5.2.1氮气和氮的氧化物 课件 2024-2025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 第一课时 氮气和氮的氧化物 神秘的“魔鬼谷” 在新疆与青海交界处有一山谷，当人畜进入后，经常狂风暴雨，电闪雷鸣，雷电能把人畜击毙，人称“魔鬼谷”。而谷内却是牧草茂盛，四季常青。你知道这是什么原因吗？ 2 【学习目标】1. 了解氮气的主要性质，认识其在生产中的应用； 2.了解NO2、NO的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。 氮的存在 游离态 在自然界里，氮元素主要以氮分子的形式存在于空气中 少部分存在于生物的蛋白质中、以及土壤、海洋中的硝酸盐和铵盐。 空气中的氮气 土壤海洋中硝酸盐和铵盐 动植物蛋白质 化合态 氮气的物理性质 制冷剂 颜色 气味 状态 密度 溶解性 无色 气体 无味 与空气接近 难溶于水 氮气 熔点：-210 ℃ 沸点：-196 ℃ 密度：1.25 g/L 氮气在低温加压时可以液化形成液氮，液氮汽化会吸热使温度降低，你知道液氮有什么用途吗？ 制冷剂 食物保鲜 液氮食品 氮原子及氮分子的结构 第二周期、第VA族 位置 +7 2 5 结构 N2电子式 N2结构式 氮气的化学性质 稳定性 氮分子内两个氮原子间以氮氮三键结合，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。通常情况下难以与其他物质发生化学反应反应 焊接保护气 食品保护气 充氮灯泡 氮气的化学性质 在高温、放电等条件下，氮分子获得了足够的能量，使氮氮三键断裂，氮气能够与镁、氢气等物质发生化合反应。 还原性 ①与O2反应： N2+O2 ====== 2NO 放电或高温 氧化性 ②与H2反应： N2+3H2 2NH3 高温、高压 催化剂 ③与Mg反应： N2+3Mg === Mg3N2 点燃 将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。 氮的固定 自然固氮 生物固氮 N2+O2 ==== 2NO 放电 豆科植物的根瘤菌 氮的固定 人工固氮——合成氨 从空气中制造炸药！ 将空气变成面包！ 课堂检测 1.下列关于氮气性质的说法中正确的是 A．点燃条件下，N2在氧气中燃烧生成NO B．点燃时，N2与金属Mg反应生成Mg3N2，N2作还原剂 C．合成氨反应中，N2发生氧化反应 D．氮气的化学性质稳定，其原因是两个氮原子之间以共价三键结合 D 一氧化氮的性质 NO 2NO + O2 2NO2 (红棕色） 实验室如何收集、检验NO？ 【思考】 收集：排水法 检验：通入氧气，无色气体变为红棕色 颜色 状态 毒性 密度 溶解性 无色 气体 有毒 略大于空气 难溶于水 常温下易于氧气反应： 二氧化氮的性质 NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO （工业上利用这一原理生产硝酸） 不是酸性氧化物 颜色 状态 气味 毒性 密度 溶解性 红棕色 气体 刺激性气味 有毒 比空气大 易溶于水 吸收NO2 2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 “魔鬼谷”之谜 据说在新疆与青海两省区交界处有一狭长山谷，这里经常在风和日丽的晴天顷刻电闪雷鸣，下起雷雨，奇怪的是这里牧草茂盛，四季常青，被当地牧民称为“魔鬼谷”。为什么魔鬼谷牧草旺盛 ? N2 NO NO2 HNO3 O2 O2 O2 硝酸盐 谚语：雷雨发庄稼 14 【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。 实验5-5 装置   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 ①打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹 ②振荡注射器 现象 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ①无色气体变为＿＿＿＿ ②＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 无明显现象 红棕色 红棕色气体逐渐变为无色，注射器活塞向左移动 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO 【思考与讨论】 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5-5发生了哪些化学反应？ 如果将注射器中的NO充分转化，可以采取什么措施？ 不断的补充空气 上述实验对工业生产硝酸有什么启示？ + O2 向吸收塔中不断的通入足量的空气或O2，使NO充分转化为NO2，进而转化为HNO3 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)NO和NO2的颜色、气味、水溶性不同,但它们都是有毒的气体。( 　) (2)实验室只能用排水法收集NO,用向上排空气法收集NO2。(　　) (3)NO具有较强的还原性,在空气中极易被氧化。(　　) (4)将盛满NO的试管打开塞子置于空气中,无色气体变为红棕色。(　　) (5)打磨好的镁带在空气中燃烧可得到纯净的Mg3N2。(　　) √ √ √ √ × 2.为除去混入NO中的少量NO2，应将气体通过（ ） A．Na2CO3溶液 B．NaHCO3溶液 C．H2O D．浓硫酸 上述实验对工业生产硝酸有什么启示？ 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO + O2 2NO + O2 = 2NO2 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3 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5-5发生了哪些化学反应？ 如果将注射器中的NO充分转化，可以采取什么措施？ 不断的补充空气 2NO+O2===2NO2 ① 3NO2+H2O===2HNO3+NO ② 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3 氮的氧化物溶于水的计算 NO与O2同时通入水中 NO2与O2同时通入水中 ①×3+②×2 ①×2+② 3.有一充有20 mL NO2和O2混合气体的试管，倒置于盛有水的水槽中，充分反应后，仍有10 mL无色气体，则原混合气体中NO2与O2体积比为(气体体积均在相同状况下测得)（ ） A．2∶3 B．3∶2 C．3∶1 D．2∶5 更多模版：亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 23 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$