5.2.1氮及其化合物高一下學(xué)期學(xué)案（人教版2019）（原卷版）

第五章化學(xué)生產(chǎn)中的重要非金屬元素第二節(jié)氮及其化合物第一課時(shí)氮?dú)馀c氮的固定一氧化氮和二氧化氮學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過閱讀思考、討論交流，了解氮?dú)夥肿拥慕Y(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)，熟悉自然界中氮的固定方式和人工固氮的常用方法，了解氮的固定的重要意義，體會(huì)性質(zhì)決定用途的核心理念。2.通過實(shí)驗(yàn)探究、原理分析，從氮的氧化物的類別及氮的化合價(jià)的角度了解一氧化氮和二氧化氮的主要性質(zhì)、用途及相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例，熟知氮的氧化物溶于水的反應(yīng)特點(diǎn)，感受化學(xué)變化的奇妙。重點(diǎn)：氮?dú)?、一氧化氮、二氧化氮的化學(xué)性質(zhì)難點(diǎn)：NOx溶于水的計(jì)算自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)一、氮?dú)馀c氮的固定（一）氮元素的位置、結(jié)構(gòu)氮元素位于元素周期表的周期、第族。氮原子的最外電子層有電子，既不容易得到3個(gè)電子，也不容易失去5個(gè)電子。因此，氮原子一般通過與其他原子相互結(jié)合構(gòu)成物質(zhì)（二）氮元素的存在既有游離態(tài)，又有化合態(tài)。氮元素在自然界中主要以的形式存在于空氣中(N2約占空氣總體積的78%、總質(zhì)量的75%)，部分氮元素存在于動(dòng)植物體內(nèi)的中，還有部分氮元素存在于土壤、海洋里的和中（三）氮?dú)?.物理性質(zhì)通常情況下，氮?dú)馐菬o色、無味的氣體，密度比空氣的稍小，難溶于水。2.化學(xué)性質(zhì)氮分子內(nèi)兩個(gè)氮原子間以共價(jià)三鍵(N≡N)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)很穩(wěn)定，通常情況下很難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但在高溫、放電等條件下，氮?dú)庖部梢耘c鎂、氧氣、氫氣等物質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)。寫出氮?dú)馀c下列物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式。①金屬鎂：②氫氣：③氧氣：3.用途（1）氮?dú)獬Ｓ米鞅Ｗo(hù)氣，如焊接金屬、填充燈泡、保存食品等。（2）氮?dú)馐呛铣砂?、制硝酸的重要原料。?）液氮可用作制冷劑，應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、科技等領(lǐng)域。（四）氮的固定1.含義：將大氣中的氮轉(zhuǎn)化為的過程。(2)分類（3）自然界中氮的循環(huán)二、一氧化氮和二氧化氮（一）一氧化氮、二氧化氮的物理性質(zhì)序號(hào)氧化物顏色狀態(tài)氣味水溶性毒性①NO氣態(tài)均有毒②NO2氣態(tài)（二）一氧化氮、二氧化氮的化學(xué)性質(zhì)(1)實(shí)驗(yàn)探究裝置操作在一支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①打開彈簧夾，快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾②振蕩注射器現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論及解釋①NO不溶于水，也不與水反應(yīng)，但能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成紅棕色的NO2，化學(xué)方程式：②NO2能與水反應(yīng)生成無色的NO，化學(xué)方程式：。工業(yè)上利用這一原理生產(chǎn)硝酸。學(xué)習(xí)過程學(xué)習(xí)過程情景導(dǎo)入：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(dòng)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。