（最新）5.2.1 氮气 氮的氧化物-【化学一起课件】高中化学必修第二册同步PPT课件（人教版2019）

第二节 第五章 工生产中的重要非金属元素 氮气 氮的氧化物 NITROGEN AND ITS COMPOUNDS 第1课时 1 目录 CONTNTS 01 Teaching objectives 教学目标 02 Knowledge review 知识回顾 03 Classroom knowledge 课堂知识 04 Classroom exercises 课堂练习 目标 教学目标 氮气 氮的氧化物 【教学目标】 结合应用实例了解氮气的性质、氮的循环与氮的固定;通过实验探究,了解一氧化氮和二氧化氮的主要性质。 结合实例认识氮及其化合物的多样性。 氮气 氮的氧化物 回顾 知识回顾 氮气 氮的氧化物 【知识回顾】 【思考交流】根据所学化学键知识，写出氮气的电子式和结构式，并预测氮气的性质。 位置 第二周期VA族 结构 性质 不容易得失电子 一般通过共用电子对与其他原子结合。 N N N N 氮气 氮的氧化物 知识 课堂知识 氮气 氮的氧化物 【01 氮气】 无色无味的气体 密度比空气略小 难溶于水 （1）物理性质 （2）化学性质 化学性质稳定 N2 + 3Mg ==== Mg3N2 点燃 N2 + O2 ==== 2NO 点燃 N2 + 3H2 ====== 2NH3 高温、高压 催化剂 (可逆反应 ，工业合成氨) 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）氮的固定 氮气 氮的氧化物 【01 氮气】 【氮的固定】 高能固氮（雷雨天气N2转化为NO） 生物固氮（豆科植物根瘤菌固氮） 自然固氮 合成氨（N2转化为NH3） 仿生固氮（金属有机化合物模拟根瘤菌固氮过程） 人工固氮 氮气 氮的氧化物 【01 氮气】 （4）自然界中的氮循环 N2 NO 高能固氮 NO2 NO3- NH3 生物固氮 合成氨 NH4+ NO2- 亚硝酸盐 植物体 动物体 水 氧化 氧化 吸收 排泄 排泄 吸收 被细菌分解 氧化 吸收 氮气 氮的氧化物 【02 氮的氧化物-NO】 【物理性质】 NO是无色无味的有毒气体，难溶于水。 一氧化氮有毒，它结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强！ 氮气 氮的氧化物 【02 氮的氧化物-NO】 【资料卡片】 一氧化氮是一血液毒物，转变氧合血红蛋白为变性血红蛋白而发绀，使大脑受损伤产生麻痹和痉挛。轻度中毒时，移至新鲜空气中症状可消失。由于一氧化氮在空气中很快变为二氧化氮，后者对人体也有毒害，对肺组织产生刺激和腐蚀作用，引起肺水肿。慢性作用主要表现为神经衰弱综合症及慢性呼吸道炎症。个别出现肺纤维化。此外，还可出现牙齿酸蚀症。 一氧化氮能引起中枢神经麻痹和痉挛。人吸收一氧化氮会迅速氧化成有毒的二氧化氮。中毒症状和二氧化氮相同。空气中一氧化氮的最高容许浓度（折合成二氧化氮）居住区为0.15mg/m3，工作场所为5mg/m3 氮气 氮的氧化物 【02 氮的氧化物-NO】 【化学性质 】 2NO + O2 = 2NO2 还原剂 【现象】无色气体变为红棕色 可用于NO的检验 氧化剂 4NO+5NH3====4N2+6H2O 催化剂 ∆ 氮气 氮的氧化物 【02 氮的氧化物-NO2】 （1）物理性质 NO2是一种红棕色，有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水。 【实验5-5】 如图5-10所示，在一支50mL的注射器里充入20mLNO，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。 氮气 氮的氧化物 【实验5-5】 吸入水后，无明显现象。 吸入空气后，无色气体逐渐转化为红棕色。 震荡后，红棕色气体逐渐消失，注射器中气体体积逐渐减小。 【现象】 NO不溶于水，也不与水反应。 NO2与水反应生成无色气体。 【结论】 【02 氮的氧化物-NO2】 氮气 氮的氧化物 （2）化学性质 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO +4 +5 +2 歧化反应 氧化剂 还原剂 此反应可用于工业制硝酸 【思考与讨论】实验5-5中发生了哪些化学反应?如果要将注射器中的NO充分转化，可以采取什么措施?上述实验对工业上生产硝酸有什么启示? 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 充入O2将NO充分转化成NO2，用水继续吸收。 【02 氮的氧化物-NO2】 氮气 氮的氧化物 【02 氮的氧化物】 【实验探究 NO2完全被水吸收】 NO2为红棕色气体，能与水反应生成难溶于水的无色气体NO 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 反复通入O2使以上反应循环发生，最终NO2能全部转化为硝酸 NO能与氧气反应生成了NO2 2NO + O2 = 2NO2 氮气 氮的氧化物 【思考与讨论】O2和NO2的物质的量之比为多少时，NO2可以完全被水吸收？ 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 工业上生产硝酸时，向吸收后的废气中再通人适量的氧气或空气 ，能充分利用原料，并能减少NO的排放以保护环境。 