3.9氮 及其化合物 第一课时新

氮及其氧化物学习目标

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。一、氮元素在元素周期表中的位置及存在形式

氮元素位于元素周期表的_______________N原子结构+725

氮原子的最外层有_________，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。一般通过_____________与其他原子结合。在自然界里，氮元素主要以______的形式存在于空气中，部分氮元素存在于动植物体内的_______中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的_____________中。第二周期，VA族5个电子共用电子对氮分子蛋白质硝酸盐和铵盐化合态体积分数占78%游离态常见化合价：-3+5NH3HNO3二、氮气与氮的固定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___溶于水无色无味难氮气的电子式为________

；

结构式为______

；

氮氮三键键能很高。2．分子结构：∶N⋮⋮N∶N≡N或高温

3．化学性质：

N2＋3H2________。2NO2NH3二、氮气与氮的固定常温稳定，高温活泼。(2)氧化性：(1)还原性：N2＋3Mg=Mg3N2点燃工业合成氨自然固氮人工固氮0+20-30-34．用途：合成氨、制硝酸、作保护气等。二、氮气与氮的固定5.氮的固定：游离态（单质）化合态（化合物）自然固氮人工固氮高能固氮（雷电作用)生物固氮（大豆根瘤菌）工业合成氨仿生固氮（模仿大豆根瘤菌）分类1909年，德国化学家哈伯经过反复的实验研究后发现，在500~600℃、17.5~20.0MPa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5、氮的固定【科学史话】二、氮气与氮的固定5.氮的固定：游离态（单质）化合态（化合物）自然固氮人工固氮高能固氮（雷电作用)生物固氮（大豆根瘤菌）工业合成氨仿生固氮（模仿大豆根瘤菌）分类仿生固氮（模仿大豆根瘤菌）6.自然界氮的循环大气中N2

NH3尿素及动植物遗体

土壤中的微生物氮素化肥自然界中氮的循环三、一氧化氮和二氧化氮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NO2沸点21.20C.易液化常温气体，标况液体。1.氮的氧化物:N2O、NO、NO2、N2O4、N2O3、N2O5HNO2、HNO32NO2N2O4⇌2.NO、NO2的比较+1+2+4+4+3+5(1)物理性质NO能够与人体里血红蛋白结合，造成人体缺氧中毒(2)化学性质【实验5-5】实验装置

实验操作在一支50mL的注射器里充入20mLNO，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10mL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化学性质NONO2与O2反应

X与H2O反应X

收集方法

氧化性

2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO排水法排空气法（2）化学性质6NO+4NH3==5N2+6H2O6NO2+8NH3=7N2+12H2O,NO2能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝结论：在一定条件下，NO与NO2可以相互转化。危害：导致光化学烟雾和酸雨，破坏臭氧层试剂Br2NO2

(3)NO.NO2与溴蒸气鉴别溶液显橙色3NO2+H2O=2HNO3+NO溶液无色淡黄色沉淀无现象H2OAgNO3有机溶剂CCl4溶解显橙红色不溶淀粉-KI试纸变蓝变蓝NO鉴别：接触空气变红棕色(4)工业制硝酸及NO和NO2计算问题③4NO+3O2+2H2O===4HNO3①2NO+O2===2NO2②3NO2+H2O===2HNO3+NO

④4NO2+O2+2H2O===4HNO3气体剩余只能是NO或O2不能是NO2反应原理序号气体反应剩余气体ⅠNO2

ⅡNO2＋NO

ⅢNO2＋O2＝4∶1

＜4∶1

＞4∶1

ⅣNO＋O2＝4∶3

＞4∶3

＜4∶3

③4NO+3O2+2H2O===4HNO3①3NO2+H2O===2HNO3+NO②2NO+O2===2NO2④4NO2+O2+2H2O===4HNO3NONONONO无O2O2无①①①③④④④④③①例1.如图所示的试管中装有12mLNO，然后间歇缓慢地通入6mLO2。有关最终状态的描述：①试管内气体呈红棕色，②试管内气体呈无色，③试管内液面不变，④试管内液面上升，⑤试管内气体是O2，⑥试管内气体是NO。其中正确的是(

