5.2.1氮和氮的氧化物 课件 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第五章

第二节

氮气和氮氧化物

魔鬼谷的秘密：在新疆与青海交界处有一狭长山谷，经常在风和日丽的晴天顷刻电闪雷鸣，狂风暴雨，把人畜击毙，人称“魔鬼谷”。然而谷内确是牧草茂盛，四季常青。为什么魔鬼谷牧草茂盛?俗语有云“雷雨发庄稼”，“一场雷雨一场肥”。你知道其中的化学原理吗？位置

结构

性质第二周期，第ⅤA族+725既不容易得到3个电子，也不容易失去

5个电子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质最高正价：

，最低负价：

。+5-31.氮元素一、氮气与氮的固定NPAsSbBi存在氮分子蛋白质硝盐酸铵盐颜色状态密度气味溶解度无色气态比空气略小无味难溶于水如何收集N2？排水集气法2.氮气熔点：-210℃沸点：-196℃密度：1.25g/L【拓展】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，用途？制冷剂(1)物理性质根据氮原子核外电子排布和氮气分子的结构，推测氮气的化学活性。—稳定，通常情况下难以与其他物质发生化学反应。N2NN

NN+725(2)化学性质①金属镁：___________________，

N2表现

性；②氢气：________________________，

N2表现

性；③氧气：_______________________，

N2表现

性。N2+3Mg

Mg3N2氧化N2+3H2

2NH3氧化N2+O2

2NO还原写出镁条在空气中燃烧发的化学方程式。2Mg+O2

2MgO3Mg+N2

Mg3N22Mg+CO22MgO+C。焊接保护气充氮灯泡食品保护气保鲜食物(3)用途：保护气、制造低温、制化肥和化工原料

冷冻麻醉剂硝酸氮肥3.氮的固定

雷雨发庄稼4、自然界中的氮循环1.判断正误(1)N2和O2在放电的条件下会直接生成NO2(2)氮原子与其他原子只能形成共价键，不能形成离子键(3)氮气常用作焊接金属、填充灯泡、保存食品的保护气(4)氮的固定中氮元素一定被氧化(5)工业上将NH3转化为其他铵态化肥属于人工固氮×√×××2．下列关于氮气的说法中，正确的是()A．通常情况下，氮气性质比较稳定B．可在氧气中燃烧，生成一氧化氮C．1molN2与3molH2完全反应生成2molNH3D．氮元素是活泼的非金属元素，氮气在化学反应中只能作氧化剂A3、自然界中存在如图所示的氮元素的循环过程，下列说法不正确的是()

A．过程①“雷电作用”中发生的反应是N2＋O2

2NO

B．过程③“固氮作用”中，氮气被还原

C．⑤中涉及的反应可能有2NO2-＋O2==2NO3-

D．⑥中涉及的反应可能有2NO3-＋12H＋==N2↑＋6H2OD颜色状态气味水溶性NO无色气态无味不溶NO2如何收集NO和NO2？排水法收集NO；向上排空法收集NO2红棕色气态有刺激性气味易溶二、一氧化氮和二氧化氮1.物理性质2NO

+O2

===

2NO2

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO【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注射器活塞向左移动2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO工业制硝酸2.化学性质：写出雷雨天气促进植物生长所涉及的化学方程式？N2O2放电NONO2O2HNO3H2ONO3-进入土壤N2+O22NO放电2NO

+O2=2NO23NO2+H2O

=2HNO3+NO假设试管内充有100mLNO，通入多少O2才能使水充满试管？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？

+O23NO2+H2O=

2HNO3+NO2NO+O2=2NO24NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO3②NO和O2的混合气体与水——4NO+3O2+2H2O===4HNO3①NO2和O2的混合气体与水——4NO2+O2+2H2O===4HNO33.氮氧化物溶于水问题③NO、NO2的混合气体与水——剩余全是NO【典例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【典例2】现有NO2、O2的混合气体12mL，通入足量水中，充分反应后剩余气体2mL(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积可能是_______________。4mL或1.2mL

【典例3】有一只充有20mLNO2和NO混合气体的试管，倒置于盛有水的水槽中，充分反应后，仍有12mL无色气体，则原混合气体中NO和NO2体积比为(气体体积均在相同状况下测得)

。

2∶3

氮的氧化物氮元素化合价+1+2+3+4+5属于酸性氧化物的是

，对应酸为

。氮的氧化物都有毒，是大气污染物N2O俗称笑气，具有麻醉作用2NO2(红棕色)

N2O4(无色)，故NO2中总混有N2O4。4.其它氮氧化物光化学污染主要是由于汽车尾气和工业废气排放造成的，汽车尾气中的烯烃类碳氢化合物和NO，NO2被排放到大气中后，在强烈的阳光紫外线照射下，会吸收太阳光所具有的能量。这些物质的分子在吸收了太阳光的能量后，会变得不稳定起来，原有的化学链遭到破坏，形成新的物质。这种化学反应被称为光化学反应，其产物就是含剧毒的光化学烟雾。NO是一种极不稳定的生物自由基，分子小，结构简单，常温下为气体，，具有脂溶性，可快速透过生物膜扩散，生物半衰期只有3－5s，其生成依赖于NO合成酶，并在心、脑血管调节、神经、免疫调节等方面有着十分重要的生物学作用。NO2、NO均是污染性气体，如何处理？2NO2＋2NaOH==NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH==2NaNO2＋H2O②催化转化法2NO+2CON2+2CO2催化剂

∆①碱液吸收法-30+2+3+4+5N的化合价5.污染治理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氧化物类别非酸性氧化物(不成盐氧化物)非酸性氧化物(不成盐氧化物)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1.判断正误(1)由于NO极易与O2反应，并且其密度与空气相差不多，因此收集NO只能用排水法(2)由于NO2极易与水反应且密度比空气大，因此收集NO2只能用向上排空气法(3)NO2与H2O反应生成HNO3，故NO2是酸性氧化物(4)可用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别NO2与溴蒸气√××√2.(2024·江苏无锡高一期中)下列对NO和NO2的描述正确的是A.NO是无色气体，可用向上排空气法收集B.NO2与水的反应中，NO2既是氧化剂又是还原剂C.NO2可由N2和O2直接化合得到D.从元素化合价角度看