氮气和氮氧化物课件高一下学期化学人教版

氮气和氮氧化物第五章第二节氮及其化合物学习目标核心素养1.了解氮元素的存在及氮的固定。2.了解NO、NO2的性质。3.了解NO、NO2、O2溶于水的简单计算。1.通过学习氮及氮的氧化物的知识培养学生论据推理与模型认知的化学核心素养。2.通过氮的氧化物溶于水的实验进一步训练学生的操作技能，培养学生科学探究与实验创新的化学核心素养。氮气和氮氧化物新课导入氮气和氮氧化物氮元素的存在在自然界里，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。氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，自然界是怎样通过氮的循环为生物体提供氮元素的呢？氮气和氮氧化物1.N2催化剂高温、高压N2+3H22NH3一、氮气与氮的固定NNN2+O2

2NO放电或高温N2+3MgMg2N3点燃通常状况下，N2的化学性质不活泼知识梳理自然固氮一、氮气与氮的固定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成氨，从而实现自然固氮。一、氮气与氮的固定大气中N2

NH3尿素及动植物遗体

土壤中的微生物氮素化肥一、氮气与氮的固定1909年，德国化学家哈伯经过反复的实验研究后发现，在500~600℃、17.5~20.0MPa和锇为催化剂的条件下，反应后氨的含量可达到6%以上，具备了工业化生产的可能性。哈伯(F.Haber，1868-1934)为了把哈伯合成氨的实验室方法转化为规模化的工业生产，德国工程师博施作出了重要贡献。由于合成氨工业生产的实现和相关研究对化学理论与技术发展的推动，哈伯和博施都获得了诺贝尔化学奖。合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就。人工固氮合成氨将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程催化剂N2+3H22NH3高温高压仿生固氮（常温常压）一、氮气与氮的固定氮的固定氮的固定：氮的固定自然固氮人工固氮高能固氮闪电10%生物固氮豆科植物90%一、氮气与氮的固定氮的固定实验氮的氧化物N2ONON2O3NO2N2O4N2O5二、一氧化氮和二氧化氮+1氮元素的化合价：+2+3+4+52NO+O2===2NO21.NONO能使人中毒，其原理与CO相似二、一氧化氮和二氧化氮通过呼吸道被人体吸入后与血红蛋白结合生成一氧化氮血红蛋白，使其失去携带O2的能力，导致中毒。无色无味气体，不溶于水，有毒NO不能与O2大量共存只能用排水法收集(1)物理性质(2)化学性质NO一向被视为大气污染物，却在生命过程中有如此重要的功能，这是否能给人们一些什么启示呢？人们发现在生物体内存在少量的一氧化氮，具有扩张血管、促进消化和增强记忆力的特殊功能。一氧化氮起着生物信使分子的特殊作用，在人体内扮演着传递重要讯息和调节细胞功能的角色。高血压、动脉粥样硬化、冠状动脉炎等心血管疾病都是因为人体内一氧化氮长期供给不足而引起的。1998年的诺贝尔生理学和医学奖的主要研究成果是发现NO在人体的血管系统内具有传送信号的功能。信使分子——NO二、一氧化氮和二氧化氮密度比空气的大、易液化、易溶于水3NO2＋H2O===2HNO3＋NO+4+5+2二、一氧化氮和二氧化氮红棕色、有刺激性气味的有毒气体(2)化学性质NO2既是氧化剂又是还原剂2.NO2(1)物理性质在新疆与青海交界处有一山谷，人称魔鬼谷，经常电闪雷鸣、狂风暴雨，把人畜击毙，然而谷内却是牧草茂盛，四季常青。请解释原因

N2+O2====2NO放电2NO

+O2

===

2NO2

3NO2+H2O===

2HNO3

+NO二、一氧化氮和二氧化氮①将盛满NO2气体的试管倒置于盛水的水槽中，如图甲所示。③将制得的O2缓慢通入步骤①的试管中，如图乙所示。二、一氧化氮和二氧化氮NO2能溶于H2O并发生反应，为了使NO2尽可能被H2O吸收，某化学兴趣小组设计了如下实验步骤，以探究NO2被H2O吸收的程度。②制备一定量O2。探究一：NO2被H2O吸收的实验图甲图乙

实验步骤现象解释将充满NO2的试管倒立水槽中红棕色逐渐消失，试管水位上升到试管容积2/3处4NO2+2H2O+O2===4HNO3继续通入氧气水逐渐充满试管3NO2+H2O===2HNO3+NO2NO+O2===2NO2向试管通入O2水位继续上升，红棕色又消失3NO2+H2O===2HNO3+NO二、一氧化氮和二氧化氮实验中观察到的现象是什么？发生反应的化学方程式是什么？问题思考：实验结论：通过实验得到的结论是什么？无色气体变成红棕色4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，即V(NO2)∶V(O2)＝4∶1时NO2恰好完全被水吸收3NO2＋H2O===2HNO3＋NO①2NO＋O2===2NO2②由方程式①×2＋②得：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3③由方程式①×2＋②×3得：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3④(2)氮氧化物溶于水的不同情况及剩余气体：(1)相关反应原理二、一氧化氮和二氧化氮①NO2与O2的混合气体溶于水(反应③)②NO与O2的混合气体溶于水(反应④)探究二：氮的氧化物溶于水的数量关系注意(2)对于连续发生的化学反应，可用化学方程式叠加的方法得到复合反应，解决问题更简便。(1)氮的氧化物与O2的混合气体溶于水时，剩余的气体可能是O2，也可能是NO，但不可能是NO2。二、一氧化氮和二氧化氮NONO2N2氮的氧化物氮气和氮氧化物课堂总结氮的氧化物的性质比较性质NONO2物理性质毒性与水反应与氧气反应实验室制备收集方法其他对环境影响无色、无味的有毒气体，难溶于水红棕色、有刺激性气味的有毒气体不反应(难溶于水)3NO2+H2O====2HNO3+NO2NO+O2====2NO2不反应铜与稀硝酸反应铜与浓硝酸反应常用排水法常用向上排空气法2NO2N2O4导致光化学烟雾和酸雨，破坏臭氧层有毒（跟血红蛋白结合）有毒氮气和氮氧化物1.如图所示的试管中装有12mLNO，然后间歇缓慢地通入8mLO2。有关最终状态的描述：①试管内气体呈红棕色，②试管内气体呈无色，③试管内液面不变，④试管内液面上升，⑤试管内气体是O2，⑥试管内气体是NO。其中正确的是(

)CA．

①③B．②④⑤C．

②④⑥D．②③⑤氮气和氮氧化物知识巩固2.同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的两种气体，它们是①NO和NO2，②NO2和O2，③NO和N2。现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是(

)DA．V1>V2>V3B．V1>V3>V2C．V2>V3>V1D．V3>V1>V2氮气和氮氧化物3.在容积为672mL的烧瓶中充满NO和NO2的混合气体，将其倒立在水槽里，去塞后再通入280mL氧气，恰好完全反应，且液体充满烧瓶(气体体积都已折合为标准状况下的体积)，下列有关叙述正确的是(

)BA．总反应为NO＋NO2＋O2＋H2O===2HNO3B．总反应为4NO＋8NO2＋5O2＋6H2O===12HNO3C．生成硝酸的物质的量浓度均为0.030mol·L－1D．生成硝酸的物质的量浓度约为0.060mol·L－1氮气和氮氧化物

4.用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的