資源簡介

(共29張PPT)
專題7
專題知識體系構建與核心素養提升
內容索引
核心素養提升
知識體系構建
知識體系構建
氮及其化合物的轉化關系
【方程式再書寫】
寫出下列反應的化學方程式，是離子反應的寫離子方程式。
(1)N2和H2的反應：
__________________________。
(2)實驗室利用NH4Cl固體、Ca(OH)2固體混合加熱制備NH3：
__________________________________________。
(3)NH3的催化氧化：
____________________________。
N2＋3H2　　　　　　2NH3
高溫、高壓
催化劑
(4)NO2溶于水：
______________________________。
(5)把NH3通入水中：
____________________________________。
(6)Cu和稀HNO3的反應：
_______________________________________。
(7)Cu和濃HNO3的反應：
_______________________________________。
(8)C和濃HNO3的反應：
________________________________________。
(9)濃硝酸見光分解(化學方程式)：
________________________________。
返回
核心素養提升
1.證據推理與變化觀念
能對物質的性質及其變化提出可能的假設，并基于證據進行分析推理，證實或證偽假設；能解釋證據與結論之間的關系，確定形成科學結論所需要的證據和尋找證據的途徑等都是證據推理這一核心素養的具體體現。能從不同視角認識含氮化合物之間轉化的條件和方式；能運用化學變化的知識說明氨氣、硝酸的化學性質，能根據實際需要設計無機化合物轉化與制備的方案。
　一氧化氮、二氧化氮等氮氧化物是常見的大氣污染物，然而它們在工業上有著廣泛的用途。
已知：①室溫下，2NO＋Na2O2===2NaNO2；
例1
Ⅰ.以木炭、濃硝酸、水和銅為原料生成的一氧化氮與過氧化鈉反應制備亞硝酸鈉的裝置如圖所示：
(1)A中觀察到的現象是_______
___________。
有紅棕
色氣體生成
加熱條件下木炭與濃硝酸反應生成CO2、NO2和水，所以A中觀察到的現象是有紅棕色氣體生成。
(2)B中反應的離子方程式是________________________________________________________________________。
二氧化氮溶于水生成硝酸和NO，硝酸具有強氧化性，能與金屬銅反應，則B中反應的離子方程式是3NO2＋H2O===2H＋＋　　＋NO、3Cu＋8H＋＋　　 ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。
(3)裝置C的作用是________，裝置F的作用是_______________。
防止倒吸
吸收未反應的NO
二氧化氮易溶于水，所以裝置C的作用是防止倒吸。反應后NO過量，NO是大氣污染物，則裝置F的作用是吸收未反應的NO。
(4)若無裝置D，則E中產物除亞硝酸鈉外，還有副產物_______________(填化學式)。
Na2CO3、NaOH
堿石灰的作用是吸收NO中的水蒸氣和二氧化碳，二者均與過氧化鈉反應，所以若無裝置D，則E中產物除亞硝酸鈉外，還有副產物Na2CO3、NaOH。
Ⅱ.某研究性學習小組對NO2和Na2O2能否發生反應進行探究。
[提出假設]
假設一：NO2與Na2O2不反應；
假設二：NO2能被Na2O2氧化；
假設三：__________________。
[設計實驗]
(1)實驗時，將NO2氣體通入盛有Na2O2的玻璃管中，淡黃色粉末完全變成白色，說明假設_____不成立。
NO2能被Na2O2還原
一
由于二氧化氮也具有氧化性，則假設三應該是NO2能被Na2O2還原。
實驗時，將NO2氣體通入盛有Na2O2的玻璃管中，淡黃色粉末完全變成白色，說明發生了化學反應，因此假設一不成立。
(2)若假設二成立，則反應的化學方程式是______________
____________。
2NO2＋Na2O2
===2NaNO3
若假設二成立，則二氧化氮被氧化為硝酸鈉，反應的化學方程式是2NO2＋Na2O2===2NaNO3。
(3)為驗證假設二是否成立，該小組同學進行如下定性實驗研究，請完成下表內容。
實驗步驟(不要求寫具體操作過程，試劑、儀器任選) 預期的實驗現象及結論
取適量的白色固體置于試管中，加蒸餾水溶解，_____________ ___________________________
若高錳酸鉀溶液不褪色，則假設二成立；若高錳酸鉀溶液褪色，則假設二不成立(其他合理答案也可)
再滴加稀硫酸
酸化，最后滴加高錳酸鉀溶液
要驗證假設二是否成立，只需要
檢驗是否產生亞硝酸鈉即可，如
果有亞硝酸鈉生成，則假設二不
成立。根據題干信息可知，亞硝
酸根離子能使酸性高錳酸鉀溶液
褪色，所以實驗操作是取適量的白色固體置于試管中，加蒸餾水溶解，再滴加稀硫酸酸化，最后滴加高錳酸鉀溶液，如果高錳酸鉀溶液不褪色，則假設二成立。
2.科學探究與創新意識