)CA．①③B．②④⑤C．②④⑥D．②③⑤4NO+3O2+2H2O===4HNO3理论值：43实际值：12

6√√√实际值：8

6余下NO气体4ml溶液上升高度：8ml(4)工业制硝酸及NO和NO2计算问题例2、在标准状况下，将NO2气体充满干燥试管（体积为VL），把并将试管倒置于水中（如图所示），最终液体上升高度

假设试管内溶液不扩散，则最终试管内溶液里溶质的物质的量浓度为

⑤溶液高度和浓度计算2/3V物质的量浓度:c（B）==n（B）V

3NO2+H2O===2HNO3+NO

理论值：321

实际值：V/22.42V/3/22.4

2v/3/22.42v/3=1/22.4液体上升高度：剩余气体体积

生成溶质物质的量和液体上升的高度

NO⅓(4)工业制硝酸及NO和NO2计算问题【课堂练习】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①NO和NO2，②NO2和O2，③NO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(

)DA．V1>V2>V3B．V1>V3>V2C．V2>V3>V1D．V3>V1>V2①3NO2+H2O===2HNO3+NO②4NO2+O2+2H2O===4HNO34131设特殊值法3：34：4余下气体（3+1）/6=2/3余下气体3/8例5.将盛有1molNO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中,再通入0.4molO2,充分反应后,整个试管充满水。则原混合气体中NO与NO2体积比为 (

)A.1∶2

B.2∶5

.3∶7

D.无法确定

③4NO+3O2+2H2O===4HNO3④4NO2+O2+2H2O===4HNO3③NO.NO2和O2混合气体溶于水的计算（方程组）实际值：x3/4x理论值：43实际值：y

y/4理论值：41设：x

y两数据两未知数两方程方程组x+y=13/4x+y/4=0.4x=0.3y=0.7C(4)工业制硝酸及NO和NO2计算问题例4：1molNO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中剩余气体0.4mol,则NO与NO2体积比为多少?(4)工业制硝酸及NO和NO2计算问题=1-0.4=0.6mol3NO2+H2O===2HNO3+NO

实际值：理论值：312x

0.6X=0.6nNO2:0.9mlNO:0.1moln1：9④NO和NO2混合气体溶于水的计算（差量法）④NO和NO2混合气体尾气吸收（守恒法)

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：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O现有VL某NaOH溶液能完全吸收nmolNO2和mmolNO组成的大气污染物。3∶2m+nV448211①NO和O2混合气体溶于水的计算（讨论法）4NO+3O2+2H2O===4HNO3(4)工业制硝酸及NO和NO2计算问题例2.将24mL充满NO和O2的混合气体的试管,倒置在水槽中,反应停止后试管内剩余3mL的无色气体,则原混合气体中NO和O2体积比？7x=21X=3剩余3mL②剩余O2实际值：4x3x理论值：43NO:12+3=15mlO2:9mlNO:12mlO2:9+3=12mlNO:O2=1:1NO:O2=5:3参加反应：NO:4X3=12mlO2:3X3=9ml参加反应：24-3=21①剩余NO

例3：将10mL充满NO2和O2的混合气体的试管,倒置在水槽中,反应停止后试管内剩余2mL的无色气体,则原混合气体中O2为

mL②NO2和O2混合气体溶于水的计算（讨论法）4NO2+O2+2H2O===4HNO3(4)工业制硝酸及NO和NO2计算问题实际值：4x

x②剩余NO2mL①剩余O22mL理论值：41参加反应10-2=85x=8X=1.6O2:1.6+2=3.6ml3NO2+H2O===2HNO3+NO

实际值：理论值：316

2参加反应10-6=45x=4X=0.8O2:0.8ml一、氮元素在元素周期表中的位置

及存在形式三、一氧化氮和二氧化