高中化学必修2 氮及其化合物课件第1课时

1、第五章 化工生产中的重要非金属第一节 氮及其化合物（第一课时）新课讲解课程学习目标认识一氧化氮和二氧化氮物理和化学性质2 认识氮气的结构和化学性质。1知道一氧化氮和氧气、水的反应关系3掌握二氧化氮和氧气、水的反应关系4新课讲解导入 1940 年至 1960 年间，在美国洛杉矶，发生了严重的有毒烟雾污染大气的事件-光化学烟雾。那么光化学烟雾到底是什么，这一节课我们就来学习和光化学烟雾污染有关的一种物质-N。氮元素位于元素周期表中第二周期第_族，原子结构示意图为 ，最外层有_个电子，在化学反应中能获得3个电子而表现出-3价。提示：氮在元素周期表中的位置和原子结构A5+725新课讲解一、氮气的性质电

2、子式结构式N21、氮分子的结构新课讲解化学式NNNN 氮气：双原子分子 无色无味、低沸点（-195.8） 难溶于水（1体积水溶解0.02体积N2） 密度比空气略小，占空气体积78%新课讲解2、氮分子的物理性质3、氮气的化学性质键能比较NNOOClCl946KJ/mol247KJ/mol493KJ/mol由键能数据可以推测：氮气的化学性质_很不活泼（稳定）但在获得了足够能量情况下，氮气还是能发生反应的。因此氮气发生反应的条件往往是_或_高温 放电新课讲解化学性质：新课讲解新课讲解4、氮的固定：自然界氮的固定三个主要途径、原理：（1）生物固氮：N2 NH3（铵态氮肥）（2）大气固氮：（3）工业固氮

3、：N2+ 3H22 NH3高温、高压催化剂N2+O2 2NO；放电固氮酶（工业合成氨）阅读科学史话，认识合成氨的发展历史新课讲解新课讲解5、认识氮在自然界的循环工业合成氨为农作物为农作物的生长提供了必须的氮元素，为其他化工产品（如炸药、农药、染料等）的生产提供了重要原料。N的氧化物的种类它们都有毒，是大气污染物。N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5六种，其化合价分别是+1，+2，+3，+4，+4，+5。二、一氧化氮和二氧化氮新课讲解1、NO物理性质：无色、无味、有毒气体（和CO相同），难溶于水化学性质：易被O2氧化为NO2 ，2NO+O2 =2NO2与NH3反应：6NO + 4N

4、H3 5N2 + 6H2O表现氧化性催化剂 = 加热新课讲解和O2、H2O：4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO32、NO2物理性质：红棕色、有刺激性气味的气体,易液化，易 溶于水化学性质：（1）难被氧化，易与水反应生成HNO3和NO 3NO2+H2O =2HNO3+NO新课讲解（2）NO2的尾气用NaOH溶液吸收 2NO2+ 2NaOH =NaNO3+ NaNO2 +H2O（4）NO2具有较强的氧化性，可使湿润的KI淀粉试纸变蓝 还可将SO2氧化：NO2 + SO2 = SO3 + NO（3）常温下易转化为N2O4 2NO2 N2O4新课讲解【提示】由于NO2和Br2在性质上有不少

5、相似性：均具有氧化性；溶于水均有酸生成；均可与碱反应；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：AgNO3溶液；CCl4；用水洗法。思考：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？新课讲解3、氮的氧化物-NO与NO2的性质比较 NONO2物性毒性与水与O2与O2、H2O2NO + O2 = 2NO24NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO34NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3无色，无味 有毒（机理同CO）有毒红棕色，刺激性气味新课讲解新课讲解【实验5-5】 如图5-10所示，在一支50mL的注

6、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。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，可以采取什么措施？上述实验对工业生产硝酸有什么启示？实验现象：加入水后，注射器内水和NO的体积几乎没有变化，吸入空气后，气体的体积减少。反应方程式：2NOO2=2NO2， 3NO2H2O=2HNO3NO新课讲解4、氮的氧化物溶于水的计算有关化学反应方程式3NO2H2O=2HNO3NO2NOO2=2NO2所以X 2 +得 4NO2O22H2O4HNO3

7、 X 3 +X 2得 4NO3O22H2O=4HNO3也就是按此比例的气体可以和水完全反应生成硝酸。新课讲解新课讲解值得注意的是：4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5的组成。即两情况中的总反应式都与N2O5+H2O=2HNO3等效。这不仅是记忆二式的方法，也为上述问题的解法提供了新的思路，即利用混合气体中的N、O原子个数比进行分析判断： NO25O2剩余 NO25完全反应 NO25NO剩余如果不是恰好反应，则剩余气体只可能是氧气或NO，不可能剩余NO2(为什么？)(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：NO

8、x排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。新课讲解5、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。新课讲解知识梳理：1、氮气的化学性质新课讲解2、氮的氧化物-NO和NO2有关化学反应方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO24NO2+O2+2H2O4HNO3 4NO+3O2+2H2O=4HNO3新课讲解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()ANO是一种红棕色

9、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DNO难溶于水，可以用排水法收集D课后练习解析：NO是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收集；常温常压下，NO易与氧气直接化合生成NO2。答案：D2汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质，这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。反应的化学方程式可表示为_。2xCO2NOx 2xCO2N2催化剂= 加热课后练习3.汽油中氮元素及其微量，为什么汽车排放的尾气中因含有氮 的氧化物，而污染大气，造成产

10、生氮的氧化物的主要原因是（ ）A燃烧含氮化合物燃料引起的 B燃烧含铅汽油引起的C是由于燃烧不充分引起的 D是在气缸中N2被氧化生成的D 课后练习解析：汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物而污染大 气.产生氮的氧化物的主要原因是在汽缸中N2被氧化生成的。4.一定温度和压强下，将装有N2和NO2混合气体的试管 倒立在水中，经足够时间后，试管内气体体积缩小为 原体积的3/5，则混合气体中N2和NO2的体积比为( ) A23 B32 C35 D53课后练习A解析：3NO2+H2O=2HNO3+NO，所以设N2为a体积，NO2为b体积，则总体积为a+b。反应后为a+（1/3）b ，因为试管内气体的体积缩小为原体积的3/5所以 a+（1/3）b /（a+b）=3/5，a：b=2：35.下列反应起了氮的固定作用的是（ ） A、