氮和氮的氧化物课件2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

第五章第一节氮及其化合物第1课时

氮气和氮的氧化物学习目标1.通过分析氮的原子结构,推断含氮物质可能的化学特性2.通过实验探究，了解一氧化氮与氧气的反应，二氧化氮与水的反应等性质，3.通过了解氮的固定，认识化学对社会和工农业生产的重要作用

游离态在自然界里，氮元素主要以氮分子的形式存在于空气中少部分存在于生物的蛋白质中、以及土壤、海洋中的硝酸盐和铵盐。

化合态一、氮的存在形式土壤海洋中硝酸盐和铵盐空气中的氮气动植物蛋白质

氮气熔点：-210℃

沸点：-196℃

密度：1.25g/L氮气78%1.无色、无味的气体，密度与空气接近，难溶于水。二、氮气的物理性质氮气在低温加压时可以液化形成液氮，液氮汽化会吸热使温度降低。2.液氮的用途食物保鲜（作保护气）作制冷剂氮气利用液氮进行冷冻治疗提示：氮元素位于元素周期表的第二周期、第

族，氮元素的非金属性比氧元素

，比碳元素

，硝酸的酸性比磷酸

。ⅤA弱强强5得失共用电子对

思考讨论提示：氮元素原子最外层有

个电子，氮原子很难

电子形成离子键，一般通过

与其他原子相互结合构成物质。1.氮在元素周期表中位置如何？氮元素是典型的非金属元素，其非金属强弱如何？2.氮原子的原子结构如何？1.稳定性氮分子内两个氮原子间以氮氮三键结合，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。三、氮气的化学性质虽然氮气的化学性质很稳定，但高温、高压、催化剂或者放电等条件下，可以和某些物质发生反应。N2+O22NON2+3H2

2NH3N2+3MgMg3N2

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。分类自然固氮高能固氮(如雷雨天气)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(某些金属有机物可起到根瘤菌的作用)2.氮的固定N2+O22NO高温或放电合成氨工业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。人工固氮合成氨五、自然界中氮的循环与固定氧化物N2O

NO

N2O3

NO2N2O4

N2O5

氮元素化合价+1+2+3+4+4+5六、氮的氧化物2.NO、NO2的物理性质1.常见氮氧化合物

NONO2物理性质无色、不溶于水红棕色、有刺激性气味的气体，密度比空气的大，易液化，易溶于水。收集方法排水法向上排空气2NO+O22NO2(红棕色）检验：通入氧气，无色气体变为红棕色常温下易于氧气反应：3.NO、NO2的化学性质NO2与水的反应操作在一支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①打开弹簧夹，快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹②振荡注射器现象＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

①无色气体变为＿＿＿＿

②＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿结论无明显现象红棕色红棕色气体逐渐变为无色，注射器活塞向左移动实验现象和结论NO不溶于水，也不与水反应2NO+O2=2NO23NO2+H2O=

2HNO3+NO

（工业上利用其生产硝酸）所以在一定条件下，NO与NO2可以相互转化。如果将注射器中的NO充分转化，可以采取什么措施?

上述实验对工业上生产硝酸有什么启示？

不断缓慢的通入氧气（空气）深度思考+O2+H2O3NO2+H2O=

2HNO3+NO2NO+O2=2NO22NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO问题思考将混合气体通入盛有水的洗气瓶，然后重新收集气体。1.如何除去NO气体中混有的少量NO2气体杂质？2.NO2、NO均是污染性气体，如何尾气处理？①碱液吸收法2NO2＋2NaOH

NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH

2NaNO2＋H2O②催化转化法2NOx+2xCON2+2xCO2催化剂

∆NO和NO2性质比较NONO2颜色无色红棕色毒性有毒有毒溶解性难溶于水易溶于水与O2或与H2O反应2NO＋O2=2NO23NO2＋H2O=2HNO3＋NO收集方法排水法向上排空气法与人体、环境的关系①与血红蛋白结合，使人中毒；②形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾谚语“雷雨发庄稼”，你明白其中的化学道理吗?N2+O22NO放电或高温=======2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NOHNO3+NH3===NH4NO3在新疆和青海交界处有一狭长山谷，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，俗话说“雷雨发庄稼”这是为什么？课堂小结(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)白磷(P4)在空气中能自燃而氮气能稳定存在，说明磷元素非金属性比氮元素强(

)(5)硝酸盐在某些细菌作用下转化成氮气为自然固氮(

)(6)在高温、高压、催化剂条件下，1molN2与3molH2混合可生成2molNH3(

)√×√×××当堂检测判断下列说法是否正误【例2】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质量之比为_