在雷電的環(huán)境下，大自然中的一氧化氮或微生物生命活動(dòng)放出二氧化氮。產(chǎn)生的二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸，硝酸可以供制氮肥。觀看視頻“雷雨發(fā)莊稼”。一、氮?dú)馀c氮的固定活動(dòng)一、氮元素的存在及氮的固定任務(wù)一、閱讀教材P11頁第一自然段，結(jié)合視頻素材，回答氮元素在自然界的存在方式是什么？任務(wù)二、閱讀教材P11頁第二自然段內(nèi)容，思考什么是氮的固定？氮的固定有哪些方法？活動(dòng)二、氮?dú)獾慕Y(jié)構(gòu)與性質(zhì)任務(wù)一、討論交流：根據(jù)氮元素在周期表中的位置，推測(cè)氮?dú)獾慕Y(jié)構(gòu)及性質(zhì)有何特點(diǎn)？【注意】①氮?dú)庑再|(zhì)的“一惰性、兩反應(yīng)”。氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，通常狀況下，很難與其他物質(zhì)反應(yīng)，但是在一定條件下，也能與氫氣、氧氣等反應(yīng)。②氮元素是多價(jià)態(tài)元素，氮?dú)庵械爻?價(jià)，處于中間價(jià)態(tài)，故氮?dú)饧扔醒趸?與H2等反應(yīng))，又有還原性(與O2等反應(yīng))。③用途：氮?dú)獬Ｓ米鞅Ｗo(hù)氣，如焊接金屬、填充燈泡、保存食品等；氮?dú)馐呛铣砂?、制硝酸的重要原料；液氮可用作制冷劑，?yīng)用于醫(yī)學(xué)、科技等領(lǐng)域。二、一氧化氮和二氧化氮活動(dòng)一、一氧化氮和二氧化氮的性質(zhì)任務(wù)一、結(jié)合氮原子的結(jié)構(gòu)及氮元素化合價(jià)特點(diǎn)，思考氮元素形成氧化物的類型有哪些？任務(wù)二、討論交流：閱讀教材P13頁內(nèi)容，完成教材P13頁【實(shí)驗(yàn)55】（觀看實(shí)驗(yàn)視頻），思考一氧化氮和二氧化氮具有哪些重要的性質(zhì)？②NO為無色無味的有毒氣體，難溶于水，常溫下，NO不穩(wěn)定，具有還原性，易被氧化：2NO＋O2=2NO2。故只能用排水法收集。③NO2為紅棕色、有刺激性氣味的氣體，有毒，溶于水時(shí)與水發(fā)生歧化反應(yīng)：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。故只能用向上排空氣法收集。④NO2能與NaOH溶液反應(yīng)，化學(xué)方程式為2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O。⑤NO和NO2都不是酸性氧化物，NO與堿、酸都不能反應(yīng)生成鹽和水，屬于不成鹽氧化物；NO2與堿溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成兩種鹽，也不屬于酸性氧化物?；顒?dòng)二、探究一氧化氮和二氧化氮與水的反應(yīng)及計(jì)算任務(wù)一、問題探究：聯(lián)系NO2、NO的性質(zhì)，若將充滿NO2、NO的試管分別倒置于水槽中（如下圖），并通過導(dǎo)管通入少量的氧氣有何現(xiàn)象？并分析其原理?！咀⒁狻竣貼O易與O2反應(yīng)、不溶于水、不與水反應(yīng)，因此收集NO用排水法，不可用排空氣法。NO2易與水反應(yīng)，但很難被O2氧化，因此收集NO2用向上排空氣法，不可用排水法。②NO2和N2O4是兩種不同的氧化物，通常情況下，NO2能進(jìn)行自身二聚：2NO2(紅棕色)N2O4(無色)，故NO2中總混有N2O4。課堂練習(xí)課堂練習(xí)1．能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式的是A．溶于足量稀硝酸中：B．溶液與足量NaOH溶液混合：C．將過量的通入NaClO溶液中：D．將0.2mol/L溶液與0.3mol/L溶液等體積混合：2．下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的敘述正確的是A．室溫下，Na在空氣中反應(yīng)生成Na2O2B．室溫下，Al與4.0mol﹒L1NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2C．室溫下，Cu與濃HNO3反應(yīng)放出NO氣體D．室溫下，F(xiàn)e與濃H2SO4反應(yīng)生成FeSO43．某硫酸銨樣品氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是20.2%，此樣品中可能混有A．碳銨 B．硝銨 C．尿素 D．