第二节氮及其化合物
基础课时4氮及氮的氧化物
学习目标1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解N2、NO和NO2的主要性质。2.能从物质类别和氮元素化合价的角度认识氮氧化物的性质与转化。3.认识N2、NO和NO2在生产中的应用和对生态环境的影响。
一、氮气与氮的固定
(一)知识梳理
1.氮原子结构和氮元素的存在
(1)氮原子的“位、构、性”
(2)氮元素在自然界中的存在
2.氮气的性质
(1)物理性质
颜色
密度
气味
溶解性
比空气略?
(2)化学性质
①稳定性
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,所以氮气的化学性质很,通常情况下很难与其他物质发生化学反应。?
②氮气的常见反应:在、等条件下,氮气也可以与镁、氧气、氢气等物质发生化合反应(写出化学方程式)。?
还原性:。?
氧化性:、?。?
3.氮的固定
(1)氮的固定:将大气中的氮转化为的过程叫做氮的固定。?
(2)类型
自然固氮
大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物
通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成?
人工固氮
人类则通过控制条件,将氮气氧化或还原为氮的化合物,如工业合成氨
4.氮的循环
(二)归纳总结
1.氮气的性质:氮元素常见化合价有-3、0、+2、+4、+5价等;氮气中氮元素呈0价,处于中间价态,故氮气既有氧化性(与H2、镁等反应),又有还原性(与O2等反应)。
2.氮的固定:将游离态的N2转化为化合态含氮物质的过程,实现了氮元素化合价的升高或降低,体现了氮气的还原性或氧化性。
1.下列关于氮气性质的说法中正确的是()
A.点燃条件下,N2在氧气中燃烧生成NO
B.点燃时,N2与金属Mg反应生成Mg3N2,N2作还原剂
C.合成氨反应中,N2发生氧化反应
D.氮气的化学性质稳定,其原因是两个氮原子之间以共价三键结合
2.氮是各种生物体生命活动不可缺少的重要元素,氮的循环为生物体提供氮元素。下列过程不属于氮的固定的是()
A.根瘤菌把氮气转化为氨
B.氮气和氢气在适宜条件下合成氨
C.镁在氮气中燃烧
D.工业上用氨和二氧化碳合成尿素
二、一氧化氮和二氧化氮
(一)知识梳理
1.一氧化氮、二氧化氮的物理性质
氧化物
颜色
状态
气味
水溶性
毒性
NO
色?
气态
无味
溶?
NO2
色?
气态
气味?
溶?
2.一氧化氮、二氧化氮的化学性质
(1)在常温下,NO很容易与O2反应,化学方程式为。?
(2)NO2溶于水时发生反应,化学方程式为?。?
(二)互动探究
二氧化氮溶于水的实验探究
操作一:在一支50mL的注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器,观察现象。
操作二:打开弹簧夹,快速吸入10mL空气,夹上弹簧夹,观察现象。
操作三:振荡注射器,再观察现象。
【问题讨论】
问题1NO能否溶于水?能否与水反应?
?
?
问题2操作三中振荡注射器观察到什么现象?注射器会有什么气体剩余?
?
?
问题3上述实验中发生了哪些化学反应?写出反应方程式。
?
?
问题4如果要将注射器中的NO充分转化,可以采取哪些措施?上述实验对工业上生产硝酸有哪些启示?
?
?
【探究归纳】
1.不同价态氮的氧化物
N的化合价
+1
+2
+3
+4
+5
对应氧化物
N2O(笑气)
NO
N2O3
NO2、N2O4
N2O5
其中属于酸性氧化物的是N2O3和N2O5,对应的酸分别是HNO2(亚硝酸)和HNO3。
2.NO和NO2的性质及转化
①2NO+O2===2NO2②3NO2+H2O===2HNO3+NO③2NO+2CON2+2CO2
④2NO2+4CON2+4CO2
1.下列说法正确的是(