（氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮）必修二教学课件（第5.2.1课时）

1、LOGO第二节氮及其化合物第五章 化工生产中的重要非金属元素Please Enter Your Detailed Text Here, The Content Should Be Concise And Clear, Concise And Concise Do Not Need Too Much Text第1课时氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮 主讲人：精品课件时间：20 xx.4.4第一页，共二十五页。学习目标与核心素养学习目标1、了解氮元素的存在及氮的固定。2、掌握NO、NO2的性质。3、了解NO、NO2、O2溶于水的简单计算（对生成硝酸的启示）。 核心素养 1、通过学习氮及氮的氧化物

2、的知识培养学生论据推理与模型认知的化学核心素养。2、通过氮的氧化物溶于水的实验进一步训练学生的操作技能，培养学生科学探究与实验创新的化学核心素养。第二页，共二十五页。氮元素在元素周期表中的位置氮元素位于元素周期表的第二周期，VA族。氮原子的最外层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。一般通过共用电子对与其他原子结合。在自然界里，氮元素主要以氮分子的形式存在于空气中，部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。N原子结构+725第三页，共二十五页。(1) 氮气的物理性质颜色状态气味密度溶解性_气体_ 密度与空气接近_溶于水无色无味难一

3、、氮气第四页，共二十五页。N N(3) 氮气的化学性质 氮气的化学性质_，通常很难与其他物质发生化学反应。 还原性：_稳定N2+O2 2NO放电或高温= 氧化性 a. N2与H2反应生成NH3，化学方程式为 。 b. 在点燃条件下与Mg反应，方程式为 。催化剂高温、高压N2 + 3H2 2NH3N2 + 3Mg Mg2N3点燃一、氮气第五页，共二十五页。(1) 含义: 将大气中_的氮转化为_的过程叫做氮的固定。(2) 分类:游离态含氮化合物二、氮的固定第六页，共二十五页。大气中N2NH3尿素及动植物遗体土壤中的微生物氮素化肥二、氮的固定第七页，共二十五页。1909年，德国化学家哈伯经过反复的实

4、验研究后发现，在500600、17.520.0MPa和锇为催化剂的条件下，反应后氨的含量可达到6%以上，具备了工业化生产的可能性。哈伯(F.Haber，1868-1934)为了把哈伯合成氨的实验室方法转化为规模化的工业生产，德国工程师博施作出了重要贡献。由于合成氨工业生产的实现和相关研究对化学理论与技术发展的推动，哈伯和博施都获得了诺贝尔化学奖。合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就。人 工 固 氮合 成 氨二、氮的固定【科学史话】第八页，共二十五页。氮的固定实验N2+O2 = 2NO放电二、氮的固定【实验室固定】第九页，共二十五页。三、一氧化氮和二氧化氮第十页，共二十五页。(1) 物理性

5、质物质颜色状态气味毒性水溶性NO_气体_有毒_溶于水NO2_气体_有毒_溶于水无色无味不红棕色刺激性易三、一氧化氮和二氧化氮第十一页，共二十五页。(2) 化学性质【实验5-5】实验装置 实验操作在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO，然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹，观察现象，然后再振荡注射器现象_,振荡后_无明显现象无色气体变红棕色红棕色变为无色三、一氧化氮和二氧化氮第十二页，共二十五页。结论：在一定条件下，NO与NO2可以相互转化。反应的化学方程式为NONO2: _;NO2NO: _(工业制取硝酸)。2NO+O2=

6、2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO三、一氧化氮和二氧化氮第十三页，共二十五页。 实验5-5发生了哪些化学反应？如果将注射器中的NO充分转化，可以采取什么措施？上述实验对工业生产硝酸有什么启示？2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO思考与讨论第十四页，共二十五页。(1) 原理 解答氮的氧化物溶于水的计算问题首先明确原理，无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体，反应的实质是3NO2+H2O=2HNO3+NO，2NO+O2=2NO2，故若有气体剩余只能是NO或O2，不能是NO2。工业生产硝酸的启示思考与讨论第十五页，共二十五页。 NO与O2

7、同时通入水中 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 3+2 总的化学方程式为 4NO+3O2+2H2O=4HNO3 工业生产硝酸的启示思考与讨论第十六页，共二十五页。 NO2和O2混合气体溶于水的计算 3NO2+H2O=2HNO3+NO 2NO+O2=2NO2 2+ 总的化学方程式为 4NO2+O2+2H2O=4HNO3工业生成硝酸的启示思考与讨论第十七页，共二十五页。(1) NO和NO2分别采用什么方法收集？(2)NO2转化为NO的变化中，NO2只能作氧化剂吗?常温下NO能与O2反应，只能用排水法收集；NO2能与水反应生成NO，故只能用排空气法收集。NO2与水反应转化为

8、NO的同时生成HNO3， NO2既作氧化剂又作还原剂。思考与讨论第十八页，共二十五页。性 质NONO2物理性质毒 性与水反应与氧气反应实验室制备收集方法其他对环境影响无色、无味的有毒气体，难溶于水红棕色、有刺激性气味的有毒气体不反应(难溶于水)3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO2不反应铜与稀硝酸反应铜与浓硝酸反应常用排水法常用向上排空气法2NO2 N2O4导致光化学烟雾和酸雨，破坏臭氧层有毒（跟血红蛋白结合）有毒总结第十九页，共二十五页。总结第二十页，共二十五页。1. 如图所示的试管中装有12 mL NO，然后间歇缓慢地通入8 mLO2。有关最终状态的描述：试管内气体呈红棕

9、色，试管内气体呈无色，试管内液面不变，试管内液面上升，试管内气体是O2，试管内气体是NO 。其中正确的是()CA B C D 课堂练习第二十一页，共二十五页。2. 同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的两种气体，它们是NO和NO2，NO2和O2，NO和N2。现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是()DAV1V2V3 BV1V3V2CV2V3V1 DV3V1V2课堂练习第二十二页，共二十五页。3. 在容积为672 mL的烧瓶中充满NO和NO2的混合气体，将其倒立在水槽里，去塞后再通入280 mL氧气，恰好完全反应，且

10、液体充满烧瓶(气体体积都已折合为标准状况下的体积)，下列有关叙述正确的是()BA 总反应为NONO2O2H2O = 2HNO3B 总反应为4NO8NO25O26H2O = 12HNO3C 生成硝酸的物质的量浓度均为0.030 molL1D 生成硝酸的物质的量浓度约为0.060 molL1课堂练习第二十三页，共二十五页。4. 用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下： NO2NO2NaOH=2NaNO2H2O 2NO22NaOH=NaNO2NaNO3H2O现有V L某NaOH溶液能完全吸收n mol NO2和m mol NO 组成的大气污染物。32m+nV课堂练习第二十四页，共二十五页。LOGO感谢各位的仔细聆听第五章 化工生产中的重要非金属元素Please Enter Your