氮及其化合物課件高一下學(xué)期化學(xué)人教版1（完整版）3

第二節(jié)氮及其化合物

第1課時(shí)【核心素養(yǎng)】

1.宏觀辨識(shí)與微觀探析

了解氮元素在自然界中循環(huán)的基本過程，了解生物固氮和人工固氮，認(rèn)識(shí)氮?dú)獾男再|(zhì);能根據(jù)氮分子中化學(xué)鍵推斷氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。

2.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)

通過NO、NO2溶解性實(shí)驗(yàn)，探究使氮元素轉(zhuǎn)化更充分的方案。3.證據(jù)推理與模型認(rèn)知

通過學(xué)習(xí)NO、NO2溶于水的簡(jiǎn)單計(jì)算，培養(yǎng)學(xué)生推理解決問題的能力。4.科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任

知道氮?dú)庠谝欢l件下能夠與氧氣、氫氣發(fā)生反應(yīng)，了解氮的固定的相關(guān)知識(shí)，體會(huì)合成氨過程中的科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的核心素養(yǎng)?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】1.教學(xué)重點(diǎn)：氮?dú)狻⒁谎趸?、二氧化氮的化學(xué)性質(zhì)2.教學(xué)難點(diǎn)：NOx溶于水的計(jì)算閱讀教材P11頁(yè)第一段，找出自然界中的氮元素的存在形式氮元素動(dòng)植物蛋白質(zhì)土壤海洋中硝酸鹽和銨鹽空氣中的氮?dú)庖弧⒌獨(dú)?.物理性質(zhì)2.氮分子的結(jié)構(gòu)電子式：

結(jié)構(gòu)式：化學(xué)式：N2NN顏色氣味狀態(tài)水溶性密度__________氣體____溶于水比空氣略小無(wú)色無(wú)味難3.化學(xué)性質(zhì)N2+3H22NH3催化劑高溫、高壓N2+3MgMg3N2點(diǎn)燃N2+O22NO放電或高溫②還原性①氧化性4.氮?dú)獾挠猛劲倩ぴ希夯省?、硝酸等化合物的制造②作保護(hù)氣：焊接金屬、燈泡、食品包裝作保護(hù)氣③制冷劑：麻醉、冷凍治療

1.下列關(guān)于氮?dú)獾恼f(shuō)法中錯(cuò)誤的是()

A.通常情況下N2性質(zhì)很穩(wěn)定，所以N2可以在電焊時(shí)作保護(hù)氣

B.N2+O2

2NO，該反應(yīng)是汽車尾氣造成污染的主要因素之一

C.N2在空氣中約占的質(zhì)量比為4/5

D.在反應(yīng)3Mg+N2

Mg3N2中，N2作氧化劑高溫高溫C【課堂練習(xí)】2.下列關(guān)于氮?dú)獾恼f(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.氮?dú)庠谕ǔＧ闆r下不燃燒，也不支持燃燒，不能供給呼吸

B.液氮可用于醫(yī)學(xué)和高科技領(lǐng)域，制造低溫環(huán)境

C.利用氮?dú)獾姆€(wěn)定性，工業(yè)上用來(lái)替代稀有氣體作焊接金屬的保護(hù)氣

D.在高溫高壓、催化劑條件下與氫氣反應(yīng)時(shí)，氮?dú)庾鬟€原劑D二、氮的固定1.概念：將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)變?yōu)榈幕衔?.方法：雷電固氮:N2+O22NO

放電或高溫②人工固氮:N2+3H22NH3

高溫高壓催化劑生物固氮:豆科植物的根瘤菌吸收N2形成含氮化合物①自然固氮1.下列關(guān)于氮元素說(shuō)法中，不正確的是（

）A.工業(yè)上氫氣和氮?dú)夂铣砂睂儆谌斯す痰狟.閃電時(shí)，大氣中氮的氧化物的生成屬于氮的固定C.氮元素在自然界有游離態(tài)和化合態(tài)D.非金屬單質(zhì)氮?dú)庠诨瘜W(xué)反應(yīng)中只能作氧化劑【課堂練習(xí)】D2.氮是動(dòng)植物生長(zhǎng)不可缺少的元素，含氮化合物也是重要的化工原料。自然界中存在如圖所示的氮元素的循環(huán)過程，下列說(shuō)法不正確的是()

A.過程①“雷電作用”中發(fā)生的反應(yīng)是N2＋O2

2NO

B.過程③“固氮作用”中，氮?dú)獗贿€原

C.⑤中涉及的反應(yīng)可能有2NO2-＋O2=2NO3-

D.⑥中涉及的反應(yīng)可能有2NO3-＋12H＋=N2↑＋6H2O放電D1.氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物如N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。三、氮的氧化物氧化物的化學(xué)式N2ONON2O3NO2、N2O4N2O5氮元素的價(jià)態(tài)+1+2+3+4+5注意：①氮的氧化物都有毒

②只有N2O3、N2O5是酸性氧化物，其余均為不成鹽氧化物

③N2O俗稱“笑氣”2.NO和NO2NONO2物理性質(zhì)毒性與O2反應(yīng)與H2O反應(yīng)與堿反應(yīng)收集方法對(duì)環(huán)境影響無(wú)色、無(wú)味、難溶于水紅棕色、刺激性氣味、易溶于水2NO＋O2=2NO23NO2＋H2O=2HNO3＋NO排水法向上排空氣法導(dǎo)致光化學(xué)煙霧和酸雨，破壞臭氧層2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O不反應(yīng)不反應(yīng)不反應(yīng)有毒（跟血紅蛋白結(jié)合）有毒在新疆與青海交界處有一山谷，人稱“魔鬼谷”。經(jīng)常電閃雷鳴，狂風(fēng)暴雨，把人畜擊斃，然而谷內(nèi)卻是牧草茂盛，四季常青。