氯化銨4．能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式為A．硫化鈉溶液和硝酸混合：S2+2H+=H2S↑B．硅酸鈉溶液中通入二氧化碳：SiO+CO2+H2O=HSiO+HCOC．將等物質(zhì)的量濃度的Ba(OH)2和CuSO4溶液以體積比1∶1混合：Ba2++2OH+Cu2++SO=BaSO4↓+Cu(OH)2↓D．明礬溶液與過量氨水混合：Al3++4OH=AlO+2H2O5．室溫下進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象，所得到的結(jié)論錯(cuò)誤的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象結(jié)論A將NH3通過灼熱的CuO粉末，有紅色固體生成NH3具有還原性B將某溶液滴在KI淀粉試紙上，試紙變藍(lán)原溶液中可能存在I2C向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入硝酸酸化的AgNO3溶液，溶液變紅氧化性：Fe3+<Ag+D向盛有2mL一定濃度的Na3[Ag(S2O3)2]溶液的試管中，滴入5滴2mol·L1的KI溶液，產(chǎn)生黃色沉淀[Ag(S2O3)2]3發(fā)生了電離A．A B．B C．C D．D6．某同學(xué)利用如圖所示裝置進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，已知圓底燒瓶?jī)?nèi)充滿干燥的X氣體，膠頭滴管內(nèi)裝有少量Y液體，燒杯內(nèi)裝有足量Y液體。下列組合能進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)且最終液體一定能充滿整個(gè)燒瓶的是X氣體Y液體ANO2水BHCl水CHCl和O2的混合氣體水DNH3和N2的混合氣體水A．A B．B C．C D．D7．下列敘述不正確的是A．NH3易液化，液氨常用作制冷劑B．濃硝酸和濃硫酸露置在空氣中，容器內(nèi)酸液的濃度都降低C．稀HNO3和活潑金屬反應(yīng)時(shí)得到氫氣D．如圖所示，進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)操作后，液體幾乎充滿整個(gè)燒瓶，這與氨氣極易溶于水有關(guān)8．在通常情況下能共存，且都可用濃硫酸干燥的氣體組是A．H2、H2S、NH3 B．NH3、CO2、HClC．N2、Cl2、CO2 D．NO、O2、CO9．下列物質(zhì)間的每步轉(zhuǎn)化都能通過一步反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的是①

②③黃鐵礦

④A．②③ B．①②③④ C．①②④ D．②③④10．在給定的條件下，下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是（

）A．B．C．D．11．下列方程式正確的是A．硫化鈉溶液中加入少量稀硝酸：B．鐵與水蒸氣在高溫下反應(yīng)：C．向碳酸鈉溶液中通入少量SO2：D．碳酸氫銨溶液中加入足量氫氧化鈉：12．用石灰乳吸收硝酸工業(yè)尾氣(含NO、NO2)可獲得Ca(NO2)2，部分工藝流程如下：下列說法不正確的是A．吸收時(shí)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為NO+NO2+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2OB．加快通入尾氣的速率可提NO、NO2去除率C．采用氣、液逆流的方式吸收尾氣有利于NO、NO2的充分吸收D．若尾氣中n(NO2)∶n(NO)<1∶1，處理后的尾氣中NO含量會(huì)升高13．對(duì)于下列實(shí)驗(yàn)，其反應(yīng)的離子方程式描述正確的是A．向溶液通入過量：B．向溶液中通入少量：C．向酸性溶液中通入：D．過量的Fe和稀硝酸反應(yīng)：14．下列反應(yīng)的離子方程式，不正確的是A．大理石溶于醋酸的反應(yīng)B．氫氧化鐵懸濁液溶于氫碘酸溶液中：C．碳酸氫鈉溶液與少量氫氧化鈣溶液反應(yīng)：D．Fe3O4溶于稀硝酸：15．下列說法不正確的是A．常溫下，可用鋁或鐵制容器盛裝濃硝酸、濃硫酸B．碳酸鈉溶液應(yīng)保存在帶有玻璃塞的試劑?中C．做完金屬實(shí)驗(yàn)后剩下的金屬可以放回試劑瓶D．實(shí)驗(yàn)室中的固體廢棄物高錳酸鉀、過氧化鈉可配成溶液將其轉(zhuǎn)化為一般化學(xué)品再進(jìn)行常規(guī)處理16．結(jié)合所學(xué)內(nèi)容，完成下列問題：(1)過氧化鈉固體的顏色是。(2)寫出磁性氧化鐵的化學(xué)式，小蘇打的化學(xué)式。(3)寫出實(shí)驗(yàn)室加熱NH4Cl和Ca(OH)2的混合物制取NH3的化學(xué)方程式：。(4)若要提取飽和碘水中的碘，所用的萃取劑可以是（填序號(hào)）。①四氯化碳

