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氮的循环闪电：人工固氮：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5 都是大气污染物N2O3是HNO2 的酸酐②氧化反应：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O 6 NO + 4 NH3 = 5N2 + 6H2O (催化剂) NO2+ 2KI + H2O = NO + 2KOH+I2（使KI碘化钾淀粉试纸变蓝，可用于NO2 的检验）歧化反应：3NO2+H2O = 2HNO3+NO 4NO2+O2 +2H2O = 4HNO32NO2+2NaOH = NaNO2+NaNO3+H2O（尾气吸收）③NO2和溴蒸气在性质上的相似之处： A ．均有氧化性 B ．溶于水后溶液呈酸性C ．能与碱溶液反应，颜色消失鉴别两者不能用淀粉 KI 试纸、碱溶液等。
NO2和溴蒸气在性质上的差异之处：A ．通入水中，NO2溶于水发生反应后溶液无色而溴蒸气溶于水溶液呈橙色B ．通入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成的为溴蒸气C ．通入CCl4有机溶剂中， 溶于CCl4而且CCl4溶液呈橙红色的为Br2(g)D ．将盛有溴蒸气和 NO2 气体试管放入冷水中冷却，气体颜色变浅的为 NO2②氨水中含有三种分子（H2O 、NH3•H2O 、NH3）和三种离子（OH —、NH4+、H+），含量最多的是NH3•H2O ，但计算其浓度时要将所有的含氨微粒换算为NH3 ③氨水是一种弱碱，当反应物时，在离子方程式中用分子式表示。
4.氨的制备 ① 反应原理 2NH4Cl+Ca(OH)2==2NH3↑+2H2O+CaCl2 反应装置 固固加热装置 净化 用碱石灰干燥 收集 向下排空气法验满方法 ①用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色 ②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生尾气处理 收集时，一般在试管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花，可减少NH3与空气的对流速度，收集到纯净的NH3△棉花的作用：防止空气对流不能用氢氧化钠代替氢氧化钙：氢氧化钠易吸水，易结块，不易产生NH3；热的氢氧化钠对玻璃有腐蚀作用。
第五章：评说硫、氮的“功”与“过”第4讲 5.4 化学肥料中的主角——氮气和氮的氧化物【教学目标】认识氮气的性质、用途，了解氮的固定原理和方法，了解氮分子的结构对氮气性质的影响。
课前自学1.空气中的主要成分为_______________________，它们的体积分数分别为_________________________。
2.氮的元素符号是_____，原子结构示意图是_______________，属于________元素（填“金属”或“非金属”）。
氮气的电子式________，结构式_________，因为分子中氮原子间叁键的存在，故而化学性质__________(填“稳定”或“活泼”)。
与氢气反应时生成___________（填化学式），表现出_________性（填“氧化”或“还原”）；氮气与氧气反应时生成__________（化学式），表现出________性（填“氧化”或“还原”）。
课堂探究知识点一、空气中的主要角色——氮气：[引入]：化学肥料是农作物生长必需的养分，合理施肥能使农作物增产增收，可以说化肥在为人类提供粮食方面功不可没。
那么，谁是化学肥料中的主角？请看一组资料。
（略）让学生感受化学肥料中的主角（-）——氮肥。
[思考]：如果暂时不考虑反应所需的条件，根据一般的化学原理及规律，如何能实现氮的固定？NH4+(NH3) N2 NO3-从氧化还原反应原理及元素质量守恒原理的角度，分析固氮的原理。
____________________________________________________。
氮的固定需要怎样的条件？请同学们在具体的固氮方法中去了解。
1、氮气的分子结构：电子式：结构式：氮气分子为非极性分子。
两个氮原子通过三对共用电子对结合起来，键能比一般双原子大，结构稳定，所以N2在常温下性质不活泼。
2、氮气的物理性质：纯净的N2是一种无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水，在空气中约占总体积的______%。
课题氮气及氮的氧化物备课时间上课时间主备教师组内意见级部审核课时第课时总课时考纲要求考纲解读了解氮元素单质及其化合物的主要性质及应用。
了解氮单质及其氧化物对环境质量的影响。
1.氮气的稳定性、氮的氧化物的性质及对环境的危害。
2.氨气的性质及制法、铵盐的性质及NH4+的检验。
3.硝酸及硝酸盐的性质、NO3-的检验。
教学过程教（学）反思过关活动一、氮气1.物理性质N2是无色，无味的气体，密度比空气略小，难溶于水，熔沸点低。
2.化学性质氮分子结构很稳定，氮气的电子式：结构式：，在通常情况下，氮气性质很不活泼，很难与其他物质发生化学反应；在或情况下，氮气也能与氢气、氧气和活泼金属等物质发生化学反应。
写出下列反应的化学方程式①放电条件下与氧气反应：②点燃条件下与镁化合：③工业合成氨：氮的固定：将空气中态的氮转化为态的氮的过程叫氮的固定。
包括:生物固氮（）、自然固氮（）和人工固氮（化学固氮）。
