第五章 氮及其化合物 第一课时 氮气及氮的氧化物高一下学期人教版（2019）化学必修第二册

第1课时氮气、一氧化氮、二氧化氮第五章第二节氮及其化合物一、氮气与氮的固定游离态：主要以氮分子的形式存在于空气中。(78%)氮气氧气(21%)空气的成分(按体积)化合态：部分存在于动植物体内的蛋白质中；部分存在于土壤、海洋里的的硝酸盐和铵盐中。其他1%自然界中氮元素的存在形式01物理性质：氮气颜色状态气味密度熔点沸点溶解性气体密度与空气接近-210℃-196℃无色无味难溶于水收集氮气时用排水法不用排空法氮气的物理性质02氮气的化学性质03化学性质第二周期，第ⅤA族NN稳定a.通常情况下，氮气较稳定，与其他物质不反应。电子式NN

氮分子内两个氮原子间以

结合，断开该化学键需要

的能量，所以氮气的化学性质很

，通常情况下

与其他物质发生化学反应。但在

、

等条件下，氮分子获得了足够的能量，使N≡N断裂，也可以和一些物质发生化学反应。共价三键(N≡N)较高稳定很难高温放电N2的稳定性焊接保护气充氮灯泡食品保护气b.在放电或高温下，能与氧气反应生成NO：N2＋O22NO，N2体现还原性氮气的化学性质03c.在一定条件下雨活泼金属反应：3Mg+N2Mg3N2,N2体现氧化性d.在高温、高压条件下，能与氢气化合（工业上合成氨）：N2+3H22NH3，N2体现氧化性N2化合价为0，既有还原性又有氧化性。+20+4+5-3将大气中_______的氮转化为

的过程叫做氮的固定。游离态氮的化合物①含义:②分类:氮的固定自然固氮高能固氮生物固氮合成氨仿生固氮人工固氮(豆科植物根瘤菌固氮)氮的固定04自然界中氮的循环焊接金属、灯泡作保护气医疗液氮冷冻麻醉剂液氮超导材料化工原料硝酸食品包装中防腐氮气的用途05科学史话科学史话【典例1】下列叙述错误的是（

）

A．氮元素位于元素周期表的第二周期，第VA族

B．氮元素主要以氮分子的形式存在自然界中

C．氮元素最外层有5个电子

D．氮分子中的两个氮原子通过离子键结合D课堂练习【典例2】下列关于N2的说法中错误的是（

）

A．豆科植物的根瘤菌将N2转换为氮的化合物不属于氮的固定

B．N2+O2=2NO，该反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一

C．N2在空气中约占空气总体积的78%

D．在反应：3Mg+N2=Mg3N2中N2作氧化剂A课堂练习一、一氧化氮与二氧化氮氧化物

NON2O3

N2O5

对应氮的化合价＋1＋2

＋4＋4N2ONO2N2O4＋3＋5N2O俗称笑气，具有麻醉作用酸性氧化物HNO2HNO3氮的氧化物一氧化氮和二氧化氮01

NONO2颜色________色________色状态气态气态气味________________气味毒性________________水溶性________溶________溶无红棕无味刺激性有毒有毒不易

(1)物理性质1998年诺贝尔奖获得者伊格纳罗发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆等功能，成为当前生命科学的研究热点，NO亦称为“明星分子”。

最新研究表明：NO吸收治疗方法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情。病毒学研究同时证实，NO对SASR病毒有直接的抑制作用。资料卡片【实验5-5】一氧化氮和二氧化氮02

(2)化学性质实验5-5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①【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，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，然后振荡注射器，再观察现象。现象振荡前：振荡后：无明显现象无色气体变红棕色红棕色变为无色NONO2一氧化氮和二氧化氮02

(2)化学性质一氧化氮和二氧化氮02①你能写出上述实验中发生反应的化学方程式吗？2NO+O2

2NO23NO2+H2O

2HNO3+NO(工业制取硝酸)【思考与讨论】继续通入过量的空气②如果要将注射器中的NO充分转化，可以采取什么措施？一氧化氮和二氧化氮的比较性质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）有毒思考氮的氧化物溶于水的原理是什么？对工业上生产硝酸有什么启示？①氮的氧化物溶于水的相关原理：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

①2NO＋O2===2NO2 ②由方程式①×2＋②得：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3③由方程式①×2＋②×3得：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3④一氧化氮和二氧化氮与水的反应及计算②NO2气体溶于水时仅涉及反应①：剩余气体为NO。③NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应③，且存在下列几种情况：x＝V(NO2)/V(O2)0<x<4/1x＝4/1x>4/1反应情况④NO、O2的混合气体溶于水时涉及反应④，也存在下列几种情况：x＝V(NO)/V(O2)0<x<4/3x＝4/3x>4/3反应情况O2过量，剩余气体为O2恰好完全反应，无气体剩余NO2过量又发生反应①，只剩余NOO2过量，剩余O2恰好完全反应，无气体剩余NO过量，剩余NO一氧化氮和二氧化氮与水的反应及计算⑤工业制取硝酸工厂的尾气中含有NO、NO2，从减少污染物的排放及原料的充分利用角度考虑，可向尾气中通入过量的空气，再用足量的水吸收，即可将NO、NO2完全转化为HNO3。【温馨提示】①NO易与O2反应、不溶于水、不与水反应，因此收集NO用排水法，用排空气法。NO2易与水反应，但很难被O2氧化，因此收集NO2用向上排

空气法，不可用排水法。

②NO2和N2O4是两种不同的氧化物，通常情况下，NO2能进行自身二聚：

2NO2(红棕色)

N2O4(无色)，故NO2中总混有N2O4。一氧化氮和二氧化氮与水的反应及计算1.一定条件下，将等体积的NO和O2的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后剩余气体的体积为原总体积的()

A.1/4

B.3/4

C.1/8

D.3/8C课堂练习2.如图所示，试管中盛装的是红棕色气体，当倒扣在盛有水的

水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气

后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，对原试管中盛装气体的说法正确的是()

①可能是N2与NO2的混合气体②可能是NO2气体

③可能是NO与NO2的混合气体④只可能是NO2一种气体

A．①②

B．②③

C．③④

D．①④B课堂练习3．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∶5C．3∶7

D．无法确定C课堂练习