氮气和氮的氧化物+高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

新疆和青海交界处一狭长山谷这里经常在风和日丽的晴天之时顷刻间电闪雷鸣，下起了雷雨。奇怪的是这里牧草茂盛，四季常青魔鬼谷

为什么“魔鬼谷”牧草茂盛、四季常青？第二节氮及其化合物第一课时氮和氮的氧化物第五章化工生产中的重要非金属元素能从分子结构的角度认识氮气的化学稳定性，熟知氮气与镁、氧气、氢气的化学反应及其条件。了解氮的固定和自然界中氮的循环。能从物质类别和氮元素的化合价认识氮氧化物的性质与转化，熟知工业制硝酸的反应原理，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。学习目标氮011.氮元素在周期表中的位置、氮原子的结构特点和成键方式？式？阅读教材P11第一自然段,回答下列问题2.氮元素在自然界里的存在形式怎样？对于生命活动有什么意义？第二周期VA族N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。生命不可缺少的重要元素游离态：以氮分子（N2）的形式存在于空气中。化合态：存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中及动植物体内的蛋白质中。历史上氮气曾被认为是惰性气体，这是为什么？请写出氮气的电子式和结构式。

氮气一1、氮气的分子结构：

2.物理性质：

无色无味的气体，难溶于水，密度与空气接近

氮气参加反应可表现什么性质（氧化性、还原性）？－30＋2＋5N价态＋4N2氧化性还原性3、化学性质物质类别化合价氢化物单质氧化物酸盐-30+2+5+4N2HNO3NONO2NH3NO3-O21还原性易错警示×N2+O2

2NO放电或高温======氮气的化学性质物质类别化合价氢化物单质氧化物酸盐-30+2+5+4N2HNO3NONO2NH3O2H2NO3-1909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。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。2氧化性（工业合成氨原理）镁在空气中燃烧现象？反应有哪些？氮气的化学性质概念1将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程2分类自然固氮大自然：高能固氮(雷电)、根瘤菌人工固氮人类：化肥生产（合成氨）4.氮的固定下列反应起到了固氮作用的是（

）A．工业上N2与H2在一定条件下合成NH3

B．NO与O2反应生成NO2C．NH3被O2氧化成NO和H2OD．由NH3制备化肥NH4HCO3A5.氮循环(2)用途(1)制备工业上由液态空气分馏来获得纯度为99%的氮气电灯泡、食品包装——保护气降温手术刀——冷冻剂6.氮的制备和用途NO和NO202价态+1+2+3+4+5化学式N2ONON2O3NO2N2O5

一氧化氮与二氧化氮一N2O41物理性质

一氧化氮与二氧化氮二NO2无色无味气体不溶于水红棕色有刺激性气体溶于水NO交流讨论请从氧化还原反应角度分析：NO具有什么性质(氧化性、还原性)？－30＋2＋5N价态＋4NO氧化性还原性2化学性质物质类别化合价氢化物单质氧化物酸盐-30+2+5+4N2HNO3NONO2NH3Cu(NO3)2O2化学性质还原性12NO＋O2＝2NO2

放热反应特别提醒常温上反应速率极快!

“天宫一号”与“神州八号”的对接成功是我国航天事业发展的又一里程碑．发射时运载火箭的推进剂引燃后，从尾部会喷出大量的高温气体，该气体的主要成分是CO2、H2O、N2、NO等，在发射现场可以看到火箭尾部产生大量红棕色气体，你认为其原因最有可能的是

A．高温下N2遇空气生成了NO2B．NO遇空气生成了NO2C．CO2与NO反应生成CO和NO2D．NO与H2O反应生成H2和NO2看谁做得既准又快物质类别化合价氢化物单质氧化物酸盐-30+2+5+4N2HNO3NONO2NH3Cu(NO3)2CONH3

汽车尾气催化转化装置，可将排放的废气（CO、NO）处理为N2和CO2进入大气循环。请写出方程式。生活中的化学化学性质2氧化性2NO＋2CO

2CO2＋2N2

催化剂

硝酸工厂排放出的有毒气体NO，在一定条件下可用NH3处理为N2进入大气循环。

请写出反应的方程式。问题解决6NO＋4NH3

5N2＋6H2O

一定条件交流讨论请从氧化还原反应角度分析：NO2具有什么性质(氧化性、还原性)？－30＋2＋5N价态＋4NO2氧化性还原性2.化学性质【实验5-5】有NO的注射器吸水，密封震荡无明显现象，打开弹簧夹吸入空气无色气体变红棕色，振荡，红棕色变为无色实验现象2.化学性质【实验5-5】3.2

