高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物学案设计

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物学案设计，共5页。学案主要包含了氮原子的结构及氮的存在，氮气与氮的固定，氮的氧化物，氮的氧化物溶于水的计算等内容，欢迎下载使用。
一、氮原子的结构及氮的存在
氮元素位于元素周期表的第___________周期、第___________族。氮原子最外电子层有________个电子.既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。因此，氮原子一般通过___________与其他原子相互结合构成物质。在自然界里，氮元素主要以___________的形式存在于空气中，部分氮元素存在于动植物体内的___________中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的___________和___________中。
二、氮气与氮的固定
1、N2的电子式：___________；结构式：___________。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，所以氮气很___________。（填“稳定”或“不稳定”）
2.氮气的物理性质:
氮气是_______色_____味的气体，密度_______，水溶性___________。
3.氮气的化学性质:氮气的化学性质___________（填“活泼或“不活泼”），很难跟其他物质反应,但在_____、______条件下,N2可以跟Mg、O2、H2等发生反应。
（1）N2与Mg反应：______________________________________
（2）N2与O2反应:：______________________________________
（3）N2与H2反应（工业合成氨的反应）:：_______________________________
3.氮的固定
（1）定义:_____________________________叫做氮的固定，简称_____________。
（2）分类:
高能固氮（N2+O22NO）
_______固氮
氮的固定 生物固氮（如豆科植物的根瘤菌固氮）
工业合成氨
_______固氮
仿生固氮
①自然固氮：大自然通过___________释放的能量将空气中的氮气转化为___________，或者通过豆科植物的___________将氮气转化为________。
②人工固氮：人类通过控制条件,将氮气氧化或还原为氮的化合物。最重要的人工固氮途径是___________。
三、氮的氧化物
1.氮的氧化物（氮有多种价态的氧化物）
其中___________、___________分别是HNO2和HNO3的酸酐。
2.NO和NO2
（1）物理性质:
（2）化学性质:
2.化学性质
（1）常温下,NO不稳定,易与O2结合。
化学方程式为：_______________________________
思考:NO的收集方法:______________________________________
（2）NO2溶于水时与水发生反应。
化学方程式为：_______________________________
思考：NO2的收集方法：______________________________________
★特别强调：
（1）氮的氧化物都是大气污染物。
（2）空气中NO2是造成光化学烟雾的主要因素。
（3）空气中NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。
（4）NO、NO2与环境的关系：
NO:①与血红蛋白结合使人中毒；②转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾
NO2:形成酸雨、光化学烟雾
四、氮的氧化物溶于水的计算
氮的氧化物溶于水的有关定量关系
1.相关反应原理
3NO2+H2O===2HNO3+NO①
2NO+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
2、NO2或NO2与N2（非O2）的混合气体溶于水时，可根据反应：
3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO，
利用气体体积的变化差值进行计算．
3、NO2和O2的混合气体溶于水时，根据反应：4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3
当V（NO2）∶V（O2）
3、NO和O2同时通入水中时，此时的反应为：4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3
当V（NO）∶V（O2）
1、下列污染现象主要与NO2有关的是（ ）
A．臭氧空洞B．水体富营养化
C．光化学烟雾D．温室效应
2、在常温常压下，下列各组气体不能共存的是（ ）
A．SO2与O2B．NO2与NOC．O2与N2D．NO与O2
3．下列气体溶解于水，发生氧化还原反应的是
A．SO2溶解于水B．NO2溶解于水
C．CO2溶解于水D．HCl溶解于水
4.下列关于NO和NO2的叙述正确的是（ ）
A.NO是一种红棕色气体
B.常温常压下,NO不能与空气中的氧气直接化合
C.含等质量的氧元素的NO和CO的物质的量相等
D.NO2可用排水法收集
5．右图是化学实验常用装置之一,若气体从右管进入，可用来收集的气体是
A．NOB．NO2
C．COD．N2
6．下列有关NO的叙述正确的是（ ）
A．NO是无色气体，可用排空气法收集
B．常温下，氮气与氧气混合就可迅速产生NO
C．常温下，NO很容易与空气中的O2化合生成NO2
D．一定条件下，N2和O2反应可以直接合成NO2
7.NO2溶于水时,与水反应,该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比是（ ）
A.2∶1B.1∶2C.3∶1D.1∶3
8．上世纪80年代后期人们逐渐认识到，NO在人体内起着多方面的重要生理作用。下列关于NO的说法错误的是（ ）
A．NO是具有刺激性的红棕色气体B．NO是汽车尾气的有害成分之一
C．NO在人体的血管系统内具有传送信号的功能
D．NO能够与人体血红蛋白结合，造成人体缺氧中毒
9．盛有NO和NO2的混合气体的量筒倒立在盛有水的水槽中，过一段时间后，量筒内的气体体积减小为原来的一半。则原混合气体中NO和NO2的体积比是（ ）
A．3∶1B．1∶3C．2∶1D．1∶2
10．用仪器A、B和胶管组成装置收集NO气体（①仪器
A已经气密性检查；②除水外不能选用其他试剂）。
正确的操作步骤是：
11、将vmLNO和NO2的混合气通过水吸收后，得到amL无色气体A，将此无色气体A与等体积O2混合，再通过水充分吸收后，收集到5mL无色气体B。试回答：
（1）A气体是 ，B气体是 ；（2）A气体的体积是 mL；（3）v的取值范围是 。
12．汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NO及汽油、柴油等物质，这种尾气越来越成为城市空气污染的主要来源，必须予以治理。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”（用铂、钯合金作催化剂）。它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使汽油、柴油等物质充分燃烧及SO2的转化。
（1）汽车尾气中NO的来源是 。
A．汽油、柴油中含氮，是其燃烧产物
B．是空气中的N2与汽油、柴油的反应产物
C．是空气中的N2与O2在汽车气缸内的高温环境下的反应产物
D．是汽车高温尾气导致了空气中N2与O2的化合反应
（2）写出CO与NO反应的化学方程式： 。
（3）“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度，其原因是
。
（4）控制或者减少城市汽车尾气污染的方法可以有 。（多选）
A．开发氢能源B．使用电动车
C．限制车辆行驶D．使用乙醇汽油
答案：
10．在A中加满水，盖紧瓶塞，用胶管连接b和c接口，由a导入NO气体，水通过b和c排入B中。
11．（1）NO2溶于水生成NO，故A为NO，B为O2
（2）4NO+3O2+2H2O=4HNO3
amL
依题意：
（3）在VmL的混合气中，因3体积的NO2只能产生1体积的NO，故V应大于20mL。若20mLNO都由NO2产生，则V应为60mL，已知VmL气体中已含NO，故20