【寒假預(yù)習(xí)專用】2025春高一化學(xué)必修第二冊(cè)人教版上課課件 5.2.1 氮和氮的氧化物

第五章

化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素

第二節(jié)

氮及其化合物

課時(shí)1

氮及氮的氧化物

新人教版

化學(xué)

必修第二冊(cè)貳本節(jié)重點(diǎn)本節(jié)難點(diǎn)氮的性質(zhì)1氮的氧化物2目錄課堂導(dǎo)入

在自然界里，氮元素主要以氮分子的形式存在于空氣中，部分氮元素存在于動(dòng)植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)中，還有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸鹽和銨鹽中。在雷電的環(huán)境下，大自然中的一氧化氮或微生物生命活動(dòng)放出二氧化氮。產(chǎn)生的二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸，硝酸可以供制氮肥。因此，俗語有云“雷雨發(fā)莊稼”。氮的存在形式空氣中的氮?dú)馔寥篮Ｑ笾邢跛猁}和銨鹽動(dòng)植物蛋白質(zhì)探究課堂氮的物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度溶解性無色氣體無味密度與空氣接近，略小難溶于水氧氣21%其他成分1%氮?dú)?8%空氣成分示意圖探究課堂氮元素的位置與結(jié)構(gòu)（1）氮元素在元素周期表中的位置第二周期，第VA族（2）寫出氮?dú)獾碾娮邮胶徒Y(jié)構(gòu)式。電子式結(jié)構(gòu)式N

N

NN球棍模型兩個(gè)氮原子間以共價(jià)三鍵結(jié)合，斷開該化學(xué)鍵需要較多的能量，所以氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，通常難以與其它物質(zhì)反應(yīng)。探究課堂氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)但高溫、高壓、催化劑或者放電等條件下，可以和某些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。N2+3MgMg3N2

氧化性氧化性以上反應(yīng)中，氮?dú)獗憩F(xiàn)什么性？N2+O22NON2+3H22NH3還原性探究課堂氮?dú)獾挠猛净瘜W(xué)性質(zhì)不活潑——保護(hù)氣食品包裝中充氮?dú)庖苑栏療襞葜谐涞獨(dú)庖匝娱L使用壽命液氮——制造低溫液氮冰淇淋利用液氮進(jìn)行冷凍治療探究課堂氮?dú)獾挠猛净屎突ぴ系使I(yè)合成氨探究課堂氮的固定將大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程。思考：NH3→NH3·H2O能稱為氮的固定嗎？分類自然固氮高能固氮(如雷雨天氣N2轉(zhuǎn)化為NO)生物固氮(如豆科植物的根瘤菌固氮)人工固氮合成氨(工業(yè)上合成氨)仿生固氮(某些金屬有機(jī)化合物可起到根瘤菌的作用)探究課堂自然界中氮的循環(huán)探究課堂【例1】下列關(guān)于氮?dú)庑再|(zhì)的說法中正確的是A．點(diǎn)燃條件下，N2在氧氣中燃燒生成NOB．點(diǎn)燃時(shí)，N2與金屬M(fèi)g反應(yīng)生成Mg3N2，N2作還原劑C．合成氨反應(yīng)中，N2發(fā)生氧化反應(yīng)D．氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，其原因是兩個(gè)氮原子之間以共價(jià)三鍵結(jié)合D課堂典例【例2】N2是空氣的重要組成部分，因此有科學(xué)家根據(jù)蒸汽機(jī)的原理，設(shè)計(jì)制造出液氮蒸汽機(jī)，即利用液態(tài)氮的蒸發(fā)來驅(qū)動(dòng)機(jī)車，從而達(dá)到環(huán)境保護(hù)的目的。其主要依據(jù)是A．液態(tài)氮的沸點(diǎn)為-195.8℃，遠(yuǎn)低于常溫B．N2在空氣中燃燒放熱C．N2與H2反應(yīng)放熱D．N2在空氣中約占78%(體積分?jǐn)?shù))A課堂典例【例3】下列反應(yīng)中，不屬于氮的固定的是A．N2和H2在一定條件下合成NH3B．豆科植物把空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮C．雷電時(shí)，空氣中的N2與O2反應(yīng)生成NOD．由NH3制碳酸氫銨和尿素D課堂典例不同價(jià)態(tài)的氮的氧化物氧化物