化学性质

一氧化氮与二氧化氮31与水反应3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO＋4＋5＋2

标出NO2与水反应的电子转移方向和数目。请你试一试2失去e－得到2e－1×

被氧化和被还原的NO2的物质的量之比为2∶1×

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？措施：可以用注射器不断吸入空气，然后使注射器里的气体充分与水反应启示：硝酸工业常在吸收反应进行过程中，补充一些空气，使生成的NO被氧化成NO2，NO2溶于水又生成HNO3和NO，经过多次氧化和吸收，NO2可以比较完全被水吸收，能够尽可能地转化为HNO3课本P13思考与讨论0<x<4x=4x>4

反应情况O2过量并剩余恰好完全反应NO2过量又发生②，剩余NO2NO+O2=2NO2②3NO2+H2O=2HNO3+

NO

①①×2＋②:

4NO2+O2+2H2O=4HNO3NO2和O2

混和气体溶于水的反应0<x<4x=4x>4

反应情况O2过量并剩余恰好完全反应NO2过量又发生②，剩余NO

反应情况O2过量并剩余恰好完全反应NO过量剩余NO

和O2

混和气体溶于水的反应：2NO+O2=2NO2

①3NO2+H2O=2HNO3+

NO

②①×3＋②×2:

4NO+3O2+2H2O=4HNO35.如图所示的试管中装有12mLNO，然后间歇缓慢地通入8mLO2。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(

)C课堂练习A.①③B.②④⑤C.②④⑥D.②③⑤NO只能排水法

1．如何收集NO和NO2气体？能否颠倒过来？

若用排水法收集则得到NO迁移应用NO2只能向上排气法若用排空气法收集则得到NO22．如何除去NO中NO2

？混合气通过水洗3.2

化学性质

一氧化氮与二氧化氮32氧化性6NO2＋8NH3

7N2＋12H2O

催化剂

硝酸工厂排放出的有毒气体NO或NO2，在一定条件下可用NH3处理为N2进入大气循环。

请写出反应的方程式。6NO＋4NH3

5N2＋6H2O

一定条件

汽车尾气（含烃类、CO、NO和NO2等）是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管装上催化转化器，使NO或NO2与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，请写出NO2与CO转化的化学方程式。生活中的化学2CO＋2NO

2CO2＋N2

催化剂

一定条件下，NO2与SO2反应，生成两种氧化物，请写出反应的方程式。

物质类别化合价氢化物单质氧化物酸盐-30+2+5+4N2HNO3NONO2NH3NaNO3O2H2O2CONH3

向盛有NO2气体的试管中加入适量Na2O2粉末，塞紧塞子，轻轻振荡试管内粉末，观察到红棕色气体迅速消失；余烬木条未复燃。NO2和Na2O2反应的方程式是_______________________。

Na2O2＋2NO2＝2NaNO3

考考你的智慧3.2

化学性质

一氧化氮与二氧化氮33还原性Na2O2＋2NO2＝2NaNO3

3.2

化学性质

一氧化氮与二氧化氮31NO2氧化性与还原性2氧化性3还原性4自聚反应3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO6NO2＋8NH3

7N2＋12H2O

催化剂Na2O2＋2NO2＝2NaNO3

2NO2N2O4无色氮氧化物的污染与防治知道氮氧化物污染造成的危害理解治理原理034.1

污染造成的危害

NOx对环境的污染与防治412酸雨硝酸型酸雨臭氧层的破坏2O3

3O2NOx3光化学烟雾氮氧化物＋碳氢化合物→光化学烟雾笼罩曼哈顿的光化学烟雾4.2

污染来源

NOx对环境的污染与防治4汽车尾气硝酸工厂、氮肥厂、金属的冶炼厂的废气化石燃料的燃烧4.3

污染防治

NOx对环境的污染与防治4开发清洁能源安装尾气转化装置工业废气处理

硝酸工厂的尾气NO和NO2可用NaOH溶液吸收，生成亚硝酸钠。请写出化学方程式。挑战自我NO＋NO2＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O这节课我学到了什么？（用一句话表示）还有什么疑问？课堂小结课堂小结价