《氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮》课件

《氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮》素养目标学法指导1．通过分析氮气分子的结构，了解氮气的化学稳定性，培养宏观辨识与微观探析的能力2．结合生产、生活实例，了解氮的固定的概念及意义，培养科学态度与社会责任方面的素养3．掌握氮氧化物的重要化学性质。1．复习初中所学氮气的化学稳定性，结合氮气分子中的氮氮三键，巩固对氮气稳定性的理解2．比较法学习一氧化氮和二氧化氮的性质3．通过氮氧化物溶于水的原理，认识、理解并能计算氮氧化物与氧气混合通入水中最终所得溶液中溶质的物质的量浓度知识导图

课前·新知导学1．自然界中的氮元素(1)游离态：以氮分子的形式存在于空气中。(2)化合态：存在于动植物体内的______________中，土壤、海洋里的________和________中。蛋白质氮气与氮的固定硝酸盐铵盐

2．氮气的化学性质(1)稳定性：通常情况下，氮气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。(2)氮气与金属或非金属单质的反应。①与金属镁反应：_______________________________。②与氧气反应：_______________________________。③与氢气反应：_______________________________。3．氮的固定(1)定义：将大气中______态的氮转化为____________的过程。(2)分类。游离氮的化合物

雷电

为何氮气的化学性质很稳定？微思考【答案】氮气分子内的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。

下列关于N2的说法中错误的是(

)A．N2化学性质稳定，是因为分子中的氮氮三键很强B．N2分子的结构稳定，因而N2不能支持任何物质的燃烧C．N2在反应中既能作氧化剂又能作还原剂D．实验室可用排水法收集氮气【答案】B【解析】Mg可在N2中燃烧，B错误。1．物理性质一氧化氮和二氧化氮物质颜色、状态气味毒性水溶性NO无色气体无味有毒______溶于水NO2______色气体________________________溶于水不红棕有刺激性气味有毒易

2．化学性质(1)在常温下，NO很容易与O2反应，化学方程式为________________________。(2)NO2溶于水时发生反应的化学方程式为______________________________。2NO＋O2===2NO2

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

3．二氧化氮溶于水的实验(1)实验过程。实验现象无明显现象无色气体变为红棕色红棕色气体变浅至消失，有无色气体生成，注射器活塞向内滑动化学方程式_______________________________，_______________________________思考与讨论如果要将注射器中的NO充分转化，可再吸入足量的空气2NO＋O2===2NO2

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

(2)对工业生产硝酸的启示。工业上生产硝酸时，向吸收后的废气中再通入适量的氧气或空气，能充分利用原料，并能减少NO的排放以保护环境。实验室能否用排空气法收集NO气体？能否用排水法收集NO2？为什么？微思考【答案】不能。NO与空气的密度十分接近且易与空气中的O2反应，故不能用排空气法收集，一般用排水法收集；NO2易与H2O发生反应，故不能用排水法收集，一般用向上排空气法收集。【答案】A【解析】N2和O2在雷电条件下反应生成NO，而不是NO2。课堂·素养初培任务氮的氧化物溶于水的有关计算素养探源核心素养考查途径宏观辨识与微观探析变化观念与平衡思想氮氧化物在考题中的常考点：环境污染原理与防治问题、氮氧化物间的转化、合成硝酸工业原理问题等，在有关电子守恒法计算中也经常考查这一知识点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。步骤①：将盛满NO2气体的试管倒置于盛水的水槽中，如图甲所示。步骤②：将O2缓慢通入步骤①的试管中，如图乙所示。[情境导入]

甲乙

(1)步骤①中：试管内气体的颜色和水位有何变化？发生反应的化学方程式是什么？(2)步骤②中试管内气体的颜色和体积怎样变化，试管内水位怎样变化？主要发生哪些反应？【答案】试管内缓慢通入O2时，发生反应：2NO＋O2===2NO2，

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，因此试管内无色气体变为红棕色，后又变为无色，但气体体积减小，液面不断上升。(3)当液面充满整个试管时，通入的O2与原试管内的NO2体积之比是多少？写出总反应的化学方程式。【答案】当液面充满试管时，NO2和通入的O2恰好完全反应生成HNO3，即4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，因此V(NO2)∶V(O2)＝4∶1。1．氮的氧化物溶于水的相关反应原理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[深化理解]【名师点拨】氮的氧化物或氮的氧化物与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，因为NO2会与水反应又生成NO。

在一定温度和压强下，将一容积为15mL的试管充满NO2后，倒置于一个盛有水的水槽中。当试管内液面上升至一定高度不再变化时，在相同条件下再通入O2，若要使试管内液面仍保持在原高度，则通入O2的体积为(

)

A．3.75mL

B．7.5mLC．8.75mL

D．10.5mL【答案】C[典例精练]

将40mLNO2和NO的混合气体通入倒立在水槽中盛满水的试管中，充分反应后试管中剩下20mL气体，则原混合气体中NO2和NO的体积比为(

)A．2∶1

B．1∶3C．3∶1

D．1∶1【答案】C

如图所示，试管中盛装的是红棕色气体，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管；当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升。经过多次重复后，试管内完全被水充满，对原试管中盛装气体的说法正确的是(

)A．可能是N2与NO2的混合气体B．可能是NO2气体C．只可能是NO与NO2的