NON2O3

N2O5

對(duì)應(yīng)氮的化合價(jià)＋1＋2

＋4＋4＋5N2ONO2N2O4＋3N2O俗稱笑氣，具有麻醉作用酸酐HNO2含氧酸酸酐HNO3含氧酸探究課堂一氧化氮二氧化氮探究課堂物質(zhì)顏色狀態(tài)氣味水溶性收集方法NO氣體___溶于水NO2氣體___溶于水無色無味不排水法NONO2紅棕色刺激性易向上排空氣氮的氧化物的物理性質(zhì)探究課堂氮的氧化物的化學(xué)性質(zhì)2NO+

O2=

2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO結(jié)論：在一定條件下，NO與NO2可以相互轉(zhuǎn)化?，F(xiàn)象一：無色氣體變紅棕色NO→NO2

現(xiàn)象二：紅棕色變?yōu)闊o色NO2→NO(工業(yè)制取硝酸)【課本實(shí)驗(yàn)5-5】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，觀察現(xiàn)象。打開彈簧夾，快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾，觀察現(xiàn)象。振蕩注射器，再觀察現(xiàn)象。探究課堂“實(shí)驗(yàn)5-5”發(fā)生了哪些化學(xué)反應(yīng)?如果將注射器中的NO充分轉(zhuǎn)化，可以采取什么措施?上述實(shí)驗(yàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)硝酸有什么啟示?+O23NO2+H2O=

2HNO3+NO2NO+O2=2NO22NO+O2=2NO24NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO3氮的氧化物的化學(xué)性質(zhì)探究課堂若把NOx與O2的混合氣體通入水中會(huì)發(fā)生什么反應(yīng)？剩余氣體是什么？

關(guān)系式法①NO2和O2的混合氣體②NO2和O2的混合氣體V(NO2):V(O2)<4:1O2剩余=4:1恰好完全反應(yīng)>4:1NO剩余4NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO3V(NO):V(O2)<4:3O2剩余=4:3恰好完全反應(yīng)>4:3NO剩余探究課堂若把NOx與O2的混合氣體通入水中會(huì)發(fā)生什么反應(yīng)？剩余氣體是什么？

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剩余探究課堂NONO2顏色無色紅棕色毒性有毒有毒溶解性難溶于水易溶于水與O2或與H2O反應(yīng)2NO＋O2=2NO23NO2＋H2O=2HNO3＋NO收集方法排水法向上排空氣法與人體、環(huán)境的關(guān)系①與血紅蛋白結(jié)合，使人中毒；②形成酸雨、光化學(xué)煙霧形成酸雨、光化學(xué)煙霧NO和NO2性質(zhì)比較探究課堂【例4】下列關(guān)于氮及其化合物的說法正確的是A．N2化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用作保護(hù)氣B．NO、NO2均為大氣污染氣體，在大氣中可穩(wěn)定存在C．NO、NO2均無色氣體D．NO、NO2均能與水發(fā)生反應(yīng)A課堂典例【例5】下列關(guān)于NO和NO2的說法正確的是A．NO2是紅棕色氣體，與水反應(yīng)生成硝酸，所以屬于酸性氧化物B．NO2不能由N2和O2直接化合得到C．NO和NO2均既可以用排空氣法收集又可以用排水法收集D．NO在空氣中可以長久的存在B課堂典例【例6】四支相同試管分別充滿下列氣體：①NO2②SO2和Cl2(體積比1：1)③NO2和O2(體積比1：1)④NH3和O2(體積比1：1)，把四支試管倒扣在水槽中，試管水面上升高度為h1、h2、h3、h4，它們的大小順序?yàn)锳．h2＞h1＞h3＞h4

B．h2＞h1＞h4＞h3

C．h2＞h3＞h4＞h1

D．h2＞h3＞h1＞h4A課堂典例【例7】氮氧化物會(huì)嚴(yán)重污染大氣，所以實(shí)驗(yàn)室必須對(duì)含有氮氧化物的廢氣進(jìn)行處理。用NaOH溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應(yīng)方程式如下：①NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O②2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O(1)在反應(yīng)①中，參加反應(yīng)的氧化劑和還原劑的質(zhì)量之比為___