（2019）新人教版高中化学必修二第五章 第二节 氮及其化合物 第一课时 氮气氮的氧化物ppt课件.ppt

1、第二节第二节 氮及其化合物氮及其化合物第1课时 氮气 氮的氧化物 第五章第五章 化工生产中的重要非金属元素化工生产中的重要非金属元素【考纲要求】1.了解氮元素的存在和结构，了解氮气的物理性质和 化学性质；2.通过自然界中的氮循环，了解氮循环的基本过程，认识化学对社会和工农业生产的重要作用；3.了解一氧化氮和二氧化氮的物理性质和化学性质。4.了解氮的氧化物的性质，掌握氮的氧化物溶于水的计算。晶体硫俗话说：俗话说：“雷雨发庄稼雷雨发庄稼”，这是为什，这是为什么呢？么呢？氮元素是自然界中各种生物体生命活动不可缺少的重要元素为了更好地保护文物,部分博物馆启用“真空充氮杀虫灭菌消毒机”来处理和保护文物,

2、将文物放入该机器内(氮气浓度可高达99.99%),密封三天,好氧菌和丝状霉菌都会被灭杀。该机器具有此类功能,主要与氮气的性质有关。请你结合相关化学知识回答,下列关于氮气的哪些说法是正确的?氮气的化学性质不活泼氮气不能供给呼吸氮气能抑制菌类的生长氮气能吸收部分水分氮气不能与任何物质反应正确1.原子结构位置：元素周期表的第二周期、第A族。氮原子结构：最外层有5个电子，既不容易得3个电子，又不容易失去5个电子。因此氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。因此氮原子一般通过共用电子对与其它原子相互结合构成物质。常见的化合价有 1、2 、3 、4 、5 、3，其氧化物有N2O、NO、N2O3

3、、NO2、N2O4、N2O5共有六种，其中N2O5是HNO3的酸酐，N2O3是HNO2的酸酐（氮的氧化物都有毒）。 2.自然界中的存在形态一.氮气在国民经济和日常生活中在国民经济和日常生活中, ,氮气有广泛的用氮气有广泛的用途。首先途。首先, ,利用它利用它“性格孤独性格孤独”的特点的特点, ,我们我们将它将它充灌在电灯泡里充灌在电灯泡里, ,可可防止钨丝的氧化防止钨丝的氧化延延长灯泡的使用寿命。还可用它来长灯泡的使用寿命。还可用它来代替惰性气代替惰性气体体作焊接金属时的作焊接金属时的保护气保护气。氮气为什么可以。氮气为什么可以作保护气作保护气? ? 有什么特点呢？有什么特点呢？一.氮气1.物

4、理性质纯净的N2是一种无色无味的气体，难溶于水，在空气中约占五分之四左右。2.化学性质（1）常温下，N2的化学性质不活泼，可代替稀有气体作保护气体。原因：氮分子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，通常难以与其它物质反应。 N2的化学性质一般不反应，特殊情况下发生下列反应：3Mg+N3Mg+N2 2 MgMg3 3N N2 2N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3N N2 2+O+O2 2 2NO2NO人工固氮自然固氮，豆科植物的根瘤菌将N2转化为氨也是自然固氮随堂测：随堂测：判断判断1）氮的固定中氮元素一定被氧化氮的固定中氮元素一定被

5、氧化2）N2即可做氧化剂，又可做还原剂即可做氧化剂，又可做还原剂3）汽车尾气汽车尾气NO是是N2和和O2在雷电条件下反应产生的在雷电条件下反应产生的4）1molN2和和3molH2完全反应生成完全反应生成2molNH35) 医生利用医生利用液氮液氮给手术刀给手术刀降温降温( (称为称为“冷刀冷刀”),),利用的是液氮利用的是液氮沸点低，沸点低，变成气体时吸收热量造成周围温度降低。变成气体时吸收热量造成周围温度降低。1. X 2. 3.X 4.X 5. 3.X 4.X 5.二氮的固定和循环1将游离态氮转变为化合态氮的过程叫氮的固定。（1）自然固氮（2）人工固氮：工业合成氨自然界中的氮循环自然界中