發展物質性質及物質轉化的實驗探究能力，從單一物質的多角度性質探究到一組物質的多角度性質及物質轉化的探究。
能針對物質性質及物質轉化的探究問題，提出有依據的假設，選取試劑，設計實驗方案并實施，基于實驗事實得出結論。
　(2023·江蘇常州高一期中)研究性學習小組設計了如下圖所示實驗裝置(部分夾持裝置已省略)制備NO，并進行NO的檢驗和性質探究實驗。
例2
已知：NO在FeSO4溶液中發生反應：FeSO4＋NO　　[Fe(NO)]SO4(棕色)，該反應可以用于檢驗NO。
(1)儀器a的名稱是__________。裝置A內發生主要反應的離子方程式為_______________________________________。
(2)實驗開始前，向裝置中通入一段時間N2的目的是________________
______________。
分液漏斗
排除空氣，防止
NO被氧氣氧化
(3)裝置B、C中蒸餾水和無水CaCl2的作用分別是__________________
_____、________。
(4)裝置D中Fe粉與NO以物質的量之比2∶3發生反應，生成N2和另一種固體產物，該固體產物的化學式為________。
吸收揮發出的硝酸
蒸氣
干燥NO
Fe2O3
(5)進行實驗時，裝置E中的實驗現象為_________________。
(6)裝置F集氣瓶中收集的氣體是N2和_____(填化學式)。
溶液顏色變為棕色
NO
A中稀硝酸和銅反應生成NO，B中水的作用是吸收揮發出的硝酸蒸氣，C中無水氯化鈣干燥NO，D中Fe粉與NO以物質的量之比2∶3發生反應，生成N2和另一種固體產物，化學方程式為6NO＋4Fe　　　3N2＋2Fe2O3；E中盛放FeSO4溶液，檢驗NO，F中收集未反應完的NO和生成的N2。
3.科學態度與社會責任
能應用物質性質及物質轉化關系，分析和探討某些化學過程對人類健康、社會可持續發展可能帶來的雙重影響，并對這些影響從多個方面進行評估，從而更加科學、合理地選擇和應用物質及其變化。
　汽車尾氣中的NO是造成大氣污染的物質之一，但NO又是工業生產硝酸的中間產物，另外NO在人體的血管系統內又有傳送信息的功能，有三位教授因此項研究成果而獲得諾貝爾獎。
(1)汽車尾氣中NO的來源是_____(填字母)。
A.汽油、柴油中含氮，是其燃燒產物
B.是空氣中的N2與汽油、柴油的反應產物
C.是空氣中的N2與O2在汽車汽缸內的高溫環境下的反應產物
D.是汽車高溫尾氣導致了空氣中N2與O2的化合反應
例3
C
(2)寫出NO造成酸雨的兩個化學方程式：____________________、__________________________。
(3)控制或者減少城市汽車尾氣污染的方法可以有_____(填字母)。
A.開發氫能 B.使用電動車
C.使用含鉛汽油 D.嚴禁車輛行駛
2NO＋O2===2NO2
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
AB
(4)為了降低汽車尾氣對大氣的污染，目前最有效的方法是給汽車安裝尾氣凈化裝置。它能將尾氣中的CO和NO在催化劑作用下，發生反應轉化為無害氣體，其反應的化學方程式為__________________________。
由CO與NO反應生成可參與大氣生態循環的無毒氣體可知，該反應是以NO為氧化劑，將CO氧化為CO2，而本身被還原為N2，反應的化學方程式為2NO＋2CO　　 　2CO2＋N2。
返回專題知識體系構建與核心素養提升
氮及其化合物的轉化關系
方程式再書寫
寫出下列反應的化學方程式，是離子反應的寫離子方程式。
(1)N2和H2的反應：
________________________________________________________________________。
(2)實驗室利用NH4Cl固體、Ca(OH)2固體混合加熱制備NH3：
________________________________________________________________________。
(3)NH3的催化氧化：
________________________________________________________________________。
(4)NO2溶于水：
________________________________________________________________________。
(5)把NH3通入水中：
________________________________________________________________________。
(6)Cu和稀HNO3的反應：
________________________________________________________________________。
(7)Cu和濃HNO3的反應：
________________________________________________________________________。
(8)C和濃HNO3的反應：
________________________________________________________________________。
(9)濃硝酸見光分解(化學方程式)：
