5.2 .1氮和氮的氧化物 课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）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 氮和氮的氧化物 人教版必修第二册 1 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 素养导向的学习目标 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 ? 情境引入 一、氮气与氮的固定 1．氮元素的位置、结构与存在 (1)位置：第二周期第ⅤA族 知识梳理 (2)结构： 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。 1．氮元素的位置、结构与存在 知识梳理 (3)存在：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。 游离 化合 (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 知识梳理 将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。 3．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。 知识梳理 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)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 +1 +2 +3 +4 +5 知识梳理 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 知识梳理 二氧化氮溶于水的实验 实验探究 实验步骤 实验现象 实验结论 把充满NO2的试管倒立水中，再通入O2 3．二氧化氮溶于水的实验分析 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 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溶于水生成的NO全部与O2反应被水吸收 水面不断上升，最后试管全部充满液体 NO2可被NaOH溶液全部吸收 2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O 实验探究 4．氮的氧化物溶于水的计算方法 知识梳理 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 2NO + O2 = 2NO2 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3 合并两个反应 关系式法 （1）NO2和O2的混合气体 （2）NO2和O2的混合气体 V(NO2):V(O2) < 4 : 1 O2剩余 = 4 : 1 恰好完全反应 > 4 : 1 NO剩余 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3 V(NO):V(O2) < 4 : 3 O2剩余 = 4 : 3 恰好完全反应 > 4 : 3 NO剩余 知识梳理 （3）NO2、NO、O2的三种混合气体通入水中 ①可先将NO和O2转化为NO2，再按上