氮肥N2O2放電NONO2O2HNO3H2ONO3-進(jìn)入土壤1.下列有關(guān)NO2的說(shuō)法正確的是()A.NO2可由N2與O2反應(yīng)直接制備B.NO2有毒，但因其易溶于水且與水反應(yīng)，因此不屬于大氣污染物C.NO2既有氧化性也有還原性D.NO2為紅棕色氣體，因此將NO2通入水中，溶液顯紅棕色2.下列說(shuō)法正確的是(

)A.氮的固定只有在高溫、高壓、催化劑存在的條件下才能實(shí)現(xiàn)B.NO和NO2均有毒C.NO2與H2O反應(yīng)生成HNO3,所以NO2是酸性氧化物D.NO可用排空氣法收集【課堂練習(xí)】CB現(xiàn)象：1.無(wú)明顯現(xiàn)象2.氣體變?yōu)榧t色3.氣體又變?yōu)闊o(wú)色3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO2

實(shí)驗(yàn)5-51.若NO2通入水中，關(guān)系式為3NO2＋H2O

=

2HNO3＋NO

剩余氣體為NO剩余V(NO)=

四、NOx溶于水的計(jì)算2.若NO和NO2通入水中，總關(guān)系式為3NO2＋H2O

=2HNO3＋NO

剩余氣體為NO剩余V(NO)=

【練習(xí)】某燒瓶中盛滿NO2和NO混合氣（兩者體積比3：2），現(xiàn)將燒瓶倒立于水槽中，待充分反應(yīng)后，剩余氣體的成分是什么？剩余氣體與原混合氣的體積比為多少？3NO2+H2O=2HNO3+NO例1：裝滿15毫升NO2氣體的試管倒立伸入水槽中，待其反應(yīng)充分后，試管內(nèi)液面上升，并且有無(wú)色氣體剩余，判斷剩余氣體是什么？體積為多少毫升？3NO2+H2O=2HNO3+NO3.若NO和O2混合氣體溶于水反應(yīng)原理：2NO+O2=2NO2

3NO2+H2O=2HNO3+NO總反應(yīng)式：4NO+3O2+2H2O=4HNO3結(jié)論：V(NO):V(O2)=4:3恰好反應(yīng)，無(wú)氣體剩余V(NO):V(O2)<4:3O2過量，剩余O2V(NO):V(O2)>4:3NO過量，剩余NO練習(xí)：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(nèi)最終有4mL氣體，則通入O2的體積可能是多少？若剩余氣體為NO，則與O2反應(yīng)的NO為16mL4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3通入O2的體積是12mL若剩余氣體為O2，則與O2反應(yīng)的NO為20mL通入O2的體積是19mL4.若NO2和O2混合氣體溶于水反應(yīng)原理：3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO2總反應(yīng)式：4NO2+O2+2H2O=4HNO3結(jié)論：V(NO2):V(O2)=4:1恰好反應(yīng)，無(wú)氣體剩余V(NO2):V(O2)<4:1O2過量，剩余O2V(NO2):V(O2)>4:1NO2過量，剩余NO例2：將4體積NO2和2體積O2充分混合于某燒瓶中，然后倒立于水槽中，待液面不再變化，剩余氣體是什么？體積是多少？練習(xí)：將7體積NO2和1體積O2充分混合于某燒瓶中，然后倒立于水槽中，待液面不再變化，剩余氣體是什么？體積是多少？4NO2+O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO3NOx溶于水剩余氣體計(jì)算的原理：

NOx溶于水的問題首先看清原理實(shí)質(zhì)，無(wú)論是單一氣體(NO2)，還是NO、NO2、O2中的兩者或三者的混合氣體溶于水，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是：3NO2+H2O=

2HNO3+NO

2NO+O2=

2NO2故若有氣體剩余只能是NO或O2,不可能是NO2。

電子守恒法

當(dāng)NOx轉(zhuǎn)化為硝酸時(shí)要失去電子，如果是NOx與O2混合，則反應(yīng)中O2得到的電子數(shù)與NOx失去的電子數(shù)相等。

原子個(gè)數(shù)比法V(N):V(O)<2:5O2剩余=2:5恰好完全反應(yīng)>2:5NO剩余【課堂練習(xí)】1.一定條件下，將盛有12mLNO和NO2混合氣的試管到立于盛滿水的水槽中,充分反應(yīng)后，容器內(nèi)殘留6mL的氣體,則原混合氣中NO與NO2的體積比為(

)

A.1:3

B

3:1

C.2:3

D.3:42.(雙選)將12mL裝有NO2和O2的混合氣體的量筒倒立于水槽中,充分反應(yīng)后,還剩余2mL無(wú)色氣體,則原混合氣體中O2的體積和剩余的氣體分別是(

)A.2.4mL、O2 B.1.2mL、NOC.4mL、O2 D.3.6mL、NOABC3.工業(yè)制HNO3的過程中排放的NO2和NO常用NaOH溶液吸收，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O、

2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2ONO不能被NaOH溶液吸收。若同溫同壓下NO2與NO的體積之比如下，其中不能被NaOH溶液完全吸收的是(

)A.1∶1B.1∶3

C.2∶1

D.3∶1 B4.在容積為672mL