内容正文:
第二节 氮及其化合物
第1课时:氮气和氮的氧化物
第五章 化工生产中的重要非金属元素
致老师和同学们:
①由于ppt含较多高质量素材和视频,故资源比较大。
②所用视频均内嵌在ppt中,不需要另外下载。本节共有3个视频,根据需要选择即时播放。
视频清单
①氮气和镁的反应
②雷雨发庄稼
③二氧化氮与水反应
课程学习目标 1.结合真实情境中的应用实例,了解氮的固定及其类型,认识其在生产中的意义。
2.结合真实情境并通过实验探究,了解氮气的主要性质,认识合成氨在氮的循环及农业生产中的重要意义。
3.通过实验探究,了解氮的氧化物的主要性质,结合真实情境认识氮的氧化物在生产中的应用和对生态环境的影响。 核心素养水平 1.宏观辨识与微观探析:能从物质类别和元素化合价的角度,预测氮气及氮的氧化物的性质及转化。
2.科学探究与创新意识:具有较强的问题意识,能在与同学讨论的基础上提出有关氮的氧化物性质及检验的探究实验方案,基于现象和数据进行分析并得出结论。
课程学习目标与核心素养水平
有句谚语--雷雨发庄稼,你知道其中的化学原理吗?
新课导入
自然界中的氮元素
氮元素
动植物蛋白质
土壤海洋中硝酸盐和铵盐
空气中的氮气
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。
一、氮气与氮的固定
1.氮的存在形式
2.氮气的物理性质
无色、无味的气体,密度与空气接近,难溶于水。
(1)氮元素在元素周期表中的位置存在
第二周期,第 VA族
(2)写出氮气的电子式和结构式。
电子式
结构式
N
N
N
N
球棍模型
两个氮原子间以共价三键结合,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,通常难以与其它物质反应。
一、氮气与氮的固定
3.氮元素的位置与结构
氮气的化学性质稳定,通常很难与其他物质发生化学反应。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。
4.化学性质
N2 + 3Mg Mg3N2
N2 + O2 2NO
N2 + 3H2 2NH3
氧化性
氧化性
还原性
一、氮气与氮的固定
视频:镁和氮气的反应
以上反应中,氮气表现什么性?
5.氮的固定:
将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。
思考:NH3→NH3·H2O能称为氮的固定吗?
分类
自然固氮
高能固氮(如雷雨天气N2转化为NO)
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(某些金属有机化合物可起到根瘤菌的作用)
一、氮气与氮的固定
二、 一氧化氮与二氧化氮
走近科学之解密“雷雨发庄稼”
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雷雨发庄稼,将N2转化为硝酸盐要经过几步转化,每一步转化分别是什么?
+O2
+O2
+H2O
+NH3
N2 NO NO2 HNO3
NH4NO3
NO和NO2具有哪些性质?
【思考】
物质 颜色 状态 气味 毒性 水溶性 收集方法
NO 气体 有毒(与血红蛋白结合) ___溶于水
NO2 气体 有毒 溶于水
二、一氧化氮和二氧化氮
1.物理性质
无色
无味
不
红棕色
刺激性
易
NO
NO2
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二、 一氧化氮与二氧化氮
2.化学性质
课本实验5-5:二氧化氮溶于水的实验视频
2NO + O2 = 2NO2
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
结论:在一定条件下,NO 与 NO2 可以相互转化。
现象一:无色气体变红棕色 NO → NO2
现象二:红棕色变为无色 NO2 → NO
(工业制取硝酸)
课本实验5-5:在一支50 mL 的注射器里充入20 mL NO,然后吸入5 mL 水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器,观察现象。打开弹簧夹,快速吸入10 mL 空气后夹上弹簧夹,观察现象。振荡注射器,再观察现象。
二、 一氧化氮与二氧化氮
2.化学性质
一氧化氮与二氧化氮的性质比较
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
归纳总结
课堂小结
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)豆科植物通过根