高一化學必修二5.2.1氮及其化合物課件 (共34張PPT)

微山一中馬慧

2020年2月16日第二節(jié)氮及其化合物第1課時氮氣與氮的固定一氧化氮和二氧化氮課本、練習本、筆記本、雙色筆還有你的激情和信心！請同學們準備好：微山縣第一中學一、氮氣與氮的固定1.氮氣(1)氮元素的存在①氮原子的結構原子結構示意圖:________,一般通過___________與其他原子結合。共用電子對②自然界中,氮元素主要以氮氣的形式存在于空氣中,(2)氮氣的物理性質顏色狀態(tài)氣味密度溶解性_____氣體_____密度與空氣接近___溶于水無色無味難(3)氮氣的化學性質(重點，需記憶)氮氣的化學性質_____,通常很難與其他物質發(fā)生化學反應?！疚⑺伎肌繛楹蔚獨獾幕瘜W性質很穩(wěn)定?提示氮分子內兩個氮原子之間以共價三鍵結合,斷開該化學鍵需要較多的能量。①還原性穩(wěn)定N2+O22NO放電或高溫=========②氧化性a.N2與H2反應生成NH3,反應的化學方程式為_____________________。b.在點燃條件下與金屬鎂反應,化學方程式為___________________

N2+3H22NH3N2+3MgMg3N2點燃====高溫、高壓催化劑【情境·思考】氮氣保護技術通常應用于珍貴文物的保存和保護,國內外不乏先例。美國的《獨立宣言》就密封在氮氣環(huán)境中;中國博物館和中南海毛主席故居紀念館也是應用氮氣保護法;北京房山云居寺“99石經(jīng)回藏”也是氮氣保護的成功典范。2.氮的固定(1)含義:將大氣中_______的氮轉化為___________的過程叫做氮的固定。(2)分類:游離態(tài)含氮化合物為什么氮氣可以作為保護氣?原因：氮氣性質穩(wěn)定,常溫下不與物質發(fā)生反應,故可作保護氣。3.自然界中氮的循環(huán)3.自然界中氮的循環(huán)二、NO和NO21.物理性質（筆記）物質顏色狀態(tài)氣味毒性水溶性NO_____氣體_____有毒___溶于水NO2_______氣體_______有毒___溶于水無色無味不紅棕色刺激性易2.化學性質(1)實驗探究:實驗裝置

實驗操作在一支50mL的注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水,用乳膠管和彈簧夾封住管口,振蕩注射器打開彈簧夾,快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾,觀察現(xiàn)象,然后再振蕩注射器現(xiàn)象___________________________,振蕩后________________無明顯現(xiàn)象無色氣體變紅棕色紅棕色變?yōu)闊o色2NO+O2====2NO23NO2+H2O====2HNO3+NO(2)結論:在一定條件下,NO與NO2可以相互轉化,反應的化學方程式為（筆記，記憶）①NO→NO2:______________;②NO2→NO:____________________(工業(yè)制取硝酸)。2NO+O2====2NO23NO2+H2O====2HNO3+NO3.實驗室制備方法【重點，需記憶】NO的制備：3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2ONO2的制備：Cu+4HNO3(濃)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O【想一想】NO和NO2分別采用什么方法收集?說明原因。提示:常溫下NO能與O2反應,只能用排水法收集;NO2能與水反應生成NO,故只能用排空氣法收集?！厩榫场に伎肌磕成焦冉?jīng)常電閃雷鳴、雷雨交加,但樹木、灌木、草等植被非常茂密,但很少有人敢進入這個山谷。你能解釋該山谷植被茂密的原因嗎?提示:雷雨天時在閃電的作用下,空氣中氮氣與氧氣反應生成NO,然后發(fā)生NO→NO2→HNO3,HNO3隨雨水進入土壤,為植被提供了豐富的氮肥。N2+O22NO放電=========2NO+O2====2NO23NO2+H2O====2HNO3+NO1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)(1)NO和NO2的顏色、氣味、水溶性不同,但它們都是有毒的氣體。(

)(2)實驗室只能用排水法收集NO,用向上排空氣法收集NO2。(

)(3)NO具有較強的還原性,在空氣中極易被氧化。(

)(4)將盛滿NO的試管打開塞子置于空氣中,無色氣體變?yōu)榧t棕色。(

)(5)打磨好的鎂帶在空氣中燃燒可得到純凈的Mg3N2。(

)答案:(1)√

(2)√

(3)√

(4)√

(5)×2.下列過程沒有起到氮的固定作用的是(

)A.N2與O2反應生成NOB.NH3經(jīng)催化氧化生成NOC.N2與H2在一定條件下合成氨D.豆科植物的根瘤菌將空氣中的氮氣轉化為含氮化合物答案:B3.下列說法正確的是(

