5.2 第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮（课件PPT）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中化学必修第二册（人教版2019 双选版）

第二节 氮及其化合物 第1课时　氮气与氮的固定　一氧化氮和二氧化氮   (一)氮元素及其存在 原子 结构 氮元素位于元素周期表的第 周期、第 族，其原子结构示意图为 ，氮原子一般通过 与其他原子相互结合构成物质，常见化合价为 _________ 自然界中的存在形态 游离态 以 的形式存在于空气中 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 二 ⅤA 共用电子对 －3、＋5 氮分子 [微点拨] 自然界中既有游离态的氮，也有化合态的氮。因为氮的密度与空气接近，所以实验室里收集N2是用排水法收集，而不能用排空气法收集。 续表 (二)氮气的性质 续表 (三)氮的固定和循环 氮的固定 含义与 形式 将大气中 的过程称为氮的固定 自然固氮 大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为 的化合物，或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成____ 人工 固氮 通过控制条件，将氮气氧化或还原为氮的化合物。最重要的人工固氮途径就是____________ 游离态的氮转化为氮的化合物 含氮 氨 工业合成氨 氮的循环 [微点拨] (1)氮的固定是N2转化为氮的化合物，含氮化合物之间的转化不能称为氮的固定，如NH3→NH4NO3。 (2)豆科植物种植的土壤中没必要大量施用氮肥。 续表 (四)一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2) 无 不 红棕 大 2NO＋O2===2NO2 H2O===2HNO3＋NO 3NO2＋ [新知探究] 氮气及其氧化物的性质 [理解与辨析能力]) [发展认知] 1．氮的性质 氮气化学性质稳定，但是在一定条件下发生反应，既有氧化性又有还原性。 2．氮的固定 氮的固定是氮单质转化为氮的化合物，氮的固定分自然固氮和人工固氮，二者一定都属于化学变化。 3．NO和NO2的性质对比   NO NO2 色、态、 味、毒性 无色、无味 红棕色、刺激性气味 有毒气体 水溶性 不溶 易溶且与水反应 与O2反应 2NO＋O2===2NO2 — 与H2O反应 — 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 续表 4.氮的氧化物溶于水的计算规律 (1)相关反应原理 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ① 2NO＋O2===2NO2 ② 由方程式①×2＋②得： 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 ③ 由方程式①×2＋②×3得： 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 ④ (2)氮的氧化物溶于水的三种类型 ①NO2气体：NO2气体溶于水时仅涉及反应①，剩余气体为NO。 ②NO2和O2的混合气体：NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应③， ③NO和O2的混合气体：NO和O2的混合气体溶于水时涉及反应④： 氮的氧化物 笑气是一氧化二氮即氧化亚氮的别称，为无色有甜味的气体，是一种氧化剂，化学式为N2O。1799年英国化学家汉弗莱·戴维发现吸入N2O可使人丧失痛觉、感到欣快、致人发笑，但同时仍能有清醒的意识，故称为笑气，其致笑机制与其刺激内啡肽释放的作用有关，而其麻醉机制与N­甲基­D­天冬氨酸(NMDA)受体阻断有关。 [跟踪训练] 1．下列关于氮气的性质和用途的叙述中错误的是 (　 ) A．是一种很难溶于水的无色无味气体 B．通常情况下，很难与其他物质发生化学反应 C．从空气中分离出的氮气，可用于填充白炽灯的灯泡 D．从空气中分离出的氮气，不能用于生产氮肥 解析：氮气常温下是无色无味的气体，且难溶于水，故A说法正确；氮气的化学性质不活泼，常温下难与其他物质发生反应，故B说法正确；氮气的化学性质不活泼，从空气中分离出的氮气，可用于填充白炽灯的灯泡，故C说法正确；从空气中分离出的氮气，能用于生产氮肥，如N2→NH3→氮肥，故D说法错误。 答案：D　 2．下列有关NO2、NO的说法不正确的是 (　 ) A．NO2是红棕色气体，易溶于水 B．NO可以用排水法收集，但不能由N2和O2化合得到 C．NO、NO2在一定条件下可以相互转化 D．NO、NO2都有毒，且NO是汽车尾气的有害成分之一 解析：NO2是红棕色气体，易溶于水与水反应生成硝酸和NO，A正确；NO不溶于水，可以用排水法收集，在放电或高温条件下N2和O2化合得到NO，B错误；NO和氧气反应生成NO2，NO2与水反应生成硝酸和NO，二者在一定条件下可以相互转化，C正确；NO、NO2都有毒