氮气及氮的氧化物（教学课件）高一化学人教版

农作物生长离不开氮元素氮气的应用电灯泡、食品包装——保护气降温手术刀——冷刀做手术稀有的书卷保存——延缓代谢氮气和氮的氧化物氮气与氮的固定根据氧化还原反应，认识氧化性和还原性，知道氮的两种固方式氮的氧化物通过实验知道物理性质，依据氧化还原反应理解氧化性和还原性NOx污染与防治知道产生的危害，根据氧化还原反应原理，认识其治理方法学习目标01氮气和氮的固定PartOne氮元素在自然界的存在形式？观察与思考一、氮在自然界存在游离态以N2分子存在于空气中化合态存在于动植物体内的蛋白质中存在土豪、海洋里的硝酸盐和铵盐中氮美丽的闪电除了给我们带来的视觉和听觉上的冲击，还带来了什么？一场雷雨一场肥雷雨天大气中的N2转化为氮肥被植物吸收一场雷雨一场肥交流讨论大气中的N2和什么物质发生了反应？模拟大气放电过程氮气与氧气反应放电实验中，N2表现什么性质？交流讨论-30+2+5N价态+4N2还原性N2O2NONO二、氮气化学性质还原性N2＋O22NO

放电N2＋O22NO

高温易错警示N2＋O22NO

点燃N2＋O22NO

N2＋2O22NO2

放电从氮元素价态分析，N2还会表现什么性质？交流讨论-30+2+5N价态+4N2氧化性还原性N2O2NO-3N哈伯通过多年艰辛的研究，用氮气和氢气合成了NH3反应条件为：高温、高压、催化剂！请写出合成氨的化学方程式二、氮气化学性质还原性N2＋O22NO

放电N2＋O22NO

高温易错警示N2＋O22NO

点燃N2＋O22NO

N2＋2O22NO2

放电氧化性H2N2＋3H22NH3

高温、高压催化剂将空气变成面包的反应问题探究历史上氮气曾被认为是惰性气体，这是为什么？请写出氮气的电子式和结构式。资料在线空气中各种气体的体积分数N2O2ArCO278%20%0.93%0.03%如何从空气中获取氩气？化学趣史从1882年开始，英国物理学家瑞利（1842-1919）热衷于各种气体密度的测定，他的实验室里有当时最精密的天平，灵敏度达到万分之一克。为了保证测定结果的精确，他总是通过不同的途径来取得所测定的气体。对氮气的测定也是这样，一方面从空气中去掉氧、二氧化碳和水蒸气，得到“空气氮”，另一方面从氮化合物分解制得氮气，在同样条件下测定前者密度是1.257g/L，后者是1.2508g/L，虽然两者只差0.0064g/L，但这误差引起瑞利的注意。拉姆赛把由空气除去氧气、二氧化碳和水蒸气得到的氮气，一次又一次地通过装有热的镁屑的管子，使氮和镁化合成氮化镁。每通过一次热的镁屑，气体体积就要减少一些，密度则增大一些。最后剩下的一点气体在通过镁屑后，体积不再缩小，密度也不再增大了。将这部分气体用光谱分析法检验，发现一种未知的谱线。显然这是一种新元素的谱线。通过实验发现，这种新发现的气体化学性质很不活泼，跟氢、氟和各种金属都不发生化学反应，跟碳、硫也不发生任何作用，不管加温、加压或用电火花，它还是不跟其他物质反应。于是给它取名“氩”，希腊文意为“懒惰”。“氩”的发现二、氮气化学性质还原性N2＋O22NO

放电N2＋O22NO

高温易错警示N2＋O22NO

点燃N2＋O22NO

N2＋2O22NO2

放电氧化性H2N2＋3H22NH3

高温、高压催化剂将空气变成面包的反应MgN2＋3Mg

Mg3N2

点燃三、氮的固定概念将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程分类自然固氨闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物豆科植的根瘤菌将氮气转化成氨人式固氨人类通过控制条件将氮气氧化或还原为氮的化合物02一氧化氮和二氧化氮PartTwoN2＋O22NO放电2NO＋O22NO2感受▪理解红棕色气体三、一氧化氮和二氧化氮1.物理性质无色气体不溶于水颜色状态水溶性NO2NO溶于水交流讨论请从氧化还原反应角度分析：NO具有什么性质(氧化性、还原性)？-30+2+5N价态+4NO氧化性还原性三、一氧化氮和二氧化氮2.化学性质还原性2NO＋O2＝2NO2

放热反应常温上反应速率极快!氧化三速率极快NO与O2Fe(OH)2与O2Fe2＋与O2Na2SO3与O2KI与O2较快较慢NO

“天宫一号”与“神州八号”的对接成功是我国航天事业发展的又一里程碑．发射时运载火箭的推进剂引燃后，从尾部会喷出大量的高温气体，该气体的主要成分是CO2、H2O、N2、NO等，在发射现场可以看到火箭尾部产生大量红棕色气体，你认为其原因最有可能的是

