5.2.1氮气与氮的固定 （课件） 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第二节 氮及其化合物 氮气及氮的固定 NO和NO2 第五章 化工生产中的 重要非金属元素 1 通过____________与其他原子结合 氮元素 ( N ) 共用电子对 N N H－N－H H N 位于元素周期表第二周期、VA族 原子结构 +7 2 5 既不容易得到 3 个电子，也不容易失去 5 个电子。 常见的化合价有 -3、 0、 +2、 +3、 +4、 +5 2 存在形式 单质 化合态 动植物中蛋白质 硝酸盐、 铵盐 空气中的氮气 土壤、海洋中的硝酸盐和铵盐 一、氮气 N2 + O2 = 2NO 放电/高温 化学性质稳定：保护气、低温制冷、填充灯泡、焊接金属等 以___________结合，断键需吸收__________ N N 共价三键 较多能量 N2 + 3Mg = Mg3N2 点燃 N2 + 3H2 2NH3 高温、高压 催化剂 与Mg、H2、O2等化合 物理性质：无色无味的气体，密度与空气接近，难溶于水。 防止食物变质 4 二、氮的固定 游离态的氮 转变为 氮的化合物 自然固氮 人工固氮 闪电释放能量 N2 → 含氮化合物 豆科植物的根瘤菌 N2 → 氨 工业合成氨 N2 → 氨 自然中氮的循环 氮的氧化物 N2O NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5 笑气，有轻微麻醉作用 火箭推进器的氧化剂 7 2NO + O2 = 2NO2 无色无味、不溶于水的有毒气体 是大气的污染物 常温下，很容易与空气中的O2化合 1)物理性质： 2)化学性质： 三、一氧化氮和二氧化氮 NO （红棕色气体） 实验室如何收集 NO ? 排水法收集 8 1)物理性质： 2)化学性质： NO2 红棕色、有刺激性气味的有毒气体、密度比空气大，易液化（20℃），易溶于水 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 2NO2 ⇌ N2O4 三、一氧化氮和二氧化氮 与水反应 实验室如何收集 NO2 ? 向上排空气法 【实验5-5】 实验 操作 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； 打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹，观察现象，然后再振荡注射器。 现象 ___________ _________________，振荡后________________ 无明显现象 无色气体变红棕色 红棕色变为无色 实验展示 2)化学性质： 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO (工业制取硝酸) 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 实验现象分析： 【思考与讨论】 通入的O2和NO2体积比为多少才能完全转变成HNO3呢？ NO2 和 O2 混和气体溶于水的反应： 2NO + O2 = 2NO2 ② 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO ① 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 总反应： 总反应=①x2+② “雷雨发庄稼”原理 闪电释放能量：N2 → 含氮氧化物NO2 →硝酸盐（氮肥） N2＋O2 2NO 放电 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 硝酸与土壤中矿物质作用形成可溶性硝酸盐， 成为氮肥被植物吸收。 四、酸雨及其防治 ①煤、石油、金属矿物质的燃烧和冶炼产生SO2 ②汽车尾气、硝酸工业产生的NO2 1、污染源 氮氧化物NO2、SO2与水反应 pH＜5.6 1）酸雨的pH： 2）酸雨的形成： 2、酸雨 正常雨水pH≈5.6 14 四、酸雨及其防治 3、危害 破坏农作物、森林，土壤酸化，腐蚀建筑等 15 四、酸雨及其防治 4、防治 (1) 调整能源结构，积极开发新能源 (2) 对煤进行处理，如选洗加工、综合开发、在 煤中加入适量的生石灰、对排放的烟进行处理等 (3) 改进汽车尾气的处理技术，控制尾气排放 (4) 加强工厂废气的回收处理，充分利用原料 (5) 种植能够吸收 SO2 的有关树木 1.下列污染现象主要与SO2有关的是:( ) A．臭氧空洞 B．酸雨 C．光化学烟雾 D．温室效应 2.以下气体能用NaOH固体干燥的是:( ) A．NH3 B．SO2 C．CO2 D．HCl 3．如何鉴别SO2和CO2？ B A 随堂练习 通