5.2.1+氮+氮的氧化物++课件高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第五章化工生产中的

重要非金属元素授课教师：蔡威第二节氮及其化合物第一课时氮与氮的氧化物5.2.1

氮与氮的氧化物有句谚语--雷雨发庄稼，你知道其中的化学原理吗？5.2.1

氮与氮的氧化物自然界中的氮元素氮元素动植物蛋白质土壤海洋中硝酸盐和铵盐空气中的氮气思考：氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，自然界是怎样通过氮的循环为生物体提供氮元素的呢？1.氮元素的存在形式氮元素游离态部分存在于生物的蛋白质中、部分存在于土壤、海洋中的硝酸盐和铵盐中化合态在自然界里，氮元素主要以氮分子的形式存在于空气中在自然界中，氮既有游离态又有化合态。5.2.1

氮与氮的氧化物一、氮气与氮的固定一、氮气与氮的固定2.氮气的物理性质和结构5.2.1

氮与氮的氧化物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元素原子结构示意图为

，位于元素周期表中第二周期第_____族，氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成而表现出-3价。ⅤA氧气21%其他成分1%氮气78%空气成分示意图一、氮气与氮的固定5.2.1

氮与氮的氧化物思考交流写出氮气的化学式、电子式与结构式。说明为什么氮气的化学性质很稳定？电子式结构式N2化学式N

N

NN断开氮气分子中的N≡N键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定3.氮气的化学性质5.2.1

氮与氮的氧化物一、氮气与氮的固定在一定条件下(如：高温、放电)，也能与O2、H2、Mg等发生反应：N2+O22NO放电或高温==========N2+3MgMg3N2点燃催化剂高温、高压N2+3H22NH34.氮气的固定5.2.1

氮与氮的氧化物一、氮气与氮的固定(1)自然固氮将游离态的氮转变为氮的化合物，有自然固氮和人工固氮两种游离态的氮氮的化合物氮的固定大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物，或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨，从而实现自然固氮。4.氮气的固定5.2.1

氮与氮的氧化物一、氮气与氮的固定(2)人工固氮将游离态的氮转变为氮的化合物，有自然固氮和人工固氮两种游离态的氮氮的化合物氮的固定哈伯(F.Haber，1868-1934)科学史话P125.2.1

氮与氮的氧化物一、氮气与氮的固定5.自然界中氮的循环5.2.1

氮与氮的氧化物一、氮气与氮的固定5.氮气的用途（1）合成氨气（2）惰性保护气：瓜果、食品、粮仓、灯泡等填充气（3）冷冻剂：速冻和食品运输、低温超导、低温麻醉、低温保存生物组织等焊接保护气充氮灯泡食品保护气【例1】起固定氮作用的化学反应是A．氮气与氢气在一定条件下反应生成氨气B．一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮C．氨气经催化氧化生成一氧化氮D．由氨气制碳酸氢铵和硫酸铵A题型一：氮的固定【例2】下列关于氮气的说法错误的是A．氮气在通常情况下不燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸B．液氮可用于医学和高科技领域，制造低温环境C．利用氮气的稳定性，工业上用来替代稀有气体作焊接金属的保护气D．在高温高压、催化剂条件下与氢气反应时，氮气作还原剂D题型二：氮气的性质5.2.1

氮与氮的氧化物二、一氧化氮和二氧化氮1.不同价态的氮的氧化物氧化物

NON2O3

N2O5

对应氮的化合价＋1＋2

＋4＋4＋5N2ONO2N2O4＋3N2O俗称笑气，具有麻醉作用上述氮的氧化物中，属于酸性氧化物的是？N2O3

和

N2O55.2.1

氮与氮的氧化物

NONO2物理性质

无色、有毒气体、不溶于水_______色、有刺激性气味、有毒气体、易溶于水化学性质

常温下易与O2反应：__________________

①与水反应，制硝酸_______________________

②自身化合：2NO2N2O4二、一氧化氮和二氧化氮2.NO、NO2的性质红棕2NO+O2

===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO实验室该用什么方法收集这两种气体呢？5.2.1

氮与氮的氧化物二、一氧化氮和二氧化氮提示:雷雨天时在闪电的作用下,空气中氮气与氧气反应生成NO,然后发生NO→NO2→HNO3,HNO3随雨水进入土壤,为植被提供了丰富的氮肥。3NO2+H2O==2HNO3+NO走近科学之解密“雷雨发庄稼”N2+O22NO放电或高温==========2NO+O2