活动巩固1.氮气与其他单质化合一般需高温，有时还需高压等条件，但金属锂在常温常压下能与氮气化合生成氮化锂。
这是因为：①此反应可能是吸热反应；②此反应可能是放热反应；③此反应前可能氮分子不必先分解为原子；④此反应前可能氮分子先分解成原子。
其中正确的组合是()A．①②B．②④C．②③D．①④2.下列反应表示氮的固定作用的是()A．N2与H2在一定条件下合成NH3B．NH3经催化氧化生成NOC．NO和O2反应生成NO2D．由NH3制碳酸氢铵和尿素过关活动二、氮的氧化物NO x氮的氧化物从+1价→+5价都有，它们的化学式分别是：（按价态由低到高顺序）22一氧化氮在常温下很容易与空气中的氧气反应，化学方程式为NO2与水反应化学方程式为（标出电子转移的方向和数目）用化学方程式解释标况下体积为22.4LNO2气体含有的N原子数>N ANO、NO2溶于水的计算①NO2及NO、NO2混合气体溶于水的计算方程式：②NO2和O2混合气体溶于水的计算方程式：③NO和O2同时通入水中的计算光化学烟雾：汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物（CH）和氮氧化物（NO x）等一次污染物，在阳光的作用下发生化学反应，生成臭氧（O3）、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯（PAN）等二次污染物，参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象叫做光化学烟雾。
第二节氮及其化合物第1课时氮气与氮的氧化物课前自主预习1．氮元素的存在与氮的固定2．N2的物理性质无色、无味气体,密度比空气略小，难溶于水。
3．N2的化学性质写出有关反应的化学方程式：①3Mg＋N2错误!Mg3N2；②N2＋3H2错误!2NH3；③N 2＋O 2=====，放电2NO.4．氮的氧化物课堂互动探究氮氧化物的转化及有关计算1．NO→NO2NO具有还原性，能与氧气反应生成二氧化氮，反应方程式为2NO＋O2===2NO2，将盛有一氧化氮气体的试剂瓶的瓶塞打开，会发现瓶口变红棕色。
2．NO2→NO二氧化氮易溶于水且能与水反应生成一氧化氮。
（1）反应的化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(2）反应现象：反应后气体体积减少为原来的三分之一,气体颜色由红棕色变为无色。
（3）反应特点:反应中的二氧化氮既是氧化剂又是还原剂,每3 mol二氧化氮参加反应转移2 mol电子。
二氧化氮不是酸性氧化物。
(4)有关计算：NO2（NO2与N2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。
例：氮气和二氧化氮混合气体20 mL通入水中，气体的体积缩小为16 mL，则原混合气体中二氧化氮的体积V可通过以下关系求得：氮的氧化物溶于水的有关计算氮的氧化物溶于水的几种情况（1)NO2或NO2与N2（非O2)的混合气体溶于水根据3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ①利用气体体积变化差值进行计算.（2）NO2和O2的混合气体溶于水根据4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3②可知：当体积比(3）NO和O2的混合气体溶于水根据4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3③可知：当体积比（4）NO、NO2、O2三种混合气体通入水中可先按①式求出NO2和H2O反应后生成的NO的体积，再加上原混合气体中NO的体积，即为NO的总体积，再按③式进行计算.（5)无论是4NO2＋O2混合，还是4NO＋3O2混合，均可看成是2N2O5,这是实质，即利用N、O原子个数比进行分析推断.（6）电子守恒法当NO2或NO转化为HNO3时要失去电子，若上述两种气体与O2混合，O2得电子，且得失电子总数必然相等,这是解题的依据.典例题组训练题组一氮在自然界中的循环1．（双选）下列关于自然界中氮循环(如图所示）的说法不正确的是( AD )A．氮元素均被氧化B．工业合成氨属于人工固氮C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化D．只有碳、氢二种元素参与了氮循环解析：人工固氮中氮气转化为氨气，N化合价由0→－3价，化合价降低，被还原,故A错误；工业合成氨是典型的人工固氮方法，故B正确；根据图像知，通过生物体可以将铵盐和蛋白质相互转化，实现了含氮的无机物和有机物的转化，故C正确；生物体合成蛋白质的过程有碳、氢、氧三种元素的参与,故D错误。
氮气及氮的氧化物的性质1．氮元素在自然界中的存在形态及氮的固定2．氮气（1）物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。
（2）化学性质：①与氧气反应：N 2＋O 2=====放电2NO(导致汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮)②与氢气反应：N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3(工业合成氨的反应原理)3．氮的氧化物（1）氮有多种价态的氧化物，如N 2O 、NO 、NO 2、N 2O 4、N 2O 3、N 2O 5等，其中属于酸性氧化物的是N 2O 3、N 2O 5。