6、的氮循环三.二氧化氮和一氧化氮物物质质颜色颜色状状态态气味气味毒毒性性水溶性水溶性NONO_气气态态_有有毒毒_溶于水溶于水NONO2 2_气气态态_有有毒毒_溶于水溶于水无色无色无味无味不不红棕色红棕色刺激姓刺激姓易易【实验探究】二氧化氮溶于水的实验实验装置 实验操作在如图注射器里充入20 mL NO,然后吸入5 mL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10 mL空气后夹上弹簧夹振荡注射器实验现象无明显现象无色气体变为红棕色红棕色气体变浅至消失,有无色气体生成,注射器活塞向内滑动化学方程式2NO+O2 = 2NO2、 3NO2+H2O = 2HNO3+NO 思考与讨论

7、：如何除去思考与讨论：如何除去NO气体中混有的少量气体中混有的少量NO2气体杂质？气体杂质？提示：根据提示：根据NO2与与H2O反应能生成反应能生成NO，既能除去，既能除去NO2杂质，又不引入其他杂杂质，又不引入其他杂质，故可将混合气体通入盛有水的洗气瓶，然后重新收集气体。质，故可将混合气体通入盛有水的洗气瓶，然后重新收集气体。注意：氮的氧化物是汽车尾气、造成光化学烟雾的主要污染物质NONONONO2 2与与O O2 2反应反应2NO+O2NO+O2 2= =2NO2NO2 2 与与H H2 2O O反应反应3NO3NO2 2+H+H2 2O=2HNOO=2HNO3 3+NO +NO 与与O

8、O2 2、H H2 2O O共同反应共同反应4NO+3O4NO+3O2 2+2H+2H2 2O=4HNOO=4HNO3 3 4NO4NO2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O=4HNOO=4HNO3 3 氧化性氧化性6NO+4NH6NO+4NH3 3 5N5N2 2+6H+6H2 2O O 6NO6NO2 2+8NH+8NH3 3 7N7N2 2+12H+12H2 2O,O,NONO2 2+SO+SO2 2= =SOSO3 3+NO,+NO,NONO2 2能使湿润的淀粉能使湿润的淀粉KIKI试纸变蓝试纸变蓝 催化剂催化剂性质对比性质对比: :正确理解正确理解NO和和NO2所属物质的类别所属物

9、质的类别NO和NO2都不是酸性氧化物，NO与碱、酸都不能反应生成盐和水，属于不成盐氧化物；NO2与碱溶液发生氧化还原反应生成两种盐，也不属于酸性氧化物。2NO22NaOH=NaNO2NaNO3H2O。雷雨发庄稼所涉及的反应：雷雨发庄稼所涉及的反应：1）实验实验探究探究NO的转化的转化首先：首先：50ml注射器中注入注射器中注入20mlNO，再吸入再吸入5ml H2O,用橡胶管和弹簧夹封口，振荡，观用橡胶管和弹簧夹封口，振荡，观察到：察到： 无明显现象无明显现象然后：打开弹簧夹，吸入然后：打开弹簧夹，吸入10ml空气，夹上弹空气，夹上弹簧夹，观察到：簧夹，观察到：注射器内的气体由注射器内的气体由

10、 变变为为 ，振荡后又变为振荡后又变为 ，同时，同时注射注射器的活塞向器的活塞向内内移动。移动。无色无色红棕色红棕色无色无色2）实验分析实验分析NO_NO_溶于溶于水，因此遇水无现象；水，因此遇水无现象；气体变为气体变为红红棕色棕色，是因为，是因为NONO与与O O2 2反应生成反应生成_,_, 振荡后振荡后NONO2 2溶溶于于水生水生成成_和和_,_,气体又气体又变为无色变为无色, ,同时气体同时气体的的总体积有所总体积有所_。不不NO2硝酸硝酸NO减小减小3）拓展拓展若要将上题若要将上题20mlNO完全转化成硝酸，可采取什么措施？完全转化成硝酸，可采取什么措施？总反应方程式：总反应方程式

