5.2.1氮及其氧化物 课件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第二节

氮及其化合物

课时1

氮及氮的氧化物

任务一：氮气与氮的固定大气中N2

NH3尿素及动植物遗体

土壤中的微生物氮素化肥①游离态：主要以N2分子的形式存在于空气中。②化合态：存在于动植物体内的蛋白质中，土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。1.

氮元素在自然界的存在形式任务一：氮气与氮的固定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2、氮气的物理性质如何收集N2？冷冻治疗液氮食品氮气在低温加压时可以液化形成液氮，液氮汽化会吸热使温度降低，液氮有什么用途？制冷剂任务一：氮气与氮的固定（1）氮元素在元素周期表中的位置存在第二周期，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球棍模型教材P11破坏化学键需要较多的能量，性质很稳定决定焊接保护气充氮灯泡食品保护气3、氮元素的位置与结构任务一：氮气与氮的固定自然固氮人工固氮闪电释放能量N2

→含氮化合物豆科植物的根瘤菌N2

→氨工业合成氨N2

→氨(1）含义:将大气中_______的氮转化为___________的过程叫做氮的固定。4、氮的固定

P12科学史话游离态含氮化合物即：N2氮的化合物思考：NH3→NH3·H2O能称为氮的固定吗？任务一：氮气与氮的固定5.氮气化学性质氮气的化学性质稳定，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。（1）与非金属单质反应N2+O22NO放电或高温N2+3H22NH3

高温

高压催化剂自然固氮（高能固氮）人工固氮（工业合成氨）

还原性

氧化性0+20-3（2）与金属反应：N2+3Mg===Mg3N2点燃离子化合物，遇水强烈水解0-3最重要的人工固氮途径，人类科学技术发展史上的一项重大成就。任务二：一氧化氮和二氧化氮N2HNO3NH3NONO2NH3HNO3游离态化合态氮的固定氨基酸植物蛋白动物蛋白人工固氮（合成氨）自然固氮高能固氮生物固氮任务一：氮气与氮的固定6.氮气的用途①化合物制造：化肥、氨、硝酸等化合物的制造；②惰性保护：惰性保护介质，速冻食品；③制冷剂：低温粉碎等的制冷剂、冷却剂；习题【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【例2】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习题(1)闪电时氮气与氧气化合生成NO,属于自然固氮。(

)(2)将氨转化为固态铵盐的过程属于人工固氮。(

)(3)氮气化学性质很稳定,所以镁着火时,可用氮气灭火。(

)(4)高温、高压、催化剂条件下,1molN2与3molH2混合可生成2molNH3。(

)√×××任务二：一氧化氮和二氧化氮1、N的氧化物的种类——它们都有毒，是大气污染物。上述氮的氧化物中属于酸性氧化物的是

。对应的酸分别是HNO2(亚硝酸)和HNO3。N2O5和N2O3氧化物

NON2O3

N2O5

对应氮的化合价＋1＋2

＋4＋4＋5N2ONO2N2O4＋3N2O俗称笑气，具有麻醉作用含氧酸含氧酸NO和NO2具有哪些性质？【思考】任务二：一氧化氮和二氧化氮2.物理性质【阅读总结】阅读教材第13页，总结NO和NO2的物理性质。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红棕色刺激性易向上排空气都是不成盐氧化物怎么证明呢？任务二：一氧化氮和二氧化氮3、化学性质（重点）实验操作实验现象实验结论在一支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空气后夹上弹簧夹振荡注射器【实验5-5】注射器内无明显变化NO难溶于水注射器内气体变为红棕色注射器活塞向左移动NO和O2反应生成红棕色NO2气体的红棕色消失，注射器活塞继续向左移动NO2溶于水生成无色的NO任务二：一氧化氮和二氧化氮1.实验5-5中发生了哪些化学反应？2.NO和NO2是否属于酸性氧化物?3.上述实验对工业上生产硝酸有什么启示？2NO+O2

==2NO23NO2+H2O==2HNO3+NONO不和水反应，故不是酸性氧化物；NO2和水生成HNO3和NO，发生氧化还原反应，也不符合酸性氧化物的定义。（1）在用水吸收NO2制取硝酸的反应过程中，要不断地补充一些空气，使NO2尽可能多地转化为硝酸（2）在一定条件下，NO与NO2可以相互转化。（重点）问题：应用：a、除掉NO气体中混有的少量NO2气体杂质b、工业制取硝酸习题【例】按图进行实验。试管中装有12mLNO，然后间歇而又缓慢地通入8mLO2，下列是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()A.①③ B.②④⑤C.②④⑥ D.②③⑤C任务二：一氧化氮和二氧化氮【思考与讨论】通入的O2和NO2体积比为多少才能完全转变成HNO3呢？总反应=①x2+②1、叠加法3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

①

×2+2NO＋O2===2NO2

②4NO2＋O2＋2H2O==＝4HNO3

总反应=①x2+②x3

4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

①

×2+2NO＋O2===2NO2

②×3消除NO消除NO2任务三：氮的氧化物溶于水的计算（难点）（1）若试管中装10molNO2，则通入多少摩尔O2可以使NO2充分被水吸收?已知2NO+O2===2NO2

①

3NO2+H2O===2HNO3+NO

②由方程式①+②×2得:4NO2+O2+2H2O===4HNO3，即当NO2和O2的体积比为4︰1时水可以充满试管,需通入2.5

moL

O2。（2）

若试管中装10molNO，则通入多少摩尔O2可以使NO充分被水吸收?已知2NO+O2===2NO2

①

3NO2+H2O===2HNO3+NO

②由方程式①×3+②×2得:4NO+3O2+2H2O===4HNO3，即当NO和O2的体积比为4︰3时水可以充满试管,需通入7.5

moL

O2。任务三：氮的氧化物溶于水的计算（难点）4NO+3O2+2H2O===4HNO3当体积比V（NO）：V(O2)˂4:3=4:3>4:3当NO、O2混合气体与水反应时O2过量，剩余气体是O2恰好完全反应NO过量，剩余气体是NO当NO2、O2混合气体与水反应时4NO2+O2+2H2O===4HNO3当体积比V（NO2）：V(O2)˂4:1=4:1>4:1（过量NO2与H2O反应生成NO）O2过量，剩余气体是O2恰好完全反应NO2过量，剩余气体是NO2、含氮氧化物和氧气的混合气体与水反应后气体成分的规律总结任务四：拓展延伸（1)用NaOH溶液可以吸收废气中的NO2、NO：

①NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O②2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O(2)安装汽车尾气催化转化