高中化学人教版 (2019)必修 第一册实验活动2 铁及其化合物的性质教学设计及反思

第五章　化工生产中的重要非金属元素

第2节　氮及其化合物

第1课时　氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮

1、了解氮元素的存在及氮的固定。

2、掌握NO、NO2的性质。

3、了解NO、NO2、O2溶于水的简单计算（对生成硝酸的启示）。

1、氮气、一氧化氮、二氧化氮的化学性质为重点。

2、NOx溶于水的计算为难点。

不同价态含硫物质的转化。

氮元素位于元素周期表的第    周期，     族。氮原子的最外层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。一般通过共用电子对与其他原子结合。

一、氮气

(1) 氮气的物理性质

(2) 氮气的化学性质  氮气的结构                。

       氮气的化学性质_____，通常很难与其他物质发生化学反应。

① 还原性：氮气与氧气的反应，其化学方程式为                                。

② 氧化性：

      a. N2与H2反应生成NH3，化学方程式为                                 。

      b. 在点燃条件下与Mg反应，方程式为                                  。

二、氮的固定

(1) 含义: 将大气中_______的氮转化为___________的过程叫做氮的固定。

(2) 分类:

三、一氧化氮和二氧化氮

(1)  物理性质

(2) 化学性质【实验5-5】

结论：在一定条件下，NO与NO2可以相互转化。

反应的化学方程式为

①NO→NO2: _____________________;

②NO2→NO: __________________________(工业制取硝酸)。

【思考与讨论】

     实验5-5发生了哪些化学反应？如果将注射器中的NO充分转化，可以采取什么措施？上述实验对工业生成硝酸有什么启示？

工业生成硝酸的启示

(1) 原理

     解答氮的氧化物溶于水的计算问题首先明确原理，无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体，反应的实质是                                         ，故若有气体剩余只能是NO或O2，不能是NO2。

如何把NO和O2混合全部溶于水呢？

如何把NO2和O2混合全部溶于水呢？

【思考与讨论】

(1) NO和NO2分别采用什么方法收集？

(2)NO2转化为NO的变化中，NO2只能作氧化剂吗?

【总结】

【课堂练习】

1. 如图所示的试管中装有12 mL NO，然后间歇缓慢地通入8 mLO2。有关最终状态的描述：①试管内气体呈红棕色，②试管内气体呈无色，③试管内液面不变，④试管内液面上升，⑤试管内气体是O2，⑥试管内气体是NO。其中正确的是(　　)

A． ①③              B． ②④⑤            C． ②④⑥          D． ②③⑤

2. 同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的两种气体，它们是①NO和NO2，②NO2和O2，③NO和N2。现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是(　　)

A．V1>V2>V3                       B．V1>V3>V2

C．V2>V3>V1                       D．V3>V1>V2

3. 在容积为672 mL的烧瓶中充满NO和NO2的混合气体，将其倒立在水槽里，去塞后再通入280 mL氧气，恰好完全反应，且液体充满烧瓶(气体体积都已折合为标准状况下的体积)，下列有关叙述正确的是(　　)

A． 总反应为NO＋NO2＋O2＋H2O === 2HNO3

B． 总反应为4NO＋8NO2＋5O2＋6H2O === 12HNO3

C． 生成硝酸的物质的量浓度均为0.030 mol·L－1

D． 生成硝酸的物质的量浓度约为0.060 mol·L－1

4. 用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下：

                     NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O

                     2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O

现有V L某NaOH溶液能完全吸收n mol  NO2和m mol  NO 组成的大气污染物。

（1）所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为         mol·L-1

（2）若所得溶液中（NO3-：NO2-）=1：9，则原混合气体中NO2和NO的物质的量之比n:m=         。