【导学案】5.2.1 氮及其化合物—氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮 上好课高一化学同步备课系列(人教版必修第二册)(解析版)

章节:必修2-5-2氮及其化合物 日期: 类别: 教材:

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新知预习:1.常温下,氮气化学性质稳定的原因是什么?但在一定条件下可以与一些金属和非金属发生反应,请举例说明。

【答案要点】①在通常情况下,氮气化学性质稳定的原因是氮氮三键(N≡N)的键能大。

②在一定条件下,氮气可与O2、H2、Mg等反应,其化学反应方程式分别为N2+O22NO、N2+3H22NH3、3Mg+N2△Mg3N2。

2.简述工业上利用氮的氧化物制取硝酸的原理及注意事项?

【答案要点】工业上就是利用3NO2十H2O=2HNO3+NO这一原理制取HNO3,为了提高NO2的吸收率,在吸收的过程中要补充适量的O2,所以总的吸收反应可表示为:4NO2+O2+2H2O=4HNO3。NO与O2配比适当时,也可以被水完全吸收。总的吸收反应可表示为:4NO+3O2++H2O=4HNO3。

 【课中探究】

情景导入:在自然界里,氮元素主要以氮分子的形式存在于空气中,部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中,还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。在雷电的环境下,大自然中的一氧化氮或微生物生命活动放出二氧化氮。产生的二氧化氮与水反应生成硝酸,硝酸可以供制氮肥。观看视频“雷雨发庄稼”。

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一、氮气与氮的固定

活动一、氮元素的存在及氮的固定

任务一、阅读教材P11页第一自然段,结合视频素材,回答氮元素在自然界的存在方式是什么?

【答案要点】①在自然界里,氮元素主要以氮分子的形式存在于空气中,部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中,还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。

②氮元素在自然界中有两种存在形态:游离态【主要以氮气分子的形式存在于空气中,约占78%(体积分数)】和化合态(存在于动植物体内的蛋白质中,土壤、海洋的硝酸盐和铵盐中)。

任务二、阅读教材P11页第二自然段内容,思考什么是氮的固定?氮的固定有哪些方法?

【答案要点】①氮的固定是指将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。

②氮的固定分自然固氮和人工固氮两种。自然固氮是大自然通过闪电释放能量将氮气转化为含氮的化合物(高能固氮),或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨(生物固氮)。通过人工方法将游离态氮转化为化合态氮的过程叫人工固氮,如工业合成氨等。

③氮的固定必须为将游离态的N2转化为化合态含氮物质的过程,为氧化还原反应。自然中的氮循环如下图所示:

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【对应训练】1.下列关于氮元素说法中,不正确的是(    )

A.工业上氢气和氮气合成氨属于人工固氮

B.闪电时,大气中氮的氧化物的生成属于氮的固定

C.氮元素在自然界有游离态和化合态

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