人教版高中化学必修一第四章导学案：氮及其化合物.pdf

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 N 形式存在，在空气约占 78%。 2 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 ≡N 2.2 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 O 反应）： 2 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 （3）弱氧化性（与 H 反应）： 2 2 2 3 N +3H ==高温高压催化剂 ==2NH 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 ） N +3Mg== 点燃 ==Mg N 2 3 2 【拓展】①Mg3 2 2 2 3 反应剧烈 N +6H O===3Mg(OH) +2NH ② Mg 在空气中燃烧会得到 2 中含 Mg 产物， MgO 和 Mg3 N2 。 Mg+CO2==点燃==2MgO+C 2Mg+O2==点燃==2MgO N2 +3Mg== 点燃 ==Mg3 N2 2.4 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 ==2NH3 ②自然固氮：如雷雨天产生 N2 2 +O ==放电 ==2NO ③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、N2 O3、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 NO NO2 色态 无色气体 红棕色具有刺激