A．高温下N2遇空气生成了NO2B．NO遇空气生成了NO2C．CO2与NO反应生成CO和NO2D．NO与H2O反应生成H2和NO2看谁做得既准又快三元催化转化器

汽车尾气催化转化装置，可将排放的废气(CO、NO)处理为可参与大气循环的气体。请写出方程式。三、一氧化氮和二氧化氮2.化学性质还原性2NO＋O2＝2NO2

放热反应常温上反应速率极快!NO氧化性2NO＋2CO2

2CO2＋2N2

催化剂

硝酸工厂排放出的有毒气体NO，在一定条件下可用NH3处理为可参与大气循环的气体。

请写出反应的方程式。6NO＋4NH3

5N2＋6H2O

一定条件请你试一试交流讨论请从氧化还原反应角度分析：NO2具有什么性质(氧化性、还原性)？-30+2+5N价态+4NO2氧化性

+4NO2

0N2还原剂CONH3

在催化剂存在下，可用氨治理NO2的污染，请写出反应的方程式。三、一氧化氮和二氧化氮2.化学性质氧化性NO26NO2＋8NH3

7N2＋12H2O

催化剂

汽车尾气(含烃类、CO、NO和NO2等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管装上催化转化器，使NO或NO2与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，请写出NO2与CO转化的化学方程式。生活中的化学交流讨论请从氧化还原反应角度分析：NO2具有什么性质(氧化性、还原性)？-30+2+5N价态+4NO2氧化性还原性

+4NO2氧化剂+5N

向盛有NO2气体的试管中加入适量Na2O2粉末，塞紧塞子，轻轻振荡试管内粉末，观察到红棕色气体迅速消失；余烬木条未复燃。NO2和Na2O2反应的方程式是_______________________。

Na2O2＋2NO2＝2NaNO3

考考你的智慧三、一氧化氮和二氧化氮2.化学性质氧化性NO26NO2＋8NH3

7N2＋12H2O

催化剂还原性Na2O2＋2NO2＝2NaNO3

交流讨论请从氧化还原反应角度分析：NO2具有什么性质(氧化性、还原性)？-30+2+5N价态+4NO2氧化性还原性将一试管NO2倒置于水槽中，请观察试管内会有什么现象？红棕色气体消失水位上升最后水充满试管的2/3无色气体充满试管的

1/3请写出反应的化学方程式。二氧化氮溶于水的现象感受﹒理解三、一氧化氮和二氧化氮2.化学性质氧化性NO26NO2＋8NH3

7N2＋12H2O

催化剂还原性Na2O2＋2NO2＝2NaNO3

氧化性还原性3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO＋4＋5＋2

标出NO2与水反应的电子转移方向和数目。2失去e－×得到2e－1×请你试一试

对反应3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO

提出问题？

①二氧化氮是酸性氧化物吗？②反应前后气体颜色怎样变化？③反应后的体积是原来的多少？④被氧化与被还原的NO2的质量比是多少？⑤被氧化的NO2占总量比是多少？

问题解决

被氧化和被还原的NO2的物质的量之比为2∶1被氧化的NO2占总量比是2∶3＋4＋5＋22molNO2

被氧化1molNO2

被还原你能解释其中的原理吗？一场雷雨一场肥闪电的电压很高，约为2万至300万伏。一个中等强度的闪电的功率，相当于一座小型核电站的输出功率。N2＋O22NO放电2NO＋O22NO23NO2＋H2O

2HNO3＋NO

矿物质硝酸与矿物质发生了反应生成了可溶的氮肥雷雨天氮的循环N2NONO2HNO3硝酸盐O2放电O2H2O矿物质三、一氧化氮和二氧化氮2.化学性质氧化性6NO2＋8NH3

7N2＋12H2O

催化剂还原性Na2O2＋2NO2＝2NaNO3

氧化性还原性3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO自聚反应无色2NO2N2O4NO2

设计实验，要求尽可能多的使集气瓶内的NO气体被水吸收。2NO＋O2＝2NO23NO2＋H2O＝2HNO3＋NO……6NO＋3O2＝6NO26NO2＋2H2O＝4HNO3＋2NO4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3问题探究

要使集气瓶内的NO2气体充满液体，则通入的O2与原NO2气体的体积比是多少？3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO2NO＋O2＝2NO26NO2＋2H2O＝4HNO3＋2NO2NO＋O2＝2NO2问题探究4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3洛杉矶光化学烟雾03氮氧化物的污染与防治PartThree四、氮氧化物的污染与防治1.污染危害1三危害酸雨硝酸型酸雨2臭氧层的破坏2O3

3O2NOx3光化学烟雾氮氧化物＋碳氢化合物→光化学烟雾四、氮氧化物的污染与防治2.污染来源汽车尾气硝酸工厂、氮肥厂金属冶炼厂的废气化石燃料的燃烧四、氮氧化物的污染与防治3.污染防治开发清洁能源安装尾气转化装置工业废气处理

硝酸工厂的尾气NO和NO2可用NaOH溶液吸收，生成亚硝酸钠。请写出化学方程式。挑战自我NO＋NO2＋2NaOH＝2NNaO2＋H2O这节课我学到了什么？（用一句话表示）你还有什么疑问？课堂小结课堂小结价态+1+2+3+4+5化学式N2ONON2O3NO2N2O