人教版高中化学必修一第四章导学案：氮及其化合物

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1、第一课时：氮及其化合物1.氮元素概述（1）元素周期表的位置：第二周期第VA族（2）原子结构示意图：（3）主要化合价：-3价，-2价，0价，+2价，+3价，+4价，+5价（4）自然界存在形式：主要以游离状态的N2形式存在，在空气约占78%。2.氮气的相关性质2.1氮气的结构化学式：电子式：结构式：N≡N2.2氮气的物理性质无色无味，气态，密度比空气略小，难溶于水，收集时用排水法而不用排空气法。2.3氮气的化学性质（1）分子中含有氮氮叁键，通常状况下性质很稳定。（2）还原性（与O2反应）：N2+O2==放电==2NO雷电固氮的原理，光化学烟雾以及硝酸型酸雨的成因

2、（3）弱氧化性（与H2反应）：N2+3H2==高温高压催化剂==2NH3工业合成氨的原理，即人工固氮的方法之一（4）弱氧化性与活泼金属单质反应（如金属Na、Mg、Al）N2+3Mg==点燃==Mg3N2【拓展】①Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+2NH3反应剧烈②Mg在空气中燃烧会得到2中含Mg产物，MgO和Mg3N2。Mg+CO2==点燃==2MgO+C2Mg+O2==点燃==2MgON2+3Mg==点燃==Mg3N22.4工业获取分离液态空气，加压使其变为液态，利用N2和O2的沸点不同，蒸馏分离。2.5氮的固定（1）概念：将游离态的氮转变为氮的

3、化合物叫做氮的固定。（2）类型：①人工固氮：如工业合成氨N2+3H2==高温高压催化剂==2NH3②自然固氮：如雷雨天产生N2+O2==放电==2NO③生物固氮：如豆科植物的根瘤菌能够将空气中的氮转化为含氮化合物而促进自身生长。④化学模拟生物固氮：利用化学方法模拟固氮酶的作用，在温和条件下将氮转化为氨。2.6氮气的用途①焊接金属时作保护气；②液氮可作冷冻剂；③重要的化工原料，用来制取化肥、炸药等。【随堂练习】1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)N2分子的结构稳定，因而氮气不能支持任何物质的燃烧(　　)2．有关自然界中氮的循环的下列

4、说法不正确的是(　　)A．雷电可以将大气中的氮转化为硝酸盐B．夏天腐烂的蔬菜有毒是因为产生了亚硝酸盐C．动物体内的蛋白质降解时直接变成氮气进入大气D．合成氨是最主要的人工固氮方式3.氮的氧化物2.1氮的氧化物氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、N2O4、N2O5，其中N2O3和N2O5是酸性氧化物。氮的氧化物都有毒，都对环境产生一定负效应。2.2一氧化氮和二氧化氮名称一氧化氮二氧化氮化学式NONO2色态无色气体红棕色具有刺激性气味的气体溶解性不溶于水易溶于水，与水反应密度比空气小比空气大毒性有毒，可以与血红蛋白结合（比毒性CO还强）有毒与O2反应常

5、温下即可以反应不反应与H2O反应收集方法只能用排水法（不溶），不能用排空气法（密度与空气接近）只能用排空气法（密度比空气大很多）不能用排水法（与水反应）检验方法向无色气体中通入O2或者空气，无色气体变为红棕色对环境的影响形成硝酸型酸雨，光化学烟雾，破坏臭氧层有关NO与O2或NO2与O2混合通入水中，液面上升一定高度时用的方程式4NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO32.3氮氧化物对环境的影响(1)光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生的一种有毒的烟雾。(2)酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生

6、成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。反应的化学方程式为2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO。(3)破坏臭氧层：科学研究表明，进入高空平流层的氮氧化物，可以加快臭氧层中臭氧的分解速率，从而像氟氯烃类物质一样破坏臭氧层，形成臭氧空洞：2O33O2。导致地面紫外线辐射量增加。（4）NOx尾气的处理方法①碱液吸收法2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2ONO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是：n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。②催化

7、转化法在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。【随堂练习】1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)制取二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气。(　　)(2)标准状况下，6.72LNO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA。(　　)(3)NO2与水反应的离子方程式：3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO。(　　)(4)CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在。(　　)(5)用NaOH溶液吸收NO2的离子方程式是

8、：2OH－＋2NO2===NO＋NO＋H2O。(