________________________________________________________________________。
1．證據推理與變化觀念
能對物質的性質及其變化提出可能的假設，并基于證據進行分析推理，證實或證偽假設；能解釋證據與結論之間的關系，確定形成科學結論所需要的證據和尋找證據的途徑等都是證據推理這一核心素養的具體體現。能從不同視角認識含氮化合物之間轉化的條件和方式；能運用化學變化的知識說明氨氣、硝酸的化學性質，能根據實際需要設計無機化合物轉化與制備的方案。
例1　一氧化氮、二氧化氮等氮氧化物是常見的大氣污染物，然而它們在工業上有著廣泛的用途。
已知：①室溫下，2NO＋Na2O2===2NaNO2；
②酸性條件下，NO或NO都能與MnO反應生成NO和Mn2＋，如5NO＋2MnO＋6H＋===5NO＋2Mn2＋＋3H2O。
Ⅰ.以木炭、濃硝酸、水和銅為原料生成的一氧化氮與過氧化鈉反應制備亞硝酸鈉的裝置如圖所示：
(1)A中觀察到的現象是____________________________________________________。
(2)B中反應的離子方程式是_________________________________________________。
(3)裝置C的作用是_________________________________________________________，
裝置F的作用是____________________________________________________________。
(4)若無裝置D，則E中產物除亞硝酸鈉外，還有副產物______________(填化學式)。
Ⅱ.某研究性學習小組對NO2和Na2O2能否發生反應進行探究。
[提出假設]
假設一：NO2與Na2O2不反應；
假設二：NO2能被Na2O2氧化；
假設三：________________________________________________________________________。
[設計實驗]
(1)實驗時，將NO2氣體通入盛有Na2O2的玻璃管中，淡黃色粉末完全變成白色，說明假設______不成立。
(2)若假設二成立，則反應的化學方程式是__________________________________________。
(3)為驗證假設二是否成立，該小組同學進行如下定性實驗研究，請完成下表內容。
實驗步驟(不要求寫具體操作過程，試劑、儀器任選) 預期的實驗現象及結論
取適量的白色固體置于試管中，加蒸餾水溶解，________________________________________________________________________
2.科學探究與創新意識
發展物質性質及物質轉化的實驗探究能力，從單一物質的多角度性質探究到一組物質的多角度性質及物質轉化的探究。
能針對物質性質及物質轉化的探究問題，提出有依據的假設，選取試劑，設計實驗方案并實施，基于實驗事實得出結論。
例2　(2023·江蘇常州高一期中)研究性學習小組設計了如下圖所示實驗裝置(部分夾持裝置已省略)制備NO，并進行NO的檢驗和性質探究實驗。
已知：NO在FeSO4溶液中發生反應：FeSO4＋NO??[Fe(NO)]SO4(棕色)，該反應可以用于檢驗NO。
(1)儀器a的名稱是______________。裝置A內發生主要反應的離子方程式為______________。
(2)實驗開始前，向裝置中通入一段時間N2的目的是__________________________________。
(3)裝置B、C中蒸餾水和無水CaCl2的作用分別是_____________________、______________。
(4)裝置D中Fe粉與NO以物質的量之比2∶3發生反應，生成N2和另一種固體產物，該固體產物的化學式為______________。
(5)進行實驗時，裝置E中的實驗現象為_____________________________________________。
(6)裝置F集氣瓶中收集的氣體是N2和______(填化學式)。
3．科學態度與社會責任
能應用物質性質及物質轉化關系，分析和探討某些化學過程對人類健康、社會可持續發展可能帶來的雙重影響，并對這些影響從多個方面進行評估，從而更加科學、合理地選擇和應用物質及其變化。
例3　汽車尾氣中的NO是造成大氣污染的物質之一，但NO又是工業生產硝酸的中間產物，另外NO在人體的血管系統內又有傳送信息的功能，有三位教授因此項研究成果而獲得諾貝爾獎。
(1)汽車尾氣中NO的來源是________(填字母)。
A．汽油、柴油中含氮，是其燃燒產物
B．是空氣中的N2與汽油、柴油的反應產物
C．是空氣中的N2與O2在汽車汽缸內的高溫環境下的反應產物
D．是汽車高溫尾氣導致了空氣中N2與O2的化合反應
(2)寫出NO造成酸雨的兩個化學方程式：____________________、______________________。
(3)控制或者減少城市汽車尾氣污染的方法可以有________(填字母)。
A．開發氫能 B．使用電動車
C．使用含鉛汽油 D．嚴禁車輛行駛