（2）NO 和NO 2的比较NO NO 2 颜色 无色 红棕色 毒性 有毒有毒 溶解性 不溶于水易溶于水与O 2反应 2NO ＋O 2===2NO 2与H 2O 反应3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO对人体、环境的影响（1）与血红蛋白结合，使人中毒（2）转化成NO 2形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾【重难点指数】★★★【重难点考向一】NO 、NO 2的性质及对环境的影响【典型例题1】汽车尾气主要含有CO 2、CO 、SO 2、NO x 等物质，这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。
（1）汽车尾气中的CO 来自于________________，NO 来自于________________。
汽车尾气对环境的危害主要有________________(至少填两种)。
（2）NO x 能形成酸雨，写出NO 2转化为HNO 3的化学方程式：_________________________________。
（3）汽车尾气中的CO 、NO x 在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。
写出NO 被CO 还原的化学方程式：________________________________。
【答案】（1）汽油的不完全燃烧 N 2与O 2在汽车汽缸内的高温环境下的反应 形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应(任填两种即可) （2）3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO （3）2CO ＋2NO =====催化剂N 2＋2CO 2【名师点睛】氮氧化物对环境的污染及防治（1）常见的污染类型①光化学烟雾：NO x 在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生的一种有毒的烟雾。
②酸雨：NO x 排入大气中后，与水反应生成HNO 3和HNO 2，随雨雪降到地面。
③破坏臭氧层：NO 2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。
（2）常见的NO x 尾气处理方法①碱液吸收法2NO 2＋2NaOH===NaNO 3＋NaNO 2＋H 2O NO 2＋NO ＋2NaOH===2NaNO 2＋H 2ONO 2、NO 的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是：n (NO 2)≥n (NO)。
一般适合工业尾气中NO x 的处理。
②催化转化在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N 2)或NO x 与CO 在一定温度下催化转化为无毒气体(N 2和CO 2)。
一般适用于汽车尾气的处理。
【重难点考向二】有关氮的氧化物的简单计算【典型例题2】氮氧化合物(用NO x 表示)是大气污染的重要因素，根据NO x 的性质特点，开发出多种化学治理氮氧化合物污染的方法。
（1）用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。
已知：4NH 3＋6NO =====催化剂△5N 2＋6H 2O,8NH 3＋6NO 2=====催化剂△7N 2＋12H 2O 。
同温同压下，3.5 L NH 3恰好将3.0 L NO 和NO 2的混合气体完全转化为N 2，则原混合气体中NO 和NO 2的体积之比是________。
（2）工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。
①NO 2被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比为1∶1，写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
②NO 与NO 2按物质的量之比1∶1被足量NaOH 溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是________________________________________________________________________。
（3）纯碱溶液也能用于处理氮氧化合物废气，反应原理与上述（2）类似，同时产生CO 2。
①请写出纯碱溶液吸收NO 2的化学方程式：_________________________________________________________________________________________________________________。
②现有一定量的某工业废气，其中含有3.36 L NO 2、1.12 L NO(已换算为标准状况，假设不含N 2O 4)，恰好被200 mL 碳酸钠溶液吸收，所得盐的物质的量分别为________、____________，该碳酸钠溶液的物质的量浓度为________mol·L －1。