11、：4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3NO2也能一步完全转化为硝酸，总反应方程式：也能一步完全转化为硝酸，总反应方程式： 4NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3吸入过量的空气吸入过量的空气2.有关氮氧化物溶于水计算的两种方法无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体，反应的实质是3NO2H2O=2HNO3NO，2NOO2=2NO2，故若有气体剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。(1)关系式法：若NO和O2通入水中，总关系式为4NO3O22H2O=4HNO3。若NO2和O2通入水中，总关系式为4NO2O22H2O=4HNO3。(2)电子守恒法

12、当NOx转化为硝酸时要失去电子，如果是NOx与O2混合， 则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。【例题】在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中，充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为()1.2 mL 2.4 mL 3 mL 4 mLAB C D【答案】D2（2020宝山区上海交大附中高一期末）不属于氮的固定的过程是A放电条件下氮气与氧气化合B在一定条件下用NH3与CO2合成尿素C豆科植物根瘤菌把空气中的氮气变成含氮化合物D工业合成氨【答案】B课堂小结课堂小结1 .氮的原子结构、物理性质、化学性质氮的原子结构、物理性质、化学性质氮的

13、固定氮的固定2.NO、NO2的物理性质、化学性质的物理性质、化学性质NO、NO2之间的相互转化之间的相互转化3.3.含氮物质连续氧化含氮物质连续氧化(1)N(1)N2 2NONONONO2 2 HNO HNO3 3(2)NH(2)NH3 3NONONONO2 2 HNO HNO3 31.下列下列对对NO、NO述述，不正确的是（，不正确的是（ ）ANO2是红棕色气体，易溶于水，不是酸性氧化物是红棕色气体，易溶于水，不是酸性氧化物BNO可以用排水法收集，但不能由可以用排水法收集，但不能由N2和和O2直接化合而得到直接化合而得到CNO、NO2在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光在一定条件下可相互

14、转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物化学烟雾的大气污染物DNO、NO2都有毒，且都有毒，且NO是汽车尾气的有害成分之一是汽车尾气的有害成分之一随堂测：随堂测：B2下列转化必须加入氧化剂且一步反应就能完成的是()N2NO2NO2NONO2HNO3N2NON2NH3ABCDC3病毒学研究证实，一氧化氮对病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是（下列关于一氧化氮的叙述正确的是（ ）A一氧化氮是一种红棕色的气体一氧化氮是一种红棕色的气体B常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合C一

15、氧化氮可以由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到一氧化氮可以由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到D一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集C4电闪雷鸣的雨天，空气中的N2会发生一系列反应，生成氮的化合物。雷雨时，一般不可能生成的氮的化合物是()NH3NONO2N2O3N2O5HNO3ABCDC4.在新疆与青海交界处有一山谷，在新疆与青海交界处有一山谷， 每当牧民与牧畜进入后，风和日丽每当牧民与牧畜进入后，风和日丽的的 晴天顷刻间电闪雷鸣，狂风暴雨，把晴天顷刻间电闪雷鸣，狂风暴雨，把 人畜击毙。人称人畜击毙。人称“魔鬼谷魔鬼谷”。然而然而谷内确是牧草茂盛，四季常青。谷内确是牧草茂盛，四季常青。 老话即雷雨老话即雷雨发庄稼发庄稼你能写出雷雨天气促进植物生你能写出雷雨天气促进植物生长所涉及的三条方程式吗？长所涉及的三条方程式吗？N2+O2=2NO2NO + O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO放电放电本课结束！本课结束！