(4)為了降低汽車尾氣對大氣的污染，目前最有效的方法是給汽車安裝尾氣凈化裝置。它能將尾氣中的CO和NO在催化劑作用下，發生反應轉化為無害氣體，其反應的化學方程式為_______________________________________________________________________________。專題知識體系構建與核心素養提升
氮及其化合物的轉化關系
方程式再書寫
寫出下列反應的化學方程式，是離子反應的寫離子方程式。
(1)N2和H2的反應：
N2＋3H22NH3。
(2)實驗室利用NH4Cl固體、Ca(OH)2固體混合加熱制備NH3：
2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋2H2O＋CaCl2。
(3)NH3的催化氧化：
4NH3＋5O24NO＋6H2O。
(4)NO2溶于水：
3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO。
(5)把NH3通入水中：
NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－。
(6)Cu和稀HNO3的反應：
3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。
(7)Cu和濃HNO3的反應：
Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O。
(8)C和濃HNO3的反應：
C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
(9)濃硝酸見光分解(化學方程式)：
4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O。
1．證據推理與變化觀念
能對物質的性質及其變化提出可能的假設，并基于證據進行分析推理，證實或證偽假設；能解釋證據與結論之間的關系，確定形成科學結論所需要的證據和尋找證據的途徑等都是證據推理這一核心素養的具體體現。能從不同視角認識含氮化合物之間轉化的條件和方式；能運用化學變化的知識說明氨氣、硝酸的化學性質，能根據實際需要設計無機化合物轉化與制備的方案。
例1　一氧化氮、二氧化氮等氮氧化物是常見的大氣污染物，然而它們在工業上有著廣泛的用途。
已知：①室溫下，2NO＋Na2O2===2NaNO2；
②酸性條件下，NO或NO都能與MnO反應生成NO和Mn2＋，如5NO＋2MnO＋6H＋===5NO＋2Mn2＋＋3H2O。
Ⅰ.以木炭、濃硝酸、水和銅為原料生成的一氧化氮與過氧化鈉反應制備亞硝酸鈉的裝置如圖所示：
(1)A中觀察到的現象是________________________________________________________。
(2)B中反應的離子方程式是____________________________________________________。
(3)裝置C的作用是____________________，裝置F的作用是____________________________。
(4)若無裝置D，則E中產物除亞硝酸鈉外，還有副產物________(填化學式)。
Ⅱ.某研究性學習小組對NO2和Na2O2能否發生反應進行探究。
[提出假設]
假設一：NO2與Na2O2不反應；
假設二：NO2能被Na2O2氧化；
假設三：________________________________________________________________________。
[設計實驗]
(1)實驗時，將NO2氣體通入盛有Na2O2的玻璃管中，淡黃色粉末完全變成白色，說明假設________不成立。
(2)若假設二成立，則反應的化學方程式是__________________________________________。
(3)為驗證假設二是否成立，該小組同學進行如下定性實驗研究，請完成下表內容。
實驗步驟(不要求寫具體操作過程，試劑、儀器任選) 預期的實驗現象及結論
取適量的白色固體置于試管中，加蒸餾水溶解，________
答案　Ⅰ.(1)有紅棕色氣體生成　(2)3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO、3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　(3)防止倒吸　吸收未反應的NO　(4)Na2CO3、NaOH
Ⅱ.NO2能被Na2O2還原　(1)一　(2)2NO2＋Na2O2===2NaNO3　(3)再滴加稀硫酸酸化，最后滴加高錳酸鉀溶液　若高錳酸鉀溶液不褪色，則假設二成立；若高錳酸鉀溶液褪色，則假設二不成立(其他合理答案也可)
解析　Ⅰ.(1)加熱條件下木炭與濃硝酸反應生成CO2、NO2和水，所以A中觀察到的現象是有紅棕色氣體生成。(2)二氧化氮溶于水生成硝酸和NO，硝酸具有強氧化性，能與金屬銅反應，則B中反應的離子方程式是3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO、3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。(3)二氧化氮易溶于水，所以裝置C的作用是防止倒吸。反應后NO過量，NO是大氣污染物，則裝置F的作用是吸收未反應的NO。(4)堿石灰的作用是吸收NO中的水蒸氣和二氧化碳，二者均與過氧化鈉反應，所以若無裝置D，則E中產物除亞硝酸鈉外，還有副產物Na2CO3、NaOH。
