5.2氮及其化合物（第一课时） 课件 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

5.2氮及其化合物（第1课时）年级：高一年级学科：化学（人教版2019）教学目标在新疆和青海交界处有一狭长山谷，每当牧民和牲畜进入后，风和日丽的晴天顷刻间电闪雷鸣，狂风大作，人畜往往遭雷击倒下。奇怪的是这里的牧草茂盛，四季常青，被当地牧民称为“魔鬼谷”。你能解释“魔鬼谷”牧草茂盛、四季常青的原因吗?[思考]雷雨肥庄稼，是什么原因呢?一、氮气与氮的固定【任务1】结合元素周期表，认识氮元素0ⅢAⅣAⅥAⅤAⅦAN氮元素位于元素周期表的__________、第______族。氮原子的结构示意图为____________，最外层有_______个电子，既不容易得到______个电子，也不容易失去5个电子，故一般通过__________与其他原子相互结合成物质。53共用电子对第二周期ⅤA一、氮气与氮的固定【任务1】结合元素周期表，认识氮元素氮元素土壤海洋中硝酸盐和铵盐动植物蛋白质空气中的氮气游离态：N2化合态：蛋白质、硝酸盐、铵盐一、氮气与氮的固定【任务1】结合元素周期表，认识氮元素一、氮气与氮的固定【任务2】从结构学习氮气的性质N

N

NN一、氮气与氮的固定【任务2】从结构学习氮气的性质[思考]N2为什么通常情况下性质稳定？由于N2

内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，通常情况下难以与其他物质发生化学反应，无法被大多数生物体直接吸收。[思考]N2获得能量足够的情况下，可以发生哪些化学反应？N2具有还原性：N2具有氧化性：一、氮气与氮的固定【任务2】从结构学习氮气的性质[思考]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？冷冻治疗液氮食品[思考]氮气在生活中还有什么用途？焊接保护气充氮灯泡食品保护气一、氮气与氮的固定【任务3】了解氮的固定及自然界中氮的循环一、氮气与氮的固定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一、氮气与氮的固定【任务3】了解氮的固定及自然界中氮的循环优点：人工合成氨，不仅为农作物生长提供了必需的氮元素，还为其他化工产品提供了重要的原料。缺点：工业废气、汽车尾气中的氮氧化物会污染大气，工厂废液中的氮元素会对水体造成污染。一、氮气与氮的固定【随堂练习】(1)氮元素有多种化合价，其最高正价为＋5价（

）(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（

）(5)硝酸盐在某些细菌作用下转化成氮气为自然固氮（

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

）√×√××二、一氧化氮和二氧化氮【任务4】认识NO和NO2的物理性质N25氮的氧化物0+1+2+3+4+5N2ONON2O3NO2(N2O4)N2O5（笑气）二、一氧化氮和二氧化氮【任务4】认识NO和NO2的物理性质物质颜色状态气味水溶性NO无色气体无味不溶于水NO2红棕色气体刺激性气味易溶于水[思考]如何收集NO和NO2？NO用排水法收集NO2用排空气法收集（NO2密度比空气的大）二、一氧化氮和二氧化氮【任务5】探究NO和NO2的化学性质二、一氧化氮和二氧化氮【任务5】探究NO和NO2的化学性质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。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。现象无明显现象红棕色变为无色结论在一定条件下，NO与NO2可以相互转化二、一氧化氮和二氧化氮【任务5】探究NO和NO2的化学性质[思考]实验5-5中发生了哪些化学反应？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。[思考]NO和NO2是否属于酸性氧化物?应用：a、除掉NO气体中混有的少量NO2气体杂质b、工业制取硝酸二、一氧化氮和二氧化氮【任务5】探究NO和NO2的化学性质[思考]如何解释雷雨发庄稼？雷电时：NO2溶于雨水：3NO2+H2O=2HNO3+NO然后：2NO

+O2=2NO2最后HNO3进入土壤变为硝酸盐成为氮肥，被植物吸收。二、一氧化氮和二氧化氮【任务5】探究NO和NO2的化学性质[思考]NO与O2同时通入水中会有什么结果？2NO+O2=2NO2①3NO2+H2O=

2HNO3+NO②V(NO)∶V(O2)＜4∶3剩余O2＝4∶3恰好完全反应＞4∶3剩余NO①×3＋②×2的总化学方程式为：4NO+3O2+2H2O

=

4HNO3二、一氧化氮和二氧化氮【任务5】探究NO和NO2的化学性质[思考]NO2与O2同时通入水中会有什么结果？3NO2+H2O=

2HNO3+NO①2NO+O2=2NO2②V(NO2)∶V(O2)＜4∶1剩余O2＝4∶1恰好完全反应＞4∶1剩余NO①×2＋②的总化学方程式为：4NO2+O2+2H2O

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4HNO3二、一氧化氮和二氧化氮【任务5】探究NO和NO2的化学性质[思考]NOX与O2同时通入水中会有什么结果？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NO二、一氧化氮和二氧化氮【任务5】探究NO和NO2的化学性质[思考]汽车尾气中含有的NO与NO2如何处理？[思考]实验室如何处理NO与NO2尾气？①NO与酸碱都不反应，进行尾气处理时一般用充袋法，或通入O2的同时用碱溶液吸收。②NO2与碱溶液直接反应，可用碱溶液吸收。2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O二、一氧化氮和二氧化氮【任务6】了解氮氧化物对环境的污染(1)光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾。(2)酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。二、一氧化氮和二氧化氮【任务6】了解氮氧化物对环境的污染(3)破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。(4)NO与血红蛋白结合使人中毒。（少量的NO在生物体内很多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆等功能。）二、一氧化氮和二氧化氮【任务7】拓展NO2与Br2的辨别NO2和溴蒸气都是红棕色、有刺激性气味的气体，怎样加以区别？分析：由于NO2和Br2在性质上有不少相似性：①均具有氧化性；②溶于水均有酸生成；③均可与碱反应；④均为红棕色等。所以不能用淀粉－KI试纸、pH试纸、NaOH溶液来鉴别，但二者性质又有差别。可以用下列方法鉴别：①AgNO3溶液；②CCl4；③用水洗法。二、一氧化氮和二氧化氮【随堂练习】1.NO吸收治疗法可快速改善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SARS病毒有直接抑制作用。下列关于NO的叙述正确的是()A．NO是一种红棕色气体B．常温常压下，NO不能与空气中的氧气直接化合C．含等质量的氧元素的NO和CO的质量相等D．NO难溶于水，可以用排水法收集D2.按图进行实验。试管中装有12mLNO，然后间歇而又缓慢地通入