5.2 氮及其化合物（第1课时 氮和氮的氧化物）-2022-2023学年高一化学同步素养目标精品课件（人教版2019必修第二册）

第二节 氮及其化合物　 第1课时 氮和氮的氧化物 人教版必修第二册 榆次一中 李金虎 学习目标 1． 结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氮及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。 2．结合实例认识氮及其氧化物的性质，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。 3．认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。 学习目标 1．通过从结构分析氮和氮氧化物的性质，培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科素养。 2．通过对氮的氧化物的污染与防治的学习，培养学生“科学态度与社会责任”的学科素养。 素养目标 情境引入 据说在新疆与青海两省区交界处有一狭长山谷，每当人畜进入后，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，被当地牧民称为“魔鬼谷”。为什么魔鬼谷牧草旺盛 ? 有句谚语“雷雨发庄稼”，你明白其中的化学道理吗 ? 教学过程 一、氮气与氮的固定 1．氮元素的位置、结构与存在 (1)氮元素位于元素周期表的第二周期、第ⅤA族。氮原子的最外电子层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。因此，氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。 (2)氮元素在自然界中主要以氮分子的形式存在于空气中，部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。 教学过程 一、氮气与氮的固定 2．氮的固定 [注意]　氮的固定是化学变化，实质是游离态的N2转化为化合态的化合物。 教学过程 (1)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含氮的化合物，或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨。 (2)人工固氮：人类通过控制条件，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工业合成氨。 2．氮的固定 教学过程 2．N2的性质及应用 物理性质 化学性质 无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水，熔点、沸点比O2的低。 [注意]　氮元素是一种活泼非金属，但N2稳定的原因是N2分子中氮氮三键很稳定，不易断裂，难发生化学反应。 典例1． 下列关于氮气的说法中错误的是(　　) A．通常情况下N2性质很稳定，所以N2可以在电焊时作保护气 B．N2+O2 2NO，该反应是汽车尾气造成污染的主要因素之一 C．N2在空气中约占的质量比为 D．在反应3Mg+N2 Mg3N2中，N2作氧化剂 【答案】C 【解析】N2很稳定，常用作保护气；但在高温下N2与O2产生的NO易被氧化为NO2，故汽车尾气会造成环境污染；N2在空气中的体积含量约为4/5；N2与金属、H2反应时作氧化剂。 课堂练习 教学过程 二、氮的氧化物 氧化物的化学式 N2O NO N2O3 NO2、N2O4 N2O5 氮元素的价态 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋5 (1)N2O俗称笑气。 (2)N2O3、N2O5是HNO2、HNO3相应的酸性氧化物(或酸酐)。 (3)NO2与N2O4可相互转化：2NO2 N2O4 1．氮有多种价态的氧化物 教学过程 NO NO2 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===2NO2 3NO2＋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转化成NO2，形成酸雨、光化学烟雾 形成酸雨、光化学烟雾 2．一氧化氮和二氧化氮 典例2． 关于NO的叙述正确的是(　　) ①NO可以是某些含低价氮的物质氧化的产物　②NO是亚硝酸的酸酐　③NO可以是某些含高价氮的物质还原的产物　④NO是无色气体，在空气中可变为红棕色 A．全部 B．①③④ C．②③④ D．①④ 【答案】B 【解析】NO中氮元素的化合价处于中间价态，它可以是还原产物，如HNO3→NO，也可以是氧化产物，如NH3→NO；HNO2的酸酐是N2O3；NO是无色气体，可被空气中的氧气氧化为红棕色的NO2。 课堂练习 实验探究 实验步骤 实验现象 实验结论 试管内气体颜色慢慢变为无色，水面不断上升，最后静止在距试管底部约1/3处 NO2不能全部被水吸收，有无色气体NO生成 把充满NO2的试管倒立水中，再通入O2 水面不断上升，最后试管内无色气体约为原NO2体积的1/3，通入适量O2后液面继续上升，最后试管全部充满液体 NO2溶