第5章第2節(jié)氮及其化合物基礎(chǔ)課時(shí)4氮及氮的氧化物學(xué)案測(cè)試含答案

第二節(jié)氮及其化合物基礎(chǔ)課時(shí)4氮及氮的氧化物學(xué)習(xí)目標(biāo)1.結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例或通過實(shí)驗(yàn)探究,了解N2、NO和NO2的主要性質(zhì)。2.能從物質(zhì)類別和氮元素化合價(jià)的角度認(rèn)識(shí)氮氧化物的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化。3.認(rèn)識(shí)N2、NO和NO2在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。一、氮?dú)馀c氮的固定(一)知識(shí)梳理1.氮原子結(jié)構(gòu)和氮元素的存在(1)氮原子的“位、構(gòu)、性”(2)氮元素在自然界中的存在2.氮?dú)獾男再|(zhì)(1)物理性質(zhì)顏色密度氣味溶解性比空氣略

(2)化學(xué)性質(zhì)①穩(wěn)定性氮分子內(nèi)兩個(gè)氮原子間以結(jié)合,斷開該化學(xué)鍵需要較多的能量,所以氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很,通常情況下很難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

②氮?dú)獾某Ｒ姺磻?yīng):在、等條件下,氮?dú)庖部梢耘c鎂、氧氣、氫氣等物質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)(寫出化學(xué)方程式)。

還原性:。

氧化性:、

。

3.氮的固定(1)氮的固定:將大氣中的氮轉(zhuǎn)化為的過程叫做氮的固定。

(2)類型自然固氮大自然通過閃電釋放的能量將空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為含氮的化合物通過豆科植物的根瘤菌將氮?dú)廪D(zhuǎn)化成

人工固氮人類則通過控制條件,將氮?dú)庋趸蜻€原為氮的化合物,如工業(yè)合成氨4.氮的循環(huán)(二)歸納總結(jié)1.氮?dú)獾男再|(zhì):氮元素常見化合價(jià)有-3、0、+2、+4、+5價(jià)等;氮?dú)庵械爻?價(jià),處于中間價(jià)態(tài),故氮?dú)饧扔醒趸?與H2、鎂等反應(yīng)),又有還原性(與O2等反應(yīng))。2.氮的固定:將游離態(tài)的N2轉(zhuǎn)化為化合態(tài)含氮物質(zhì)的過程,實(shí)現(xiàn)了氮元素化合價(jià)的升高或降低,體現(xiàn)了氮?dú)獾倪€原性或氧化性。1.下列關(guān)于氮?dú)庑再|(zhì)的說法中正確的是()A.點(diǎn)燃條件下,N2在氧氣中燃燒生成NOB.點(diǎn)燃時(shí),N2與金屬M(fèi)g反應(yīng)生成Mg3N2,N2作還原劑C.合成氨反應(yīng)中,N2發(fā)生氧化反應(yīng)D.氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,其原因是兩個(gè)氮原子之間以共價(jià)三鍵結(jié)合2.氮是各種生物體生命活動(dòng)不可缺少的重要元素,氮的循環(huán)為生物體提供氮元素。下列過程不屬于氮的固定的是()A.根瘤菌把氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氨B.氮?dú)夂蜌錃庠谶m宜條件下合成氨C.鎂在氮?dú)庵腥紵鼶.工業(yè)上用氨和二氧化碳合成尿素二、一氧化氮和二氧化氮(一)知識(shí)梳理1.一氧化氮、二氧化氮的物理性質(zhì)氧化物顏色狀態(tài)氣味水溶性毒性NO色

氣態(tài)無味溶

NO2色

氣態(tài)氣味

溶

2.一氧化氮、二氧化氮的化學(xué)性質(zhì)(1)在常溫下,NO很容易與O2反應(yīng),化學(xué)方程式為。

(2)NO2溶于水時(shí)發(fā)生反應(yīng),化學(xué)方程式為

。

(二)互動(dòng)探究二氧化氮溶于水的實(shí)驗(yàn)探究操作一:在一支50mL的注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水,用乳膠管和彈簧夾封住管口,振蕩注射器,觀察現(xiàn)象。操作二:打開彈簧夾,快速吸入10mL空氣,夾上彈簧夾,觀察現(xiàn)象。操作三:振蕩注射器,再觀察現(xiàn)象?！締栴}討論】問題1NO能否溶于水?能否與水反應(yīng)?

問題2操作三中振蕩注射器觀察到什么現(xiàn)象?注射器會(huì)有什么氣體剩余?

問題3上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生了哪些化學(xué)反應(yīng)?寫出反應(yīng)方程式。

問題4如果要將注射器中的NO充分轉(zhuǎn)化,可以采取哪些措施?上述實(shí)驗(yàn)對(duì)工業(yè)上生產(chǎn)硝酸有哪些啟示?

