【學(xué)習(xí)目標(biāo)與核心素養(yǎng)】
學(xué)習(xí)目標(biāo) 1、了解氮元素的存在及氮的固定。 2、掌握NO、NO2的性質(zhì)。 3、了解NO、NO2、O2溶于水的簡單計算（對生成硝酸的啟示）。
核心素養(yǎng) 1、通過學(xué)習(xí)氮及氮的氧化物的知識培養(yǎng)學(xué)生論據(jù)推理與模型認(rèn)知的化學(xué)核心素養(yǎng)。 2、通過氮的氧化物溶于水的實驗進一步訓(xùn)練學(xué)生的操作技能，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與實驗創(chuàng)新的化學(xué)核心素養(yǎng)。
氮元素在元素周期表中的位置
氮元素位于元素周期表的第二周期，VA族。
氮原子的最外層有5個電子，既不容易得到3個電子，也不容易失去5個電子。一般通過共用電子對與其他原子結(jié)合。在自然界里，氮元素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、海洋里的硝酸鹽和銨鹽中。
(1) 氮氣的物理性質(zhì)
(3) 氮氣的化學(xué)性質(zhì) 氮氣的化學(xué)性質(zhì)_____，通常很難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。① 還原性：_____________________________
N2+O2 2NO
② 氧化性 a. N2與H2反應(yīng)生成NH3，化學(xué)方程式為 。 b. 在點燃條件下與Mg反應(yīng)，方程式為 。
(1) 含義: 將大氣中_______的氮轉(zhuǎn)化為___________的過程叫做氮的固定。(2) 分類:
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，從而實現(xiàn)自然固氮。
1909年，德國化學(xué)家哈伯經(jīng)過反復(fù)的實驗研究后發(fā)現(xiàn)，在500~600℃、17.5~20.0MPa和鋨為催化劑的條件下，反應(yīng)后氨的含量可達到6%以上，具備了工業(yè)化生產(chǎn)的可能性。
為了把哈伯合成氨的實驗室方法轉(zhuǎn)化為規(guī)?；墓I(yè)生產(chǎn)，德國工程師博施作出了重要貢獻。由于合成氨工業(yè)生產(chǎn)的實現(xiàn)和相關(guān)研究對化學(xué)理論與技術(shù)發(fā)展的推動，哈伯和博施都獲得了諾貝爾化學(xué)獎。
合成氨是人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一項重大成就。
二、氮的固定【科學(xué)史話】
二、氮的固定【實驗室固定】
N2+O2 ==== 2NO
三、一氧化氮和二氧化氮
(2) 化學(xué)性質(zhì)【實驗5-5】
結(jié)論：在一定條件下，NO與NO2可以相互轉(zhuǎn)化。反應(yīng)的化學(xué)方程式為①NO→NO2: _____________________;②NO2→NO: __________________________(工業(yè)制取硝酸)。
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
實驗5-5發(fā)生了哪些化學(xué)反應(yīng)？如果將注射器中的NO充分轉(zhuǎn)化，可以采取什么措施？上述實驗對工業(yè)生產(chǎn)硝酸有什么啟示？
(1) 原理 解答氮的氧化物溶于水的計算問題首先明確原理，無論是單一氣體(NO2)，還是NO、NO2、O2中的兩者或三者的混合氣體，反應(yīng)的實質(zhì)是3NO2+H2O===2HNO3+NO，2NO+O2===2NO2，故若有氣體剩余只能是NO或O2，不能是NO2。
① NO與O2同時通入水中 2NO+O2===2NO2 ① 3NO2+H2O===2HNO3+NO ②①×3+②×2 總的化學(xué)方程式為 4NO+3O2+2H2O===4HNO3
② NO2和O2混合氣體溶于水的計算 3NO2+H2O===2HNO3+NO ① 2NO+O2===2NO2 ②①×2+② 總的化學(xué)方程式為 4NO2+O2+2H2O===4HNO3
(1) NO和NO2分別采用什么方法收集？
(2)NO2轉(zhuǎn)化為NO的變化中，NO2只能作氧化劑嗎?
常溫下NO能與O2反應(yīng)，只能用排水法收集； NO2能與水反應(yīng)生成NO，故只能用排空氣法收集。
NO2與水反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NO的同時生成HNO3， NO2既作氧化劑又作還原劑。
無色、無味的有毒氣體，難溶于水
紅棕色、有刺激性氣味的有毒氣體
3NO2+H2O====2HNO3+NO
2NO+O2====2NO2
導(dǎo)致光化學(xué)煙霧和酸雨，破壞臭氧層
有毒（跟血紅蛋白結(jié)合）
1. 如圖所示的試管中裝有12 mL NO，然后間歇緩慢地通入8 mLO2。有關(guān)最終狀態(tài)的描述：①試管內(nèi)氣體呈紅棕色，②試管內(nèi)氣體呈無色，③試管內(nèi)液面不變，④試管內(nèi)液面上升，⑤試管內(nèi)氣體是O2，⑥試管內(nèi)氣體是NO 。其中正確的是(　　)
A． ①③ B． ②④⑤C． ②④⑥ D． ②③⑤
2. 同溫同壓下，在3支相同體積的試管中分別充有等體積混合的兩種氣體，它們是①NO和NO2，②NO2和O2，③NO和N2。現(xiàn)將3支試管均倒置于水槽中，充分反應(yīng)后，試管中剩余氣體的體積分別為V1、V2、V3，則下列關(guān)系正確的是(　　)
A．V1>V2>V3 B．V1>V3>V2C．V2>V3>V1 D．V3>V1>V2
3. 在容積為672 mL的燒瓶中充滿NO和NO2的混合氣體，將其倒立在水槽里，去塞后再通入280 mL氧氣，恰好完全反應(yīng)，且液體充滿燒瓶(氣體體積都已折合為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)，下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A． 總反應(yīng)為NO＋NO2＋O2＋H2O === 2HNO3B． 總反應(yīng)為4NO＋8NO2＋5O2＋6H2O === 12HNO3C． 生成硝酸的物質(zhì)的量濃度均為0.030 ml·L－1D． 生成硝酸的物質(zhì)的量濃度約為0.060 ml·L－1

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第二節(jié) 氮及其化合物

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修 第二冊

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