Ⅱ.由于二氧化氮也具有氧化性，則假設三應該是NO2能被Na2O2還原。
(1)實驗時，將NO2氣體通入盛有Na2O2的玻璃管中，淡黃色粉末完全變成白色，說明發生了化學反應，因此假設一不成立。(2)若假設二成立，則二氧化氮被氧化為硝酸鈉，反應的化學方程式是2NO2＋Na2O2===2NaNO3。(3)要驗證假設二是否成立，只需要檢驗是否產生亞硝酸鈉即可，如果有亞硝酸鈉生成，則假設二不成立。根據題干信息可知，亞硝酸根離子能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，所以實驗操作是取適量的白色固體置于試管中，加蒸餾水溶解，再滴加稀硫酸酸化，最后滴加高錳酸鉀溶液，如果高錳酸鉀溶液不褪色，則假設二成立。
2．科學探究與創新意識
發展物質性質及物質轉化的實驗探究能力，從單一物質的多角度性質探究到一組物質的多角度性質及物質轉化的探究。
能針對物質性質及物質轉化的探究問題，提出有依據的假設，選取試劑，設計實驗方案并實施，基于實驗事實得出結論。
例2　(2023·江蘇常州高一期中)研究性學習小組設計了如下圖所示實驗裝置(部分夾持裝置已省略)制備NO，并進行NO的檢驗和性質探究實驗。
已知：NO在FeSO4溶液中發生反應：FeSO4＋NO[Fe(NO)]SO4(棕色)，該反應可以用于檢驗NO。
(1)儀器a的名稱是______________________。裝置A內發生主要反應的離子方程式為______________________________________________________________________________。
(2)實驗開始前，向裝置中通入一段時間N2的目的是__________________________________。
(3)裝置B、C中蒸餾水和無水CaCl2的作用分別是______________、______________。
(4)裝置D中Fe粉與NO以物質的量之比2∶3發生反應，生成N2和另一種固體產物，該固體產物的化學式為______________。
(5)進行實驗時，裝置E中的實驗現象為___________________________________________。
(6)裝置F集氣瓶中收集的氣體是N2和____________(填化學式)。
答案　(1)分液漏斗　3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(2)排除空氣，防止NO被氧氣氧化
(3)吸收揮發出的硝酸蒸氣　干燥NO
(4)Fe2O3
(5)溶液顏色變為棕色
(6)NO
解析　A中稀硝酸和銅反應生成NO，B中水的作用是吸收揮發出的硝酸蒸氣，C中無水氯化鈣干燥NO，D中Fe粉與NO以物質的量之比2∶3發生反應，生成N2和另一種固體產物，化學方程式為6NO＋4Fe3N2＋2Fe2O3；E中盛放FeSO4溶液，檢驗NO，F中收集未反應完的NO和生成的N2。
3．科學態度與社會責任
能應用物質性質及物質轉化關系，分析和探討某些化學過程對人類健康、社會可持續發展可能帶來的雙重影響，并對這些影響從多個方面進行評估，從而更加科學、合理地選擇和應用物質及其變化。
例3　汽車尾氣中的NO是造成大氣污染的物質之一，但NO又是工業生產硝酸的中間產物，另外NO在人體的血管系統內又有傳送信息的功能，有三位教授因此項研究成果而獲得諾貝爾獎。
(1)汽車尾氣中NO的來源是________(填字母)。
A．汽油、柴油中含氮，是其燃燒產物
B．是空氣中的N2與汽油、柴油的反應產物
C．是空氣中的N2與O2在汽車汽缸內的高溫環境下的反應產物
D．是汽車高溫尾氣導致了空氣中N2與O2的化合反應
(2)寫出NO造成酸雨的兩個化學方程式：____________________、______________________。
(3)控制或者減少城市汽車尾氣污染的方法可以有________(填字母)。
A．開發氫能 B．使用電動車
C．使用含鉛汽油 D．嚴禁車輛行駛
(4)為了降低汽車尾氣對大氣的污染，目前最有效的方法是給汽車安裝尾氣凈化裝置。它能將尾氣中的CO和NO在催化劑作用下，發生反應轉化為無害氣體，其反應的化學方程式為______________________________________________________________________________。
答案　(1)C　(2)2NO＋O2===2NO2　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　(3)AB　(4)2NO＋2CON2＋2CO2
解析　(4)由CO與NO反應生成可參與大氣生態循環的無毒氣體可知，該反應是以NO為氧化劑，將CO氧化為CO2，而本身被還原為N2，反應的化學方程式為2NO＋2CO2CO2＋N2。

展開更多......

收起↑