【探究歸納】1.不同價(jià)態(tài)氮的氧化物N的化合價(jià)+1+2+3+4+5對(duì)應(yīng)氧化物N2O(笑氣)NON2O3NO2、N2O4N2O5其中屬于酸性氧化物的是N2O3和N2O5,對(duì)應(yīng)的酸分別是HNO2(亞硝酸)和HNO3。2.NO和NO2的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化①2NO+O2===2NO2②3NO2+H2O===2HNO3+NO③2NO+2CON2+2CO2④2NO2+4CON2+4CO21.下列說法正確的是()A.氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)不活潑,原因是N的非金屬性較弱B.氮?dú)馀c氧氣在汽車內(nèi)燃機(jī)中高溫反應(yīng),氧氣過量直接生成NO2C.植物直接吸收利用空氣中的NO和NO2作為肥料,實(shí)現(xiàn)氮的固定D.“雷雨發(fā)莊稼”所包含的化學(xué)變化有N2→NO→NO2→HNO3→硝酸鹽2.下列對(duì)NO和NO2的描述不正確的是()A.NO2與水的反應(yīng)中,NO2既是氧化劑又是還原劑B.NO是無色氣體,可用向上排空氣法收集C.NO2與H2O反應(yīng)生成HNO3,但NO2不是酸性氧化物D.從元素化合價(jià)角度看,NO既有氧化性又有還原性【題后歸納】氮的氧化物溶于水的三種情況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===4HNO3④(1)NO2氣體:NO2氣體溶于水時(shí)僅涉及反應(yīng)①,剩余氣體為NO。(2)NO2和O2的混合氣體:4NO2+O2+2H2O===4HNO3V(NO2)∶V(O2)=4∶1(3)NO和O2的混合氣體:4NO+3O2+2H2O===4HNO3V(NO)∶V(O2)=4∶3基礎(chǔ)課時(shí)4氮及氮的氧化物一、(一)1.(1)二ⅤA25(2)氮分子蛋白質(zhì)硝酸鹽和銨鹽2.(1)無小無難溶于水(2)①共價(jià)三鍵(N≡N)穩(wěn)定②高溫放電N2+O22NO3Mg+N2Mg3N2N2+3H22NH33.(1)游離態(tài)氮的化合物(2)氨對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1.D[A項(xiàng),氮?dú)馀c氧氣在放電或高溫條件下生成一氧化氮;B項(xiàng),點(diǎn)燃時(shí),N2與金屬M(fèi)g反應(yīng)生成Mg3N2,N2得電子化合價(jià)降低作氧化劑;C項(xiàng),合成氨反應(yīng)中,N2得電子化合價(jià)降低發(fā)生還原反應(yīng);D項(xiàng),氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,其原因是兩個(gè)氮原子之間以共價(jià)三鍵結(jié)合,鍵能大,不易斷裂,物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。]2.D[A項(xiàng),氮由游離態(tài)轉(zhuǎn)化為化合態(tài),屬于氮的固定,根瘤菌把氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氨,屬于氮的固定;B項(xiàng),氮?dú)夂蜌錃庠谶m宜條件下合成氨,氮由游離態(tài)轉(zhuǎn)化為化合態(tài),屬于氮的固定;C項(xiàng),鎂在氮?dú)庵腥紵?生成氮化鎂,氮由游離態(tài)轉(zhuǎn)化為化合態(tài),屬于氮的固定;D項(xiàng),工業(yè)上用氨和二氧化碳合成尿素,屬于不同化合態(tài)的氮之間的轉(zhuǎn)化,不屬于氮的固定。]二、(一)1.無不紅棕刺激性易2.(1)2NO+O22NO2(2)3NO2+H2O2HNO3+NO(二)問題1NO不溶于水;不能與水反應(yīng)。問題2開始無色氣體變紅棕色,后來顏色逐漸變淺或消失,氣體體積變小;NO2與水反應(yīng)生成硝酸和NO;剩余氣體中除含有氮?dú)馔?還含有NO。問題3實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的反應(yīng)為2NO+O22NO2、3NO2+H2O2HNO3+NO。問題4如果要將注射器中的NO充分轉(zhuǎn)化,持續(xù)通入過量的空氣,再用水吸收NO2;制取硝酸的反應(yīng)過程中,要不斷地補(bǔ)充空氣,充分利用原料,使NO2盡可能多地轉(zhuǎn)化為硝酸,并能減少NO的排放以保護(hù)環(huán)境。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1.D[氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)不活潑,原因是N≡N鍵能大,A錯(cuò)誤;氮?dú)馀c氧氣在汽車內(nèi)燃機(jī)中高溫反應(yīng)生成NO,NO進(jìn)一步被氧氣氧化生成NO2,B錯(cuò)誤;氮的固定是將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮的過程,C錯(cuò)誤;“雷雨發(fā)莊稼”所包含的化學(xué)變化:放電時(shí)氮?dú)獗籓2氧化產(chǎn)生NO,NO被O2氧化為NO2,NO2與H2O反應(yīng)產(chǎn)生HNO3,硝酸進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁},D正確。]2.B[NO2與水