【课件】氮及其化合物+++第一课时++课件高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第五章化学生产中的重要非金属元素第二节氮及其化合物（第一课时--氮气与氮的固定、氮的氧化物）人教版·高中化学·必修2一、氮元素

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。ⅤA5+725常见化合价：-3、0、+1、+2、+3、+4、+5；自然界中的氮元素氮元素动植物蛋白质土壤海洋中硝酸盐和铵盐空气中的氮气二、氮气电子式结构式N2化学式N

N

NN1、氮分子的结构

氮气：双原子分子

无色无味无毒气体、熔点为-210℃、沸点为-196℃、密度为1.25g.L-1（比空气略小，占空气体积78%），难溶于水（1体积水溶解0.02体积N2）2、氮分子的物理性质思考与交流：为什么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，画出氮气的电子式并分析？NNNN由于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。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

放电请你结合分子结构及元素化合价推测其化学性质-30+2+4+5N2+1+33、N2的化学性质。三、氮的固定2、类型①自然固氮:大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物,或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨。②人工固氮:人类通过控制条件,将氮气氧化或还原为氮的化合物。最重要的人工固氮途径是工业合成氨。1、氮的固定----将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。N2+O2====2NO放电或高温（工业合成氨）N2+3H22NH3

高温、高压

催化剂2、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。5.下列反应起了氮的固定作用的是（

）A、N2、H2在一定条件下反应生成NH3B、NH3经催化剂氧化生成NOC、NO与O2反应生成NO2D、由NH3制碳铵和硫铵A课后练习解析：将空气中游离态的氮转变为氮的化合物的方法，统称氮的固定。三、一氧化氮和二氧化氮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。1、NO①物理性质：无色、无味、有毒气体（和CO相同），难溶于水②化学性质：易被O2氧化为NO2，2NO+O2=2NO2③与NH3反应：6NO+4NH36H2O+5N2

表现氧化性催化剂====

加热④和O2、H2O：4NO+3O2+2H2O=4HNO32、NO2①物理性质：红棕色、有刺激性气味的气体,易液化，易溶于水②化学性质：（1）难被氧化，易与水反应生成HNO3和NO3NO2+H2O==2HNO3+NO（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

2NO2N2O43、氮的氧化物---NO与NO2的性质比较2NO+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：D4、NO和NO2的尾气处理（1）NO与酸碱都不反应，进行尾气处理时一般用充袋法，或通入氧气的同时用碱溶液吸收。（2）NO2与碱溶液直接反应，可用碱溶液吸收。2NO2+2NaOH==NaNO3+NaNO2+H2O【实验5-5】如图5-10所示，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，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：2NO＋O2===2NO2，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO5、氮的氧化物溶于水的计算①有关化学反应方程式3NO2＋H2O=2HNO3＋NO①2NO＋O2=2NO2②所以①X

2

+②得4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3③②X3

+①X2得4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3④也就是按此比例的气体可以和水完全反应生成硝酸。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()A．2∶3B．3∶2C．3∶5D．5∶3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=2：3②值得注意的是：4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5的组成。即③④两情况中的总反应式都与N2O5+H2O=2HNO3等效。这不仅是记忆③④二式的方法，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：N∶O＜2∶5O2剩余N∶O＝2∶5完全反应N∶O＞2∶5NO剩余③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：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。6、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。知识梳理：1、氮气的化学性质2、氮的氧化物-----NO和NO2有关化学反应方程式3NO2+H2O===2HNO3+NO①2NO+O2===2NO2②4NO2+O2+2H2O＝4HNO34NO+3O2+2H2O===4HNO32．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2xCO＋2NOx2xCO2＋N2催化剂==