②酒精

③淀粉溶液(5)紅熱的木炭與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C+4HNO3(濃)＝CO2↑+4NO2↑+2H2O，該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為；如果產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4LCO2，則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為mol。17．有一稀硫酸和硝酸鐵的混合溶液，向其中加入鐵粉，溶液中的Fe2+濃度如圖所示(不考慮溶液體積的變化)：(1)鐵離子和鐵粉會(huì)反應(yīng)，請(qǐng)寫出反應(yīng)的離子方程式(2)溶液中H2SO4與Fe(NO3)3的物質(zhì)的量之比為18．硫酸和硝酸都是重要的化工原料，具有廣泛的用途。(1)蔗糖中加入濃硫酸后，蔗糖變黑且體積膨脹，同時(shí)有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生。產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為，此方程式中體現(xiàn)了濃硫酸的性。(2)某同學(xué)進(jìn)行有關(guān)銅的化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，如圖所示：實(shí)驗(yàn)③中銅片逐漸溶解至消失，該同學(xué)認(rèn)為銅與稀硫酸和稀硝酸均能反應(yīng)，這種看法(填“合理”或“不合理”)；從下列兩組方案中選擇一組合理的方案加以證明：①取幾片銅片置于試管中，滴入稀硫酸，觀察現(xiàn)象；②取幾片銅片置于試管中，滴入稀硝酸，觀察現(xiàn)象；應(yīng)選組(填序號(hào))。根據(jù)所選實(shí)驗(yàn)結(jié)論，寫出③中銅片溶解的離子方程式。19．我國“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”成果顯著，肆虐的霧霾逐漸被遏止?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)含氮化合物和含硫化合物在形成霧霾時(shí)與大氣中的氨有關(guān)，轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示：回答下列問題：(1)從物質(zhì)分類的角度看，圖中的物質(zhì)屬于酸性氧化物的有(寫化學(xué)式)。(2)寫出轉(zhuǎn)化為的化學(xué)方程式：。(3)工業(yè)上合成氨的化學(xué)方程式為。(4)實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期保存濃硝酸，需使用棕色試劑瓶，并放置在陰涼處，其原因?yàn)?用化學(xué)方程式表示)。(5)氨與一氧化氮(NO)在一定條件下反應(yīng)可生成對(duì)空氣無污染的物質(zhì)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。20．金屬及非金屬在高中化學(xué)中占有重要地位。(1)某研究小組通過實(shí)驗(yàn)探究Cu及其化合物的性質(zhì)，操作正確且實(shí)驗(yàn)結(jié)論正確的是。A．常溫下將銅絲插入濃硫酸中，會(huì)產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，且溶液變?yōu)樗{(lán)色B．常溫下將銅絲伸入盛滿氯氣的集氣瓶中，觀察CuCl2的生成C．氣體通過無水硫酸銅，粉末變藍(lán)，證明原氣體中含有水蒸氣D．將表面有銅綠[Cu2(OH)2CO3]的銅器放入硝酸中浸泡，既除去銅綠，又不能損傷銅器(2)研究發(fā)現(xiàn)，Cl對(duì)鐵的腐蝕會(huì)造成嚴(yán)重影響?；瘜W(xué)修復(fù)：脫氯、還原，形成Fe3O4保護(hù)層，方法如下：將鐵器浸沒在盛有0.5mol·L1Na2SO3、0.5mol·L1NaOH溶液的容器中，緩慢加熱至60～90℃。一段時(shí)間后，取出器物，用NaOH溶液洗滌至無Cl