)A.一氧化氮和二氧化氮都可用排水法收集B.二氧化氮既有氧化性,又有還原性C.通常情況下,二氧化氮和一氧化氮都是無色的有毒氣體D.一氧化氮只具有還原性答案:B三、氮的氧化物溶于水的有關計算（重點難點，筆記，記憶）1.相關反應原理3NO2+H2O===2HNO3+NO①2NO+O2===2NO2②由方程式①×2+②得:4NO2+O2+2H2O===4HNO3③由方程式①×2+②×3得:4NO+3O2+2H2O===4HNO3④2.氮氧化物溶于水的不同情況及剩余氣體分析(1)NO2與O2的混合氣體溶于水(反應③)4NO2+O2+2H2O===4HNO3溫馨提示:氮的氧化物與O2的混合氣體溶于水時,剩余的氣體可能是O2,也可能是NO,但不可能是NO2,因為NO2會與水反應生成HNO3和NO。3NO2+H2O===2HNO3+NO（3）NO2、NO、O2三種混合氣體通入水中:a.可先將NO和O2轉化為NO2,再按上述各種情況分別處理。b.也可先將NO2和H2O反應轉化為NO,再按4NO+3O2+2H2O====4HNO3情況處理。【例題】一支試管中充有20mlNO氣體，倒置于水槽中，現(xiàn)向其中通入一定量的O2，試管內最終有4ml氣體，則通入的O2體積可能是多少？

分類討論4NO+3O2+2H2O===4HNO34NO+3O2+2H2O===4HNO34316x4320xx=12x=1515+4=19①剩余NO4ml

②剩余O24ml

解：【練習】一支試管中充有30mlNO2和O2的混合氣體，倒置于水槽中，充分反應后最終余5ml氣體，則原混合氣體中NO2和O2體積各是多少？

分類討論4NO2+O2+2H2O===4HNO34NO2+O2+2H2O===4HNO3414xx4yyO2y=34x+x=25x=15NO230-3=27

①O2過量余O2

5ml

②NO2過量則剩余NO

5ml

解：3NO2+H2O===2HNO3+NO31x5x=5O25+5=10NO230-10=20

【變式訓練】將40mLNO2和NO的混合氣體通入倒立于水槽中盛滿水的試管里,充分反應后試管中剩余20mL氣體,則原混合氣體中NO2和NO的體積比為

(

)A.2∶1 B.1∶3 C.3∶1 D.1∶1答案:C解析:所以原混合氣體中V(NO)=40

mL-30

mL=10

mL,因此V(NO2)∶V(NO)=30

mL∶10

mL=3∶1。

【課堂小節(jié)】1.下列關于氮氣的說法中錯誤的是(

)A.通常情況下N2性質很穩(wěn)定,所以N2可以在電焊時作保護氣隨堂檢測2.下列關于NO和NO2的敘述正確的是(

)A.NO是一種紅棕色氣體B.常溫常壓下,NO不能與空氣中的氧氣直接化合C.含等質量的氧元素的NO和CO的物質的量相等D.NO2可用排水法收集3.下列物質的轉化必須加入氧化劑且通過一步反應就能完成的是(

)①N2→NO2

②NO2→NO

③NO2→HNO3

④N2→NOA.① B.② C.④ D.③4.NO2溶于水時,與水反應,該反應的氧化劑和還原劑的物質的量之比是(

)A.2∶1 B.1∶2 C.3∶1 D.1∶35.如圖所示,室溫下向盛有3.0mLNO的試管中緩緩通入1.5mLO2(所有氣體體積均在標準狀況下測定)。請回答下列問題:(1)寫出觀察到的現(xiàn)象:①

;

②

;

③

。

(2)最終試管中剩余的氣體是

,體積為

。

作業(yè)：1.完成課堂檢測2.完成本節(jié)內容思維導圖3.總結并會寫本節(jié)相關化學方程式，完成方程式的書寫練習4.預習第二課時內容氨及銨鹽1.答案:C解析:N2很穩(wěn)定,常用作保護氣;在高溫下N2與O2產(chǎn)生的NO易被氧化為NO2,故汽車尾氣會造成環(huán)境污染;N2在空氣中的體積含量約為

;N2與金屬Mg反應時,作氧化劑。隨堂檢測2.答案:C解析:解答本題要抓住NO易被氧化、NO2易與水反應的特點。NO是無色的氣體,A項錯誤;常溫常壓下,NO易與空氣中的氧氣直接化合生成NO2,B項錯誤;NO2能與水反應,故不能用排水法收集,D項錯誤。3.答案:C解析:該題有兩個要求:(1)必須加入氧化劑;(2)通過一步反應就能完成。反應①、③、④從化合價角度來看都有元素化合價升高,但反應①N2→NO2不能通過一步反應完成;而反應③NO2→HNO3中,雖然氮元素的化合價升高,但不加氧化劑也能完成,如反應3