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三、氮及其化合物

重要金属及非金属元素及其化合物 · 高三
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 氮元素及其单质、氧化物、氢化物、含氧酸及盐类的性质、转化关系与工业应用。

从哪来 建立在“3. 常见物质分子式”之上,需准确识别 $N_2$、$NO$、$NO_2$、$NH_3$、$HNO_3$ 等核心物质的化学式。

为什么 氮原子最外层有5个电子,既不易失也不易得,导致其单质 $N_2$ 因三键键能极高而性质稳定;但在高温或催化剂条件下,氮原子易与其他元素形成共价键,生成多种价态化合物(-3, +2, +4, +5),从而形成复杂的氧化还原转化网络。

“价态阶梯”法
画出氮元素的价态阶梯(-3, 0, +2, +4, +5),强调相邻价态间转化容易,跨价态转化需强氧化剂或还原剂。
适合:逻辑性强、擅长归纳总结、对氧化还原反应机理理解深刻的学生。
“工业流程”法
从合成氨(哈伯法)出发,串联硝酸工业(氨氧化→吸收),结合环保(尾气处理)讲解。
适合:对实际应用感兴趣、空间想象力好、喜欢从宏观流程理解微观反应的学生。
“实验现象”法
以颜色变化为主线(无色 $NO$ → 红棕色 $NO_2$ → 无色 $HNO_3$),通过经典实验现象反推反应原理。
适合:视觉记忆型、对抽象理论感到困难、依赖具体实验现象建立知识联系的学生。
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练一道
基础题
写出氨气催化氧化的化学方程式,并指出氧化剂。
变式
将 $NO$ 和 $O_2$ 混合后通入水中,若最终无气体剩余,求 $NO$ 与 $O_2$ 的体积比。
试试手自己判
检测题
向盛有 $NO$ 的集气瓶中缓慢通入 $O_2$,观察到的现象是?
看答案和判分标准
答案:气体先变为红棕色(生成 $NO_2$),若继续通入 $O_2$ 并加水,红棕色褪去(生成 $HNO_3$)。
判对标准:
必须提到“红棕色”这一关键现象,且能解释其来源是 $NO$ 被氧化为 $NO_2$。
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