5.2.1氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮课件2023-2024学年下学期高一化学人教版（2019）必修第二册

第五章第二节氮及其化合物

第1课时氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮化工生产中的重要非金属元素1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氮及其氧化物的主要性质。2.认识元素在物质中可以具有不同的价态及通过氧化还原反应实现物质之间的相互转化。3.结合实例认识氮气、一氧化氮、二氧化氮在生产中的应用和对生态环境的影响。学习目标天空地面地底N2NONO2HNO3NH3NH3、NH4+、

NO3—硝酸盐等新课导入氮在自然界中的循环思考氮循环过程中的重要物质有哪些？N2、氮的氧化物、氨、铵盐、HNO3在自然界里，氮元素主要以氮分子的形式存在于空气中，部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。一、氮气与氮的固定1.结合生活常识和所学过的化学知识，总结氮气的物理性质，并思考氮气化学性质稳定的原因是什么？氮气是一种无色、无味、无毒的气体，密度比空气略小，难溶于水。由于氮气分子内两个氮原子之间以共价三键（NN）结合，断开该化学键需要较多能量，所以氮气化学性质很稳定。2.写出下列化学方程式：（1）氮气与镁反应：（2）氮气与氧气反应：（3）氮气与氢气反应：3.什么是氮的固定？有哪些类型？将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为氮的固定氮的固定分为自然固氮（雷电作用和豆科植物的根瘤固氮固氮）和人工固氮。N2+3MgMg3N2

点燃N2＋O22NO

放电高温、高压催化剂N2＋3H22NH31.氮气为什么可以用作粮食瓜果的保护气？氮气性质稳定，减慢粮食瓜果被氧气氧化变质，氧化剂是N2，还原剂是H22.合成氨反应是最重要的人工固氮途径，写出反应的化学方程式，并分析反应中的氧化剂、还原剂情况。高温、高压催化剂N2＋3H22NH3思考情境引入打雷下雨时，在闪电的作用下，空气中的少量氧气与氮气发生反应生成NONO再与空气中的氧气反应生成二氧化氮二氧化氮随雨水下降生成硝酸硝酸与土壤中的矿物质反应生成硝酸盐，作为农作物庄稼所需的肥料N2＋O2

2NO闪电2NO＋O2

2NO2(红棕色)3NO2＋H2O

2HNO3＋NO雷雨发庄稼？你知道什么意思吗?情境引入二、一氧化氮和二氧化氮比较NO和NO2的性质NO：无色、不溶于水、不稳定（易被氧化）NO2：红棕色、有刺激性气味、易溶于水、稳定、有毒性3NO2+H2O2HNO3+NO+4+5+2NO2中有2/3的氮元素化合价升高，被氧化；有1/3的氮元素化合价降低，被还原。NO2既是氧化剂又是还原剂。从化合价角度出发，找出反应3NO2+H2O2HNO3+NO的氧化剂和还原剂思考实验探究操作或观察教师演示教材实验5-10实验步骤现象解释（反应式）1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——2打开弹簧夹，快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹3振荡注射器无明显现象注射器内气体由无色变为红色2NO＋O22NO23NO2+H2O2HNO3+NO注射器内气体又变为无色1.常温下能用排空气法收集一氧化氮吗？为什么？实验室中应该怎样收集一氧化氮气体？不能。因为一氧化氮容易与空气中的氧气发生反应转化为二氧化氮：2NO＋O22NO2。实验室中应该用排水集气法收集一氧化氮气体思考2.上述实验对工业上生产硝酸有什么启示？工业生产硝酸，将尾气（NO）吸收通入适量的氧气后再溶解于水，经过多次循环氧化、溶解，可充分利用原料，并减少NO的排放，有利于保护环境。知识拓展3NO2＋H2O2HNO3＋NO①2NO＋O22NO2②由方程式①×2＋②得：4NO2＋O2＋2H2O4HNO3③由方程式①×2＋②×3得：4NO＋3O2