山西省晋中市祁县中学2014-2015学年高中化学 第四章 第三节 氮（第一课时）学案 新人教版必修1

【知识点详解】 1. **氮气的性质**：氮气是空气中的主要成分，约占78%。它是一种双原子分子（N2），在常温常压下是无色无味的气体，化学性质非常稳定，不易与其他元素发生反应。这是因为氮分子中的两个氮原子之间存在很强的三键，能量高，不易断裂。 2. **氮气的化学性质**： - **与氢气反应**：在高温高压和催化剂存在的条件下，氮气能与氢气反应生成氨（NH3），这个反应称为哈柏-博世合成氨反应，是工业上大规模生产氨的关键过程。 - **与氧气反应**：氮气在高温或放电情况下可以与氧气反应生成一氧化氮（NO）。例如，在闪电或汽车发动机中，氮气和氧气会生成NO。 - **与镁反应**：氮气可以与活泼金属如镁在加热时反应生成氮化镁（Mg3N2）。 3. **一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）的性质**： - **NO的物理性质**：一氧化氮是无色气体，但与氧气反应后生成红棕色的二氧化氮。 - **NO2的物理性质**：二氧化氮是红棕色气体，有刺激性气味，比空气重。 4. **NO和NO2与水的反应**：二氧化氮可以溶于水并与之反应生成硝酸（HNO3）和一氧化氮。一氧化氮虽然不直接与水反应，但在有氧气存在的情况下，可以被氧气氧化成二氧化氮，再进一步与水反应。 5. **“魔鬼谷”现象**：在电闪雷鸣时，氮气与氧气在高能作用下发生反应生成氮氧化物，这些氮氧化物在雨水中形成硝酸盐，富含氮肥，导致谷内牧草茂盛。 6. **二氧化氮制硝酸的工业应用**：在工业生产硝酸的过程中，二氧化氮是关键中间体。通过设计合理的吸收系统，可以有效地利用二氧化氮并减少有害气体的排放，提高原料利用率和环保性能。 7. **化学计算问题**：在给定的化学问题中，涉及的是NO2和O2的混合气体与水的反应。NO2可以完全被水吸收生成硝酸，而O2则不会被水吸收。根据题目描述，剩余的2mL气体可能是未反应的氧气或NO。利用反应方程式和体积守恒可以计算出原混合气体中O2的体积。 这节课的内容涵盖了氮气的基本性质、氮的氧化物的化学性质以及它们在实际问题和工业生产中的应用。通过预习和探究活动，学生将深化对这些概念的理解，并学会如何运用这些知识解决实际问题。