第五章第二节第1课时氮气和氮的氧化物-高一化学课件（人教版2024）

氮气和氮的氧化物【第五章化工生产中的重要非金属元素】人教版高中化学必修第二册新课导入为什么商家要用液氮瞬间冷冻冰淇淋，这与氮气的什么性质有关呢？液氮冰淇淋硫原子的结构与性质元素周期表中的位置氮原子的结构氮元素位于元素周期表中：第二周期ⅤA族氮原子的最外电子层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子+725N氮原子很难形成离子键，一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质氮气稳定性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。电子式：结构式：注意：氮元素是一种活泼的非金属，氮气的稳定性与它无关。氮气氮气物理性质氮气的物理性质颜色、状态气味溶解性密度难溶于水密度比空气略小无味收集氮气用排水法无色气体氮气物理性质氮气熔点：-210℃沸点：-196℃氮气化学性质在高温、放电等条件下，氮分子获得了足够的能量，使N≡N断裂，氮气能够与镁、氧气、氢气等物质发生化合反应，氮气分子中氮元素化合价为0，是氮元素的中间价态，在一定条件下能表现出氧化性或还原性。还原性N2＋3Mg

Mg3N2点燃N2＋3H22NH3高温、高压催化剂氧化性N2＋O22NO放电或高温氮气氮的固定将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定雷电固氮(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)自然固氮合成氨

(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)人工固氮氮气氮的固定氮气用途灯泡中充氮气以延长使用寿命食品包装中充氮气以防腐冷刀做手术用液氮降温氮的氧化物写出氮元素可能存在的氧化物，指出其中的酸性氧化物并写出对应的酸。氧化物

氮元素化合价+1+2+3+4+4+5N2ONON2O3NO2N2O4N2O5HNO2（亚硝酸）HNO3氮氧化物(NOx)是引起光化学烟雾的元凶。氮的氧化物一氧化氮NO的物理性质颜色、状态气味溶解性密度不溶于水密度比空气略小无味无色气体收集一氧化氮用排水法NO有毒（易结合血红蛋白使人中毒）氮的氧化物二氧化氮NO2的物理性质颜色、状态气味溶解性密度易溶于水密度比空气大有刺激性气味红棕色气体收集二氧化氮用向上排空气法NO2有毒（刺激呼吸道，感觉咽喉有异物）氮的氧化物一氧化氮和二氧化氮⑴一氧化氮的化学性质一氧化氮具有还原性，常温下，很容易与空气中的O2化合，生成二氧化氮。2NO＋O2＝2NO2

一氧化氮具有氧化性，与CO反应，生成氮气。

2NO＋2CO

2CO2＋2N2

催化剂氮的氧化物一氧化氮和二氧化氮⑴二氧化氮的化学性质二氧化氮与水反应，工业上利用这一原理生产硝酸。＋4＋5＋22失去e－×得到2e－1×氮的氧化物一氧化氮和二氧化氮【实验5-5】二氧化氮溶于水如图所示，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。氮的氧化物一氧化氮和二氧化氮在一支50mL的注射器里充入20mLNO，观察颜色

，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_______________氮的氧化物一氧化氮和二氧化氮实验现象无色无明显现象实验结论NO难溶于水氮的氧化物一氧化氮和二氧化氮实验现象实验结论在一定条件下，NO2和NO可以相互转化。打开弹簧夹，快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹，现象：

；振荡注射器，现象：

。无色气体变为红棕色气体的红棕色消失氮的氧化物思考与讨论实验5-5中发生了哪些化学反应？如果要将注射器中的NO充分转化，可以来取什么措施？3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO2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NOH2ONO2O2HNO3+NO循环上述实验对工业上生产硝酸有什么启示？氮的氧化物思考与讨论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，NO可以完全转化为HNO3,减少环境污染。硝酸工厂氮的氧化物氮氧化物溶于水的计算【思考】若将充满NO2的试管倒置在装满水的水槽里，会有什么现象？若同时向倒置试管中不断地缓慢通入O2，最终现象是什么？试管中的红棕色逐渐褪去，水槽里的水倒吸入试管中，最终试管里剩余气体占1/3。若同时向倒置试管中通入O2，则水槽中的液体最终充满整个试管。氮的氧化物氮氧化物溶于水的计算①NO与O2同时通入水中2NO+O2===2NO2①3NO2+H2O===2HNO3+NO

②①×3+②×2总的化学方程式为4NO+3O2+2H2O===4HNO3氮的氧化物氮氧化物溶于水的计算①NO2与O2同时通入水中3NO2+H2O===2HNO3+NO

①2NO+O2===2NO2

②①×2+②

总的化学方程式为4NO2+O2+2H2O===4HNO3学以致用俗话说：“雷雨发庄稼”，分析“雷雨发庄稼”中所涉及的化学原理硝酸在土壤中能形成可溶性硝酸盐，成为氮肥被植物吸收N2+O22NO放电或高温2NO

+O22NO2

3NO2+H2O2HNO3+NO课堂小结氮气和氮的氧化物氮气氮的氧化物NONO2物理性质化学性质用途氮氧化物溶于水的计算随堂练习1.下列有关氮气的叙述中，错误的是（）A．镁在空气中燃烧除生成氧化镁外还生成氮化镁

B．在雷雨天，空气中的N2和O2可反应生成NO

C．氮气既可作氧化剂又可作还原剂

D．1molN2可与3molH2完全反应生成2molNH3A随堂练习2.下列对NO、NO2述，不正确的是（

）A.NO2是红棕色气体，易溶于水，不是酸性氧化物B.NO可以用排水法收集，但不能由N2和O2直接化合而得到C.NO、NO2在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物D.NO、NO2都有毒，且NO是汽车尾气的有害成分之一B3.在反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO中，被氧化的氮元素与被还原的氮元素的质量之比是（）A.1：3B.2：3C.1：2D.2：1D随堂练习4