===2NO25.2.1

氮与氮的氧化物二、一氧化氮和二氧化氮NO氧化性较弱：6NO+4NH35N2+6H2O2NO+2CO

N2+2CO2NO2氧化性较强：NO2+SO2

===NO+SO3

可以使湿润的淀粉-KI试纸变蓝

资料卡片——NO、NO2的氧化性生活中利用该反应进行汽车尾气处理5.2.1

氮与氮的氧化物二、一氧化氮和二氧化氮2.NO、NO2的性质实验操作在一支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

实验探究——NO2溶于水【实验5-5】5.2.1

氮与氮的氧化物二、一氧化氮和二氧化氮2.NO、NO2的性质实验操作在一支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

实验探究——NO2溶于水【实验5-5】无明显现象无色气体变红棕色，注射器活塞向左移动红棕色变为无色，注射器活塞继续向左移动5.2.1

氮与氮的氧化物二、一氧化氮和二氧化氮2.NO、NO2的性质2NO+O2=

2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO(工业制取硝酸)结论：在一定条件下，NO与NO2可以相互转化。现象一：无色气体变红棕色NO→NO2现象二：红棕色变为无色NO2→NO实验现象分析：5.2.1

氮与氮的氧化物二、一氧化氮和二氧化氮2.NO、NO2的性质思考交流如果将注射器中的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?+O2+H2O3NO2+H2O=

2HNO3+NO2NO+O2=2NO22NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO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5.2.1

氮与氮的氧化物二、一氧化氮和二氧化氮氮的氧化物溶于水的问题首先看清原理实质，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溶于水，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，不可能是NO2。工业生产硝酸的启示5.2.1

氮与氮的氧化物二、一氧化氮和二氧化氮3.有关氮的氧化物溶于水的计算

（1）NO与O2同时通入水中2NO+O2==

2NO2①

3NO2+H2O==

2HNO3+NO

②

①×3+②×2

总的化学方程式为4NO+3O2+2H2O==

4HNO3

5.2.1

氮与氮的氧化物二、一氧化氮和二氧化氮3.有关氮的氧化物溶于水的计算（2）NO2和O2混合气体溶于水的计算3NO2+H2O==

2HNO3+NO

①2NO+O2==

2NO2

②

①×2+②

总的化学方程式为4NO2+O2+2H2O==

4HNO35.2.1

氮与氮的氧化物二、一氧化氮和二氧化氮思考交流将混合气体通入盛有水的洗气瓶，然后重新收集气体。如何除去NO气体中混有的少量NO2气体杂质？【思考1】NO2、NO均是污染性气体，如何尾气处理？①碱液吸收法2NO2＋2NaOH

NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH

2NaNO2＋H2O②催化转化法2NOx+2XCON2+2XCO2催化剂

∆5.2.1

氮与氮的氧化物二、一氧化氮和二氧化氮思考交流NO和NO2都不是酸性氧化物：NO与碱、酸都不能反应生成盐和水，属于不成盐氧化物；NO2与碱溶液发生氧化还原反应生成两种盐，也不属于酸性氧化物。2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O。NO和NO2是酸性氧化物吗？【思考2】NO2是硝酸的酸酐吗？不是，NO2是氧化还原得到硝酸，硝酸的酸酐是N2O5【变4-1】下列关于NO和NO2的说法正确的是A．NO2是红棕色气体，易溶于水，属于酸性氧化物B．NO2可由N2和O2直接化合得到C．NO

和NO2均既可以用排空气法收集又可以用排水法收集D．NO

和NO2在一定条件下可以相互转化D题型一：一氧化氮和二氧化氮的性质【变7-1】在一定条件下，将6体积的NO2(不考虑N2O4)和一定体积的NO置于试管中，并将试管倒置于水中，当通入4.5体积的O2充分反应后，剩余1.