【寒假预习专用】2025春高一化学必修第二册人教版上课课件 5.2.1 氮和氮的氧化物

第五章

化工生产中的重要非金属元素

第二节

氮及其化合物

课时1

氮及氮的氧化物

新人教版

化学

必修第二册贰本节重点本节难点氮的性质1氮的氧化物2目录课堂导入

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。在雷电的环境下，大自然中的一氧化氮或微生物生命活动放出二氧化氮。产生的二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸可以供制氮肥。因此，俗语有云“雷雨发庄稼”。氮的存在形式空气中的氮气土壤海洋中硝酸盐和铵盐动植物蛋白质探究课堂氮的物理性质颜色状态气味密度溶解性无色气体无味密度与空气接近，略小难溶于水氧气21%其他成分1%氮气78%空气成分示意图探究课堂氮元素的位置与结构（1）氮元素在元素周期表中的位置第二周期，第VA族（2）写出氮气的电子式和结构式。电子式结构式N

N

NN球棍模型两个氮原子间以共价三键结合，断开该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定，通常难以与其它物质反应。探究课堂氮气的化学性质但高温、高压、催化剂或者放电等条件下，可以和某些物质发生反应。N2+3MgMg3N2

氧化性氧化性以上反应中，氮气表现什么性？N2+O22NON2+3H22NH3还原性探究课堂氮气的用途化学性质不活泼——保护气食品包装中充氮气以防腐灯泡中充氮气以延长使用寿命液氮——制造低温液氮冰淇淋利用液氮进行冷冻治疗探究课堂氮气的用途化肥和化工原料氮肥工业合成氨探究课堂氮的固定将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。思考：NH3→NH3·H2O能称为氮的固定吗？分类自然固氮高能固氮(如雷雨天气N2转化为NO)生物固氮(如豆科植物的根瘤菌固氮)人工固氮合成氨(工业上合成氨)仿生固氮(某些金属有机化合物可起到根瘤菌的作用)探究课堂自然界中氮的循环探究课堂【例1】下列关于氮气性质的说法中正确的是A．点燃条件下，N2在氧气中燃烧生成NOB．点燃时，N2与金属Mg反应生成Mg3N2，N2作还原剂C．合成氨反应中，N2发生氧化反应D．氮气的化学性质稳定，其原因是两个氮原子之间以共价三键结合D课堂典例【例2】N2是空气的重要组成部分，因此有科学家根据蒸汽机的原理，设计制造出液氮蒸汽机，即利用液态氮的蒸发来驱动机车，从而达到环境保护的目的。其主要依据是A．液态氮的沸点为-195.8℃，远低于常温B．N2在空气中燃烧放热C．N2与H2反应放热D．N2在空气中约占78%(体积分数)A课堂典例【例3】下列反应中，不属于氮的固定的是A．N2和H2在一定条件下合成NH3B．豆科植物把空气中的氮气转化为化合态的氮C．雷电时，空气中的N2与O2反应生成NOD．由NH3制碳酸氢铵和尿素D课堂典例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，具有麻醉作用酸酐HNO2含氧酸酸酐HNO3含氧酸探究课堂一氧化氮二氧化氮探究课堂物质颜色状态气味水溶性收集方法NO气体___溶于水NO2气体___溶于水无色无味不排水法NONO2红棕色刺激性易向上排空气氮的氧化物的物理性质探究课堂氮的氧化物的化学性质2NO+

O2=

2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO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(工业制取硝酸)【课本实验5-5】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，观察现象。打开弹簧夹，快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹，观察现象。振荡注射器，再观察现象。探究课堂“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?+O23NO2+H2O=

2HNO3+NO2NO+O2=2NO22NO+O2=2NO24NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO3氮的氧化物的化学性质探究课堂若把NOx与O2的混合气体通入水中会发生什么反应？剩余气体是什么？

关系式法①NO2和O2的混合气体②NO2和O2的混合气体V(NO2):V(O2)<4:1O2剩余=4:1恰好完全反应>4:1NO剩余4NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO3V(NO):V(O2)<4:3O2剩余=4:3恰好完全反应>4:3NO剩余探究课堂若把NOx与O2的混合气体通入水中会发生什么反应？剩余气体是什么？

电子守恒法

当NOx转化为硝酸时要失去电子，如果是NOx与O2混合，则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。

原子个数比法V(N):V(O)<2:5O2剩余=2:5恰好完全反应>2:5NO剩余探究课堂NONO2颜色无色红棕色毒性有毒有毒溶解性难溶于水易溶于水与O2或与H2O反应2NO＋O2=2NO23NO2＋H2O=2HNO3＋NO收集方法排水法向上排空气法与人体、环境的关系①与血红蛋白结合，使人中毒；②形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾NO和NO2性质比较探究课堂【例4】下列关于氮及其化合物的说法正确的是A．N2化学性质稳定，可用作保护气B．NO、NO2均为大气污染气体，在大气中可稳定存在C．NO、NO2均无色气体D．NO、NO2均能与水发生反应A课堂典例【例5】下列关于NO和NO2的说法正确的是A．NO2是红棕色气体，与水反应生成硝酸，所以属于酸性氧化物B．NO2不能由N2和O2直接化合得到C．NO和NO2均既可以用排空气法收集又可以用排水法收集D．NO在空气中可以长久的存在B课堂典例【例6】四支相同试管分别充满下列气体：①NO2②SO2和Cl2(体积比1：1)③NO2和O2(体积比1：1)④NH3和O2(体积比1：1)，把四支试管倒扣在水槽中，试管水面上升高度为h1、h2、h3、h4，它们的大小顺序为A．h2＞h1＞h3＞h4

B．h2＞h1＞h4＞h3

C．h2＞h3＞h4＞h1

D．h2＞h3＞h1＞h4A课堂典例【例7】氮氧化物会严重污染大气，所以实验室必须对含有氮氧化物的废气进行处理。用NaOH溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应方程式如下：①NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O②2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O(1)在反应①中，参加反应的氧化剂和还原剂的质量之比为___