【02 氮的氧化物】 氮气 氮的氧化物 【思考交流】 问题1：根据一氧化氮和二氧化氮的性质推断,它们应分别采用什么方法收集? 一氧化氮应采用排水法收集;二氧化氮应采用向上排空气法收集。 问题2：实验室能否用排空气法收集NO气体?能否用排水法收集NO2?为什么? NO易与空气中的O2反应，故不能用排空气法收集，一般用排水法收集NO；NO2易与H2O发生反应,故不能用排水法收集，一般用向上排空气法收集NO2。 问题3：如何除去NO气体中混有的少量NO2气体杂质? 根据NO2与H2O反应能生成NO，可将混合气体通入盛有水的洗气瓶，除去NO2杂质，再通过盛无水CaCl2的干燥管收集NO气体。 【02 氮的氧化物】 氮气 氮的氧化物 【02 氮的氧化物】 【二氧化氮溶于水的相关问题】 【例题】 (双选)如图所示,试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物),当倒扣在盛有水的水槽中时,试管内水面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后,可以观察到试管内水柱继续上升,经过多次重复后,试管内完全被水充满,原来试管中盛装的气体是 (　 　) 。 BC A 可能是N2与NO2的混合气体 B 可能是O2与NO2的混合气体 C 可能是NO与NO2的混合气体 D 只能是NO2一种气体 氮气 氮的氧化物 【02 氮的氧化物】 【相关反应原理】 3NO2+H2O══2HNO3+NO ① 2NO+O2══2NO2 ② 由化学方程式①×2+②得: 4NO2+O2+2H2O══4HNO3 ③ 由化学方程式①×2+②×3得: 4NO+3O2+2H2O══4HNO3 ④ 【氮的氧化物溶于水的三种类型】 （1）NO2气体: NO2气体溶于水时仅涉及反应①，剩余气体为NO。 氮气 氮的氧化物 【02 氮的氧化物】 （2）NO2和O2的混合气体: NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应③： 4NO2+O2+2H2O══4HNO3 （3）NO和O2混合后通入水中: NO、O2混合后通入水中时涉及反应④: 4NO+3O2+2H2O══4HNO3 氮气 氮的氧化物 【课堂小结】 氮气 氮的氧化物 练习 课堂练习 氮气 氮的氧化物 【课堂练习】 1.下列关于自然界中氮循环的说法不正确的是 ( ) A D 碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环 A 氮元素均被氧化 B 工业合成氨属于人工固氮 C 含氮无机物和含氮有机物可相互转化 氮气 氮的氧化物 【课堂练习】 2.下列关于一氧化氮的叙述正确的是 ( ) C D 一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集 A 一氧化氮是一种红棕色的气体 B 常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合 C 一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到 氮气 氮的氧化物 【课堂练习】 3.如图所示，在注射器里吸人20 mLNO，然后吸人5mL水(足量)。若再吸人30 mL空气（按O2体积占计算𝟏/𝟓），夹住弹簧夹，观察现象(不考虑摩擦力)。已知常温常压下，气体摩尔体积为24.5L/mol。下列叙述不正确的是 ( ) B D 若反应前后液体的体积不变，所得硝酸溶液的浓度约为0.07 mol/L A 最终剩余气体的体积约为36 mL B 可观察到注射器的活塞缓缓向右移动 C 可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色 氮气 氮的氧化物 【课堂练习】 4.工业制HNO3的过程中排放的NO2和NO常用NaOH溶液吸收， 反应的化学方程式为 NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H,O、 2NO2 + 2NaOH=NaNO2 + NaNO3 +H2O， NO不能被NaOH溶液吸收。若同温同压下NO2与NO的体积之比如下, 其中不能被NaOH溶液完全吸收的是 ( ) A 1:1 B 1 :3 B C 2:1 D 3 :1 氮气 氮的氧化物 【课堂练习】 5. 将盛有N2和NO2混合气体的试管倒立于水中,经过足够长的时间后,试管内气体的体积缩小为原来的一半,则原混合气体中N2和NO2的体积比是 (　 　)。 C A 1:1 6.(双选)在一定条件下,将6体积的NO2和一定体积的NO置于试管中,并将试管倒置于水中,当通入4.5体积的O2充分反应后,剩余1.5体积气体,则原NO体积可能为 (　 　)。 AD B 1:2 C 1:3 D 3:1 A 2体积 B 3体积 C 4体积 D 5.5体积 氮气 氮的氧化物 优美的小调 张宇桦 星空下的钢琴曲 1 172887.42 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.83.100 Lavf57.83.100 $$