氮及其化合物 高中化学必修二教案教学设计 人教版
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氮及其化合物
【教学目标】
(1)掌握氮的重要性质,了解氮在我们生活中的重要用途。
(2)掌握氮的氧化物的性质,氮的重要化合物的用途及硝酸的相关注意事项。
(3)掌握氮族元素的性质,理解氮族元素原子结构与性质递变规律。
【教学重点】
氮及其重要化合物的性质及转化
【教学难点】
氮及其重要化合物的性质及相关实验
【教学过程】
一、导入
我们上节课学习了硫的相关性质,掌握非金属元素的学习方法,那我们又知道空气中含量最多的元素为氮气,这节课我们就带着已有的学习方法,对氮及其化合物知识展开学习!
二、知识讲解
使用建议说明:《氮及其化合物》知识内容丰富,涉及面广,是高考命题的热点内容之一。试题常以氮元素及其化合物知识为载体,考查基本概念、基本理论、实验、计算等,具有较强的综合性。
考点1氮气、氮的氧化物、硝酸
使用建议说明:考纲要求了解氮及其化合物的主要性质;了解氮的氧化物及其对环境的影响;了解硝酸的主要性质;通过浓硫酸、硝酸分别与不活泼金属、非金属的反应,认识浓硫酸、硝酸的强氧化性;通过比较浓硫酸与稀硫酸,浓硝酸与稀硝酸性质的差异,认识浓度、反应条件对反应产物的影响。
一、氮气(
N)
2
(1)分子结构:电子式为,结构式为N N
,氮氮叁键键能大,分子结构稳定,化学性质不活泼。
(2)物理性质:纯净的氮气是无色无味的气体,难溶于水,空气中约占总体积的78%。
(3)化学性质:常温下性质稳定,可作保护气;但在高温、放电、点燃等条件下能与2H 、2O 、II A 族的Mg 、Ca 等发生化学反应,即发生氮的固定(将空气中的氮气转变为含氮化合物的过程,有自然固氮和人工固氮两种形式)。2N 中N 元素0价,为N 的中间价态,既有氧化性又有还原性。
①与2H 反应:223N 3H 2NH +高温、高压催化剂
②与2O 反应:22
N O 2NO +放电
③与活泼金属反应:232N 3Mg Mg N +点燃
(4)氮气的用途:化工原料;液氮是火箭燃烧的推进剂;还可用作医疗、保护气等。 二、氮的氧化物
(1)氮的氧化物简介:
(2)NO 和2NO 的重要性质和制法 ①性质:2
22NO O 2NO +(易被氧气氧化,无色气体转化为红棕色)
; ()
224()2NO N O 无色红棕色(平衡体系);
2233NO H O
2HNO NO ++(工业制硝酸)
; 222NO NO 2NaOH
2NANO H O +++(尾气吸收)
; 2NO 有较强的氧化性,能使湿润的KI 淀粉试纸变蓝。
②制法:NO :()()33223Cu 8HNO 3Cu NO 2NO 4H O +=+↑+稀(必须________法收集NO );
2NO :()()33222Cu 4HNO Cu NO 2NO 2H O +=+↑+浓(必须___________法收集
2NO )
(3)氮的氧化物溶于水的计算
①2NO 或2NO 与2N (非2O )的混合气体溶于水可依据
2233NO H O
2HNO NO ++利用气体体积变化差值进行计算。
②2NO 和O 2的混合气体溶于水时由22234NO O 2H O 4HNO ++进行计算,
当体积比()()22V NO :V O 4:1=时,恰好反应;4: 1>时,2NO 过量,剩余NO ;4: 1<时,2O 过量,剩余2O 。
③NO 和2O 同时通入水中时,由22234NO O 2H O 4HNO ++进行计算,
原理同②。
④NO 、2NO 、2O 的混合气体通入水中,先按①求出NO 的体积,再加上混合气体中NO 的体积再按③方法进行计算。
三、硝酸(3HNO ) (1)物理性质:
无色、刺激性气味、易挥发液体,能与水以任意比例互溶,常用浓硝酸的质量分数大约为69%。
(2)化学性质
硝酸为强酸,具有以下性质: ①具有酸的通性; ②不稳定性:3
2224HNO 4NO O 2H O ↑+↑+光或热
;
③强氧化性:无论浓、稀硝酸均具有强氧化性,与金属反应时不放出氢气。 A 、与金属反应:()()33222Cu 4HNO Cu NO 2NO 2H O +=+↑+浓;
()()332223Cu 8HNO 3Cu NO 2NO 4H O +=+↑+稀3;
()
3323Ag 4HNO 3AgNO NO 2H O ++↑+稀;
常温下浓硝酸与铁、铝发生钝化。 B .与非金属反应:()
3222C 4HNO CO 4NO 2H O +↑+↑+浓。
C .与其他还原剂反应,如H 2S 、SO 2、Fe 2+等。
D .与有机物反应:硝化反应、酯化反应、与蛋白质发生颜色反应等。 (3)制法
①实验室制法:硝酸盐与浓硫酸微热,
()()
32443NaNO H SO NAHSO HNO ∆
++↑固浓(不能用强热和稀硫酸)
; ②工业制法:氨的催化氧化法,3224NH 5O 4NO 6H O ++∆
催化剂;
2
22NO O 2NO +;2233NO H O 2HNO NO ++;
尾气处理:222NO NO 2NaOH 2NaNO H O +++
(4)用途:制硝酸盐、氮肥、炸药、染料等。
考点2 氨气和铵盐
使用建议说明:氨气与铵盐部分是常考内容,考纲要求了解氨气的主要性质及其应用,了解氨气的实验室制法,了解铵盐的主要性质及其应用。所以此处内容大家再授课时务必要注重学生基础知识掌握的把控。