5.2.1+氮气与氮的固定++NO和NO2++课件++2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

第五章化工生产中的重要非金属元素

第二节氮及其化合物第1课时人教版化学必修第二册【活动1】阅读课本P12图5-9，你能说说氮元素在自然界

中以哪些形式存在吗？【学习任务一】氮气及氮的固定1、氮元素在自然界中的存在自然界中,氮元素主要以氮气的形式存在于空气中。氮元素的存在主要部分以氮分子的形式存在于空气中（游离态）存在于动植物体内的蛋白质中存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中（化合态）颜色状态气味密度溶解性____气体____密度与空气接近

___溶于水无色无味难收集氮气时用排水法不用排空气法2、氮气的物理性质根据氮原子的结构示意图和氮气分子的结构，解释氮气的化学性质为什么稳定？并从物质的类别和元素价态两个角度推测氮气的化学性质。氮原子的位置：位于元素周期表的第二周期VA族结构示意图：成键特征：+725易形成3个共价键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。3、氮原子、氮气的结构【活动2】【总结】【情境1】在国民经济和日常生活中,氮气有广泛的用途。首先,利用它“性格孤独”的特点,我们将它充灌在电灯泡里,可防止钨丝的氧化延长灯泡的使用寿命。还可用它来代替惰性气体作焊接金属时的保护气。氮气为什么可以作保护气?氮气性质稳定,常温下不与物质发生反应,故可作保护气。（1）类别：非金属单质，可与部分金属单质、非金属单质化合（2）元素价态：0价，位于中间价态，既有氧化性又有还原性4、氮气的化学性质N2＋3MgMg3N2点燃N2＋O22NO放电或高温(1)含义:将大气中_______的氮转化为_____________的过程

叫做氮的固定。游离态含氮化合物

5、氮的固定(2)分类:6、氮气的用途①作保护气②作冷冻剂③作食品加工助剂情境2：在新疆与青海两省区交界处有一狭长山谷，每当牧民和牲畜进入后，风和日丽的晴天顷刻电闪雷鸣，狂风大作，人畜常遭雷击而倒毙。奇怪的是这里牧草茂盛，四季常青，被当地牧民称为“魔鬼谷”。考察队测定后发现，这里的磁场强度非常高。这里的地层，除了分布着大面积的三叠纪火山喷发的强磁性玄武岩外，还有大大小小30多个磁铁矿脉及石英闪长岩体。正是这些岩体和磁铁矿产生了强大的地磁异常带。夏季，它使因昆仑山的阻挡而沿山谷东西分布的雷、雨、云中的电荷常常在此汇集，形成超强磁场。一旦遇到异物，便会发生尖端放电即产生雷击现象，使人和畜瞬间死亡。巨大的磁力还导致了指南针失灵，仪器不准。思考：为什么如此诡异的魔鬼谷却牧草茂盛，四季常青？【学习任务二】氮的氧化物——NO和NO2物质颜色状态气味毒性水溶性NO_____气态_____有毒___溶于水NO2_______气态_______有毒___溶于水1、物理性质无色无味不红棕色有刺激性气味易实验5-5探究NO2与水的反应【实验5-5】实验操作在一支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。打开弹簧夹,快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹,观察现象。振荡注射器,再观察现象。实验装置

实验现象原因解释无明显现象2、化学性质NO不溶于水吸入空气后气体变为红棕色,再振荡后气体又变为无色,同时注射器的活塞向内移动NO与O2反应生成NO2,气体变为红棕色:振荡后溶于水生成NO和硝酸,气体又变为无色,同时气体的总体积有所减小。【小结】实验5-5中发生的化学反应2NO+O2=2NO2

3NO2+H2O＝2HNO3+NO【思考】(1)NO和NO2分别采用什么方法收集?说明原因。常温下NO能与O2反应,只能用排水法收集;NO2能与水反应生成NO,故只能用排空气法收集。(2)NO2转化为NO的变化中,NO2只能作氧化剂吗?既作氧化剂又作还原剂。【思考与交流】“魔鬼谷”的原理其实就是雷雨发庄稼

的有原理。你明白其中的化学道理吗?2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO放电N2NONO2HNO3NO3-盐O2水矿物质O2雷雨天氮的循环：N2+O2==2NO(无色)放电雷雨又是如何将空气中氮气生成肥料的，它的成分是什么？【学习评价二】将大气中氮气转化成氮的化合物的过程称为固氮。如图中能实现人工固氮的是(

)D【学习评价一】教材第18页第1、2题【学习评价三】下列有关氮气的说法正确的是(

)A.氮气是由氮原子构成的双原子分子,所以化学性质不活泼B.医学上常用液氮做冷冻剂,在冷冻麻醉条件下做手术,是利

用氮气化学性质的不活泼性C.H2与N2在一定条件下反应生成NH3,反应中N2体现氧化性D.电闪雷鸣的雨天,雨水中会含有一定量的硝酸,其中可能发生的反应有N2+2O22NO2C解析:A项,氮气性质稳定的原因是两个氮原子之间的作用力比较强,破坏这种作用力时需要很高的能量;B项,液氮汽化时需要吸收大量的能量,使周