā)射現(xiàn)場看到火箭噴出大量紅煙。產(chǎn)生紅煙的原因是（)a.高溫下n2遇空氣生成no2b。no遇空氣生成

7、no2c.co2與no反應(yīng)生成co和no2d。no和h2o反應(yīng)生成h2和no2b高溫下n2遇空氣不會直接生成no2,a錯誤；no遇氧氣發(fā)生反應(yīng)2noo2=2no2，生成紅棕色的no2,b正確;高溫條件下一氧化碳在空氣中不可能為反應(yīng)產(chǎn)物，co2與no高溫條件下不反應(yīng)，c錯誤;一氧化氮和水之間不會發(fā)生反應(yīng)，d錯誤。3如圖所示,試管中盛裝的是紅棕色氣體（可能是混合物），當(dāng)?shù)箍墼谑⒂兴乃壑袝r，試管內(nèi)水面上升，但不能充滿試管，當(dāng)向試管內(nèi)鼓入氧氣后，可以觀察到試管中水柱繼續(xù)上升,經(jīng)過多次重復(fù)后，試管內(nèi)完全被水充滿。原來試管中盛裝的（)a.可能是n2與no2的混合氣體b?？赡苁莖2與no2的混合氣體c。

8、不可能是no與no2的混合氣體d。只能是no2一種氣體b若是n2與no2的混合氣體，無論鼓入多少氧氣，最后都有n2剩余,試管內(nèi)不可能完全被水充滿;若是o2與no2的混合氣體，由4no2o22h2o=4hno3，水可以充滿試管；若是no與no2的混合氣體通入適量o2，水可以充滿試管?；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)利用下面的簡易反應(yīng)裝置探究氮的氧化物與水的反應(yīng).1把一支充滿no2氣體的10 ml試管倒置在水槽中充分反應(yīng)后，水能否充滿試管？最后液體進(jìn)入試管的體積占試管體積的比例是多少？提示：不能。no2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為3no2h2o=2hno3no,由此可知最后水只能充滿整個試管體積的2/3.2將上述沒有

9、充滿水的試管充滿水，需通入多少ml o2？提示：根據(jù)3no2h2o=2hno3no 10 ml 10 ml，4no3o22h2o=4hno310 ml v(o2)v（o2)10 ml ml2.5 ml。3若把no2與o2的體積比大于41的混合氣體充入試管中，按上述實驗，最后試管中得到的氣體是什么？為什么？提示：no.因為no2和o2混合氣體的體積之比大于41時，no2過量，但過量的no2氣體再與水反應(yīng)生成hno3和no，所以最后得到的氣體為no。4把一支充滿10 ml no的試管倒置在水槽中，需向試管中通入多少ml o2才能使水充滿試管？提示：根據(jù)反應(yīng):2noo2=2no2，3no2h2o=2

10、hno3no，得總反應(yīng)：4no3o22h2o=4hno3可知v（o2）v（no)7.5 ml.通過no2、no、o2溶于水的定性與定量實驗,培養(yǎng)學(xué)生“證據(jù)推理與模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)。1下列關(guān)于氮氣的說法錯誤的是（）a.氮氣在通常情況下不燃燒，也不支持燃燒，不能供給呼吸b.液氮可用于醫(yī)學(xué)和高科技領(lǐng)域,制造低溫環(huán)境c.利用氮氣的穩(wěn)定性,工業(yè)上用來替代稀有氣體作焊接金屬的保護(hù)氣d。在高溫、高壓、催化劑條件下與氫氣反應(yīng)時，氮氣作還原劑d氮氣的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,在通常情況下不燃燒，也不支持燃燒，不能供給呼吸，a項正確；液氮汽化吸熱，可用于制造低溫環(huán)境，b項正確；氮氣的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,可用作焊接金屬的保護(hù)氣,

11、c項正確；氮氣與氫氣生成氨氣的反應(yīng)中，n的化合價從0降低到3，作氧化劑，d項錯誤。2下列反應(yīng)屬于氮的固定的是()n2和h2在一定條件下合成nh3no2和h2o反應(yīng)生成hno3和nomg在n2中燃燒生成mg3n2no被空氣氧化為no2a.bcdc氮的固定是將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮.3下列關(guān)于no和no2的說法正確的是(）a.no2是紅棕色氣體，易溶于水,屬于酸性氧化物b。no2可由n2和o2直接化合得到c.no和no2均既可以用排空氣法收集又可以用排水法收集d。no和no2在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化dno2不是酸性氧化物，a項錯誤；在高溫或放電條件下，n2和o2直接化合生成no，no與o2反應(yīng)

12、生成no2，b項錯誤；no易與空氣中的氧氣反應(yīng)生成no2，只能用排水法收集,no2能與水反應(yīng)，只能用排空氣法收集,c項錯誤；no和o2反應(yīng)生成no2，no2與h2o反應(yīng)生成hno3和no，d項正確。4。按圖進(jìn)行實驗。試管中裝有12 ml no，然后間歇而又緩慢地通入8 ml o2，下列是有關(guān)最終狀態(tài)的描述：試管內(nèi)氣體呈紅棕色試管內(nèi)氣體呈無色試管內(nèi)液面不變試管內(nèi)液面上升試管內(nèi)氣體是o2試管內(nèi)氣體是no.其中正確的是（）a. b c dc根據(jù)4no3o22h2o=4hno3可得，剩余氣體應(yīng)為no，體積為 ml，試管內(nèi)液面上升。5(素養(yǎng)題)氮氧化物會嚴(yán)重污染大氣,所以實驗室必須對含有氮氧化物的廢氣進(jìn)行處理。用naoh溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應(yīng)方程式如下：nono22naoh=2nano2h2o2no22naoh=nano2nano3h2o(1)在反應(yīng)中，參加反應(yīng)的氧化劑和還原劑的質(zhì)量之比為_.（2)在反應(yīng)中，氧化產(chǎn)物是_,還原產(chǎn)物是_(填化學(xué)式).（3）在反應(yīng)中，參加反應(yīng)的naoh均為2 mol時，兩個反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)的關(guān)系是_(填“或“”）.解析(1）根據(jù)反應(yīng)可知，氧化劑(no2)和還原劑(no）的物質(zhì)的量之比是11，質(zhì)量之比為2315.（2)在反應(yīng)中只有氮元素的化合價發(fā)生變化,所以no2既是氧化劑也是還原劑，氧化產(chǎn)物為nano3，還原產(chǎn)