第五章第二节氮及其化合物（第一课时） 课件 2023-2024学年高一化学下学期人教版（2019）必修第二册

第五章 化工生产中的重要元素非金属 第二节 氮及其化合物 第一课时 氮及其氧化物 1．通过对氮元素在元素周期表中“位、构、性”的分析，推断含氮物质可能的化学性质并进行证实，理解物质的微观结构与宏观性质之间的关系。发展学生“宏观辨识与微观探析”的核心素养。 认识氮元素在自然界中的存在及氮的固定的意义，了解氮气的主要性质和用途。 2．结合实验探究，了解一氧化氮与氧气反应、二氧化氮与水反应，感受化学变化的奇妙。掌握NO、NO2的性质，掌握NO、NO2之间的相互转化关系。培养学生“科学探究与创新意识”的核心素养。 核心素养 氮是自然界中各种生物体生命活动不可缺少的重要的元素，也是空气中含量最多的元素。 情境导学 1.氮在自然界中的存在 任务一：氮气与氮的固定 游离态的氮以N2形式存在于空气中，约占空气体积的78％ 化合态的氮主要存在于动植物体内的蛋白质中及土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中 (78%) 氮气 氧气 (21%) 空气的成分(按体积) 氮肥：尿素：CO(NH2)2、KNO3、氨水、（NH4）2SO4、NH4Cl、NH4HCO3等 任务一：氮气与氮的固定 2.氮的固定 （1）定义：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。 （2）分类： 自然固氮 （雷电、根瘤菌） 人工固氮 （合成氨、仿生固氮） 思考1：NH3→NH3·H2O能称为氮的固定吗？ 不能 3.氮气 颜色 状态 气味 密度 溶解性 无色 气体 无味 比空气稍小 难溶于水 N2 任务一：氮气与氮的固定 （1）物理性质： 思考2：实验室收集N2用什么方法？ 只能用排水法，不能用排空气法 氮元素在周期表中的位置？ 氮元素旁边有哪些元素，它们主要表现什么性质？ 预测氮元素的性质？ 不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。 一般通过共用电子对构成物质。 常见化合价有（-3价、0价、+1价、+2价、+3价、+4、+5价） 任务一：氮气与氮的固定 +7 2 5 N N     N N 断开氮氮三键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定。 N2 （2）结构： 任务一：氮气与氮的固定 3.氮气 （3）化学性质： 雷雨发庄稼 工业合成氨 思考3：Mg在空气中燃烧，发生了哪些反应？ 分别于氧气、氮气、二氧化碳发生了反应 焊接金属、灯泡作保护气 医疗液氮冷冻麻醉剂 化工原料 硝酸 食品包装中防腐 任务一：氮气与氮的固定 3.氮气 （4）用途： 1. 氮有多种价态的氧化物 氧化物的化学式 NO NO2、 氮元素的价态 +1 +2 +3 +4 +5 注意：①氮的氧化物都有毒 ② N2O俗称“笑气” ③只有N2O3 、N2O5是酸性氧化物，其余均为不成盐氧化物 N2O N2O3 N2O4 N2O5 任务二：一氧化氮和二氧化氮 HNO2 HNO3 思考4：氮的氧化物都属于酸性氧化物吗？ 任务二：一氧化氮和二氧化氮 2. NO、NO2的物理性质 NO NO2 NO是无色无味的有毒气体，不溶于水，密度比空气略大。 NO2是红棕色有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易溶于水。 3. NO、NO2的化学性质 2NO + O2 2NO2 3NO2+H2O==2HNO3+NO 思考5：应如何收集NO和NO2？ NO用排水法，NO2用向上排空气法 思考6：民间谚语：“雷雨发庄稼”，即在雷雨过后，庄稼生长的更旺盛。其中蕴涵了什么化学原理？ 2NO + O2 = 2NO2 N2 + O2 = 2NO 放电 3NO2 + H2O = 2HNO3 +NO 硝酸与土壤中的矿物质等发生反应生成硝酸盐，为土壤补充了氮肥。 1、NO和NO2均对空气有污染，已知氮的含氧酸盐只有 硝酸盐（NO3—）和亚硝酸盐（NO2—），可将NO2通入 NaOH溶液中进行尾气处理，试书写反应的方程式。 2、NO不能直接被碱吸收，若将NO和NO2按1:1体积比通入 NaOH溶液中，也可被完全吸收。试书写反应方程式。 思考交流： 2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O 任务二：一氧化氮和二氧化氮 3. NO2溶于水的实验 实验操作 实验现象 实验结论 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 振荡注射器 无明显现象 气体由无色变为红棕色。 气体由红棕色变为无色 注射器活塞向左移动 NO既不溶于水，也不与水反应。 3. NO2溶于水的实验 2NO +O2 == 2NO2 3NO2＋H2O == 2HNO3＋NO 任务二：一氧化氮和二氧化氮 1. 将充满