【答案】（1）1∶3（2）①2NO 2＋2NaOH===NaNO 3＋NaNO 2＋H 2O②NaNO 2（3）①Na 2CO 3＋2NO 2===NaNO 3＋NaNO 2＋CO 2②NaNO 3：0.05 mol NaNO 2：0.15 mol 0.5【解析】（1）设NO 的体积为V (NO)，NO 2的体积为V (NO 2)，依据方程式知，处理NO 需NH 3：23V (NO)，处理NO 2需NH 3：43V (NO 2)，则 ⎩⎪⎨⎪⎧V NO ＋V NO 2＝3.0 L 23V NO ＋43V NO 2＝3.5 L 解得V (NO)＝0.75 L ，V (NO 2)＝2.25 L V (NO)∶V (NO 2)＝1∶3。
（2）①生成两种钠盐，必然是NO 2的歧化反应，依据量的关系可知两种盐分别为NaNO 3和NaNO 2。
②NO 中氮的化合价为＋2价，NO 2中氮的化合价为＋4 价，二者以1∶1混合时与NaOH 反应生成一种钠盐，依据电子守恒可知，钠盐中氮的化合价为＋3，即为NaNO 2。
（3）②n (NO 2)＝0.15 mol ，n (NO)＝0.05 mol Na 2CO 30.05 mol ＋NO 20.05 mol ＋NO 0.05 mol ===2NaNO 20.1 mol ＋CO 2 则单独与Na 2CO 3反应的NO 2为0.15 mol －0.05 mol ＝0.1 mol Na 2CO 30.05 mol ＋2NO 20.1 mol ===NaNO 30.05 mol ＋NaNO 20.05 mol ＋CO 2 所以共生成NaNO 3：0.05 mol ，NaNO 2：0.15 mol c (Na 2CO 3)＝0.1 mol0.2 L ＝0.5 mol·L －1。
【名师点睛】（1）解答氮氧化物溶于水的计算问题首先应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3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,2NO＋O2===2NO2，故若有气体剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。
①若NO和O2通入水中，总关系式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。
②若NO2和O2通入水中，总关系式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。
（2）注意原子守恒和得失电子守恒的运用有关氮的氧化物的计算，从反应实质看都是氧化还原反应。
可以从得失电子数相等或原子守恒的角度分析，简化计算过程。
如NO x与O2、H2O转化为硝酸的计算，则反应中O2得到的电子数与NO x失去的电子数相等。
1．如图所示，集气瓶内充满某气体，置于明亮处，将滴管内的水挤入集气瓶后，烧杯中的水会进入集气瓶，则集气瓶内的气体可能是()①NH3②N2、H2③NO2、O2④SO2⑤CH4、Cl2A．①②③④⑤B．①②④C．①③④⑤D．②③④【答案】C【解析】将滴管内的水挤入集气瓶后，烧杯中的水会进入集气瓶，说明气体极易溶于水，或气体发生化学反应而使集气瓶内压强降低；①氨气极易溶于水，符合实验现象，故正确；②氮气和氢气在光照条件下不反应，压强不变，所以不符合实验现象，故错误；③二氧化氮和氧气、水反应生成硝酸，将滴管内的水挤入集气瓶后，集气瓶内压强减小，烧杯内的水进入集气瓶，符合实验现象，故正确；④二氧化硫易溶于水，符合实验现象，故正确；⑤氯气和甲烷在光照条件下发生取代反应生成氯化氢气体，氯化氢易溶于水，将滴管内的水挤入集气瓶后，集气瓶内压强减小，烧杯中的水进入集气瓶，符合实验现象，故正确；故选C。
2．不属于氮的固定的变化是()A．豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为氨B．氮气和氢气在适宜条件下合成氨C．氮气和氧气在放电条件下生成NOD．工业上用氨和二氧化碳合成尿素【答案】D3．通常情况下，氮气性质不活泼，其原因是()A．氮分子是双原子分子B．氮元素的非金属性很强C．氮原子的半径较小D．氮分子中的化学键很难破坏【答案】D【解析】氮气分子中存在N≡N键，氮氮三键性质稳定，破坏时需要吸收很高的能量，所以氮气性质不活泼，故选D。
4．SCR法(选择性催化还原技术)是一种以NH3作为还原剂，将烟气中NO x，分解成无害的N2和H2O的干法脱硝技术，反应原理为：①6NO+4NH3═5N2+6H2O；②6NO2+8NH3═7N2+12H2O；③NO+NO2+2NH3═2N2+3H2O，下列说法正确的是()A．NO2为酸性氧化物B．H2O很稳定是因为水分子之间存在氢键C．反应③中每生成22.4 LN2，转移电子数1.5N AD．NH3的沸点比PH3的沸点高【答案】D5．如图所示，两个连通容器用活塞分开，左右两室(体积相同)各充入一定量NO和O2，且恰好使两容器内气体密度相同．打开活塞，使NO与O2充分反应．(不考虑NO2与N2O4的转化)（1）开始时左右两室分子数_____________(填“相同”或“不相同”)；（2）反应前后NO室压强_____________(填“增大”或“减小”)；（3）最终容器内密度与原来_____________(填“相同”或“不相同”)；（4）最终容器内_____________(填“有”或“无”)O2存在。
【答案】（1）不相同（2）减小（3）相同（4）有【解析】（1）由左右两室体积相同，两容器内气体密度相同可知，两容器中气体的质量相等，但NO和O2的摩尔质量不相等，故其物质的量不相等，开始时左右两室分子数不相同；（2）由于反应前后NO室的气体物质的量减小，故压强减小；（3）体系的体积和气体的质量均未变化，密度不变；（4）由于NO和O2反应，O2过量，故最终容器内有O2存在。
