【公开课】氮气一氧化氮和二氧化氮++课件高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第五章化工生产中的重要非金属元素

第一课时氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮第二节氮及其化合物必修第二册一、氮元素“位——构——性”及存在N元素位置原子结构元素性质不容易得失电子，一般通过共用电子对与其他原子结合主要化合价：__________________第三周期第VA族+725-3、0、+2、+4、+5一、氮元素“位——构——性”及存在动植物体内的蛋白质中，土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。氮元素游离态化合态以氮气分子的形式存在于空气中氧气21%其他成分1%氮气78%二、氮气

(N2)（一）氮气的物理性质颜色状态气味密度溶解性_____气体_____

密度与空气接近_____溶于水无色无味难氮气熔点：-210℃

沸点：-196℃

密度：1.25g/L液氮可以做制冷剂二、氮气

(N2)（二）氮气的化学性质N

N

【回顾】写出氮气的电子式与结构式？化学反应的实质：原子的重新组合（旧键断裂&新键生成）反应条件苛刻放电或高温思考：请从化合价角度预测可能具有哪些性质？－30＋2＋5N价态＋4N2氧化性还原性氧化性还原性N2＋O2

2NO

放电或高温催化剂高温、高压N2+3H22NH3合成氨(工业上合成氨)固氮氮的固定将大气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫做氮的固定自然固氮高能固氮(如雷雨天气N2转化为NO)生物固氮(如豆科植物的根瘤菌固氮)人工固氮合成氨(工业上合成氨)仿生固氮N2+O22NO放电或高温==========催化剂高温、高压N2+3H22NH3(某些金属有机化合物可起到根瘤菌的作用)电灯泡、食品包装——保护气降温手术刀——冷刀做手术稀有的书卷保存——延缓代谢二、氮气

(N2)（三）氮气的用途合成氨和工业制硝酸的重要原料应用体验氮在自然界中的循环如右图所示。(1)过程①称为_________，写出合成氨反应的化学方程式：________,该反应中氮气显_____(填“氧化”或“还原”，下同)性。人工固氮氧化步步高P15催化剂高温、高压N2+3H22NH3(2)过程②中能通过_________________的作用将空气中的氮气固定下来，写出③中固氮反应的化学方程式：_________________，该反应中氮气显______性。豆科植物的根瘤菌还原(3)过程④中的亚硝酸盐有毒，工业上若直接排放将造成对环境的污染。已知NaNO2遇到还原性较强的

会被还原为N2，在废液中加入下列物质不能使NaNO2无害化排放的是

__

__(填字母)。a.H2O2

b.NH4Cl

c.KNO3

d.NaOHacd1.氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用如图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是A.海洋中的氮循环起始于氮的氧化B.海洋中的氮循环属于固氮作用的是③C.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与√步步高P17氮的氧化物N2ONON2O3NO2N2O4N2O5笑气，有轻微麻醉作用火箭推进器的氧化剂酸性氧化物酸性氧化物H2O+N2O3=2HNO2(亚硝酸）H2O+N2O5=2HNO3(硝酸）三、一氧化氮和二氧化氮（一）物理性质物质颜色状态气味水溶性密度NO_____气体________溶于水比空气略小NO2_______气体_________溶于水比空气大无色无味不红棕色刺激性易一氧化氮用排水法收集二氧化氮用向上排气法收集（二）NO化学性质（2）还原性：常温下易与O2化合反应2NO+O2=2NO2气体由无色变为红棕色（3）氧化性2CO+2NON2+CO2汽车尾气处理（1）毒性：与人体内血红蛋白结合NO是人体内的“信号分子”可以舒张血管，抗氧化

NO2.最新病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接的抑制作用。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B.常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合C.一氧化氮可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√步步高P17【实验5-5】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，然后再振荡注射器。（三）NO2的化学性质【实验5-5】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，然后再振荡注射器。现象____________

________________，振荡后________________无明显现象无色气体变红棕色红棕色变为无色，同时注射器的活塞向内移动【实验5-5】2NO+O2=

2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO(工业制取硝酸)结论：在一定条件下，NO与NO2可以相互转化。现象一：无色气体变红棕色NO→NO2现象二：红棕色变为无色NO2→NO实验现象分析：深度思考2.工业生产硝酸时，由于NO2与H2O反应会生成HNO3和NO，NO又可与O2反应生成NO2，因此通入适量的氧气可使NO或NO2恰好完全溶于水。(1)试根据反应①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO②2NO＋O2===2NO2推出NO2与O2的混合气体、NO与O2的混合气体被水完全吸收转化为HNO3的化学方程式：______________________________________________________________________________________。

①×2＋②得：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3①×2＋②×3得：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3步步高P16深度思考(2)将一支充有12mLNO2气体的试管倒置于水槽中，充分反应。①下列图示正确的是___(填字母)。C步步高P16②若水不能充满试管，需再向试管中缓缓充入O2，现象为________________________________，最终充入___mL氧气，才能使水全部充满。红棕色，液面逐渐上升3无色气体变为3.将amLNO、bmLNO2和cmLO2混合于同一试管中，将试管倒置于水中，充分反应后，试管内气体全部消失，则a∶b∶c不可能是A.1∶1∶1 B.2∶1∶1C.3∶7∶4 D.1∶5∶2√练透P1639.在同温同压下，将等体积混合而成的四组气体：①NO2＋O2、

②NO2＋NO、

③HCl＋N2、

④SO2＋O2，分别通入体积相同的试管，并立即倒立于水槽中，如图所示。待试管内液面稳定后，剩余气体的体积依次为V1、V2、V3、V4，则剩余气体的体积最小的是A.V1

B.V2C.V3

D.V4√练透P154“雷雨发庄稼”N2NONO2HNO3硝酸盐O2放电O2H2O矿物质

NOx对环境的污染的危害12三危害酸雨硝酸型酸雨臭氧层的破坏2O3

3O2NOx3光化学烟雾氮氧化物＋碳氢化合物→光化学烟雾5.氮氧化物会严重污染大气，所以实验室必须对含有氮氧化物的废气进行处理。用NaOH溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下：

①NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O②2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O(1)在反应①中，参加反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为

____。1∶1步步高P17随堂演练5(2)下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的是_____(填字母)。A.加快通入尾气的速率B.采用气、液逆流的方式吸收尾气C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液(3)吸收后的溶液经