5.2.1氮气和氮氧化物 课件 高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第二节

氮及其化合物

第1课时

氮气和氮氧化物第五章

化工生产中的重要非金属元素1、了解氮气和氮氧化物的物理性质及氮的固定；2、掌握氮气和氮氧化物的化学性质及应用；3、学会氮氧化物的相关计算。学习目标

新课导入“死亡谷”——青藏高原上的那棱格勒峡谷,经常出现刚才还风和日丽的晴天顷刻之间便电闪雷鸣、狂风大作的天气,但奇怪的是,这里的牧草茂盛、水草肥美,这是为什么呢?游离态:主要以氮分子的形式存在于空气中1、存在形态化合态:存在于动植物体内的蛋白质中,土壤，海洋里的

硝酸盐和铵盐中。

一、氮气与氮的固定空气中的氮气土壤海洋中硝酸盐和铵盐动植物蛋白质颜色气味状态密度溶解性无色无味气体比空气略小难溶于水2、物理性质【思考交流】说说氮元素在周期表中的位置，画出氮气的

电子式和结构式,由此推测氮气的化学性质。氮原子间以共价三键(N≡N)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反应。3、化学性质氮元素既不容易得电子，也不容易失电子①金属镁：____________________，氮气表现

性；②氢气：_______________________，氮气表现

性；③氧气：_____________________

，氮气表现

性。氧化氧化还原==========注意：Mg3N2

+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑【阅读思考】阅读课本P11,思考以下问题：1、什么是氮的固定？2、氮的固定的分类？4、氮的固定将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程自然固氮高能固氮(N2＋O22NO)生物固氮(豆科植物根瘤菌固氮)人工固氮化学性质不活泼—保护气食品包装中充氮气以防腐灯泡中充氮气以延长使用寿命液氮冰淇淋利用液氮进行冷冻治疗5、氮的制备和用途(1)制备工业上由液态空气分馏来获得纯度为99%的氮气(2)用途液氮—制造低温(1)氮元素有多种化合价，其最高正价为＋5价(

)(2)氮原子与其他原子只能形成共价键，不能形成离子键(

)(3)氮气常用作焊接金属、填充灯泡、保存食品的保护气(

)(4)氮的固定中氮元素一定被氧化(

)(5)豆科植物的根瘤菌固氮属于自然固氮中的高能固氮(

)(6)工业上将NH3转化为其他铵态化肥属于人工固氮(

)(7)N2和O2在放电条件下会生成NO2(

)(8)N2中N元素价态为0价，处于中间价态，因此既有氧化性，又有还原性(

)判断正误√×√××××√针对训练

二、一氧化氮和二氧化氮氮有多种价态的氧化物：其中属于酸性氧化物的是_______________。其余的称之为不成盐氧化物N2O3、N2O5

(笑气)+1+2+3+4+4+5

N2O、NO、N2O3、NO2、

N2O4、N2O5

HNO2HNO3

水水1、物理性质氧化物颜色状态气味水溶性NO

色气态

味

溶NO2

色气态

气味

溶无红棕无刺激性难易装置操作(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,观察现象;(2)打开弹簧夹,快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹,观察现象;(3)振荡注射器,再观察现象现象及结论【实验探究】装置操作(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,观察现象;(2)打开弹簧夹,快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹,观察现象;(3)振荡注射器,再观察现象现象及结论(1)无明显变化;(2)无色气体变为红棕色;(3)气体又变为无色,同时注射器的活塞向内移动NO难溶于水且与水不反应2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO2、化学性质(1)NO不溶于水,也不与水反应。(3)NO2能与水反应生成无色的NO:3NO2+H2O

2HNO3+NO(2)NO与O2反应生成红棕色的NO2:

2NO+O2

2NO2。【交流讨论】1、如何处理NO2尾气?通入NaOH溶液中2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O(歧化反应）

NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O(归中反应）

2、如何处理NO及NO2混合尾气?通入NaOH溶液中3、NO和NO2符合什么条件才能被碱液完全吸收?n(NO2)≥n(NO)(4)与碱反应:【交流讨论】1、将一试管NO2气体倒立在水槽里，你会看到什么现象？

现象：红棕色逐渐消失，试管水位上升到2/3处现象：气体变红棕色，水位上升，气体颜色又变无色原因：3NO2+H2O=2HNO3+NO原因：2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO2、通入O2，会看到什么现象？3、继续通入O2，会看到什么现象？现象：水充满整个试管4、在这个过程中要通入多少的O2，NO2才能完全

转变成HNO3呢？【小结】NO2与O2以4：1的体积比混合，与足量的水反应就可以完全转变成硝酸3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO24NO2+O2+2H2O=4HNO3

+）×2

4、若是NO和O2混合呢？当体积比是多少的时候跟

足量的水反应才能完全转变成硝酸呢？【小结】NO与O2以4：3的体积比混合，与足量的水反应就可以完全转变成硝酸3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO24NO+3O2+2H2O=4HNO3

+）×2×3针对训练1.某试管内盛有NO2气体12体积，把它倒立于盛水的水槽中，剩余________气体，试管内的气体为_____体积；试管内的溶液为________溶液。如要使试管内充满水，则应通入O2_______体积。NOHNO3342、将20mLNO和NO2的混合气体的试管倒立于盛有H2O的水槽中，充分反应后，剩余气体体积变为10mL，求原混合气体中NO和NO2各占多少？解：设NO体积为xmL，NO2体积为（20-x）mL

3NO2+H2O=2HNO3+NO

20-x

(20-x)/3

x+(20-x)/3=10

x=5

NO体积为5mL，NO2体积为15mL将20mLNO和NO2的混合气体的试管倒立于盛有H2O的水槽中，充分反应后，剩余气体体积变为10mL，求原混合气体中NO和NO2各占多少？

解法二：设NO2体积为xmL3NO2+H2O=2HNO3

+NO

△V3

2x10

x=15

NO2体积为15mL，NO体积为5mL

32x10=3、在容积为40mL的试管内充满NO和O2的混合气体，把试管倒置于水

中，充分反应后余5mL，则原混合气体中NO和O2的体积各是多少？①若余下气体为O2，则参加反应的NO和O2总共35mL4NO

+3O2+2H2O=4HNO3

2015NO为20mLO2为15+5=20mL

②若余下气体为NO,

则参加反应的NO和O2总共35mL

4NO+3O2+2H2O=4HNO3

2015NO为20+5=

25mLO2为15mL∴NO和O2的体积是20mL、20mL或25mL、15mL4、在容积为30mL的试管内充满NO2

和O2的混合气体，把试管倒置于水

中，充分反应后余5mL，则原混合气体中NO2

和O2的体积各是多少？①若余下气体为O2，则参加反应的NO2和O2总共25mL4NO2+O2+2H2O=4HNO3

205NO2

为20mLO2为5+5=10mL②若NO2过量，NO2会和H2O反应，余下的5mL为NO3NO2+H2O=2HNO3+NO15mL5mL

参加反应的NO2和O2总共15mL

4NO2

+O2+2H2O=4HNO3

123NO2

为15+12=

27mLO2为3mL∴NO2和O2的体积是20mL、10mL或27mL、3mL1.NO2与O2的混合气体溶于水：4NO2+O2+2H2O

4HNO32.NO与O2的混合气体溶于水：4NO+3O2+2H2O

4HNO3方法小结

问题解决“死亡谷”——青藏高原上的那棱格勒峡谷,经常出现刚才还风和日丽的晴天顷刻之间便电闪雷鸣、狂风大作的天气,但奇怪的是,这里的牧草茂盛、水草肥美,这是为什么呢?N2+O2===========2NO放电