第5章 第2节 第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮（课件PPT）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中化学必修第二册（人教版2024）

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　氮气与氮的固定　一氧化氮和二氧化氮 课件使用说明 本课件使用Office2016制作，请使用相应软件打开并使用。 本课件文本框内容可编辑，单击文本框即可进行修改和编辑。 本课件理科公式均采用微软公式制作，如果您是Office2007或WPS 2021年4月份以前的版本，会出现包含公式及数字无法编辑的情况，请您升级软件享受更优质体验。 由于WPS软件原因，少量电脑可能存在理科公式无动画的问题，请您安装Office 2016或以上版本即可解决该问题。 课前教材预案 课堂深度拓展 [学习目标] 1. 通过对氮元素“位、构、性”的分析，认识氮气的化学稳定 性，熟知氮气与镁、氧气、氢气的反应及其条件。了解氮的固定 途径和自然界中氮的循环。（宏观辨识与微观探析） 2. 能从物质类别和氮元素的化合价认识氮氧化物的性质与转化， 熟知工业制硝酸的反应原理。（证据推理与模型认知） 返回目录 化学　必修 第二册 　 知识点1　氮气与氮的固定 1. 氮元素的“位—构—性” 课前　教材预案 返回目录 化学　必修 第二册 　 2. 氮元素在自然界中的存在 返回目录 化学　必修 第二册 　 3. 氮气的化学性质 （1）氮分子内两个氮原子间以⑪ ⁠结 合，断开该化学键需要⑫ ⁠的能量，所以氮气的化学 性质⑬ ，通常情况下⑭ ⁠与其他物质发生 化学反应。 （2）写出氮气与下列物质反应的化学方程式： ①金属镁：⑮ ，氮气表现⑯ ⁠ ⁠性。 共价三键（N≡N）　 较多　 很稳定　 难以　 N2＋3Mg Mg3N2　 氧 化　 返回目录 化学　必修 第二册 　 ②氢气：⑰ ，氮气表现⑱ ⁠ ⁠性。 ③氧气：⑲ ，氮气表现⑳ ⁠ ⁠性。 N2＋3H2 2NH3　 氧 化　 N2＋O2 2NO　 还 原　 返回目录 化学　必修 第二册 　 4. 氮的固定 返回目录 化学　必修 第二册 　 知识点2　一氧化氮和二氧化氮 1. 一氧化氮、二氧化氮的性质 氮氧化物 NO NO2 色、味、态 无色无味的气体 ㉓ ⁠ ⁠ 的气体 密度 比空气稍大 比空气㉔ ⁠ 毒性 有毒 有毒 红棕色、有刺激性气 味　 大　 返回目录 化学　必修 第二册 　 氮氧化物 NO NO2 溶解性 ㉕ ⁠溶于水 ㉖ ⁠溶于水，且与水 反应：㉗ ⁠ ⁠ （工业生产硝酸的原理） 与氧气 反应 在常温下很容易与氧 气化合：㉘ ⁠ ⁠ — 不　 易　 3NO2＋ H2O2HNO3＋NO　 2NO＋ O22NO2　 返回目录 化学　必修 第二册 　 2. 一氧化氮、二氧化氮的性质探究 （1）在一支50mL的注射器里充入20mLNO，观察颜色：㉙ ⁠ ，然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射 器。现象：㉚ ，结论：㉛ ⁠ ⁠。 无 色　 注射器内无明显变化　 NO难溶于 水　 返回目录 化学　必修 第二册 　 （2）打开弹簧夹，快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹，现象： ㉜ ；振荡注射器，现象：㉝ ⁠ ⁠。 结论：①㉞ ⁠ ②㉟ ⁠ 注射器内气体变为红棕色　 红棕 色气体消失　 NO可与空气中的氧气反应生成NO2　 NO2可与H2O反应　 返回目录 化学　必修 第二册 　 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 （1）氮元素有多种化合价，其最高正价为＋5价。 （　√　） （2）氮气常用作焊接金属、填充灯泡、保存食品的保护气。 （　√　） （3）白磷（P4）在空气中能自燃，而氮气能稳定存在，说明磷 元素的非金属性比氮元素强。 （　×　） （4）NO极易与O2反应，并且其密度与空气相差不多，因此收集 NO不用排空气法，而用排水法。 （　√　） √ √ × √ 返回目录 化学　必修 第二册 　 （5）由于NO2极易与水反应且密度比空气大，因此收集NO2可 用向上排空气法。 （　√　） （6）NO和NO2都是有刺激性气味的有毒气体，它们都是大气污 染物。 （　×　） （7）N2与O2反应时，O2足量时，反应能得到NO2。 （　×　） √ × × 返回目录 化学　必修 第二册 　 （1）氮元素最外层有5个电子，故其最高正价为＋5价。 （2）氮气的化学性质稳定，不易与其他物质反应，可作焊接金 属、填充灯泡、保存食品的保护气。 （3）同主族元素，从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐 减弱，故N的非金属性比P强。氮气比磷单质稳定是因为氮氮三 键很稳定。 返回目录 化学　必修 第二册 　 （4）N2与O2反应时，不论O2是否足量，其一步反应都只能得到 NO，不能生成NO2。 返回目录 化学　必修 第二册 　 探究点1　氮气的性质与用途 1. 液氮用于医疗手术、氮气用作灯泡填充气分别利用了氮气的哪 些性质？ 答案　液氮用于医疗手术是利用了氮气沸点低的性质，汽化时吸 收大量的热，起到冷冻麻醉作用；氮气用作灯泡填充气利用了氮 气的化学性质稳定，不易与其他物质发生反应。 课堂　深度拓展 返回目录 化学　必修 第二册 　 2. 金属镁在空气（忽略空气中的二氧化碳）中燃烧可生成哪些产 物？写出有关反应的化学方程式。 答案　可生成氧化镁和氮化镁。2Mg＋O2 2MgO，3Mg＋ N2 Mg3N2。 返回目录 化学　必修 第二册 　 1. N2的物理性质 通常情况下，氮气是无色、无味的气体，密度比空气稍小，难溶 于水。 2. N2的化学性质 （1）氮的固定的本质是由单质转化为化合物。 （2）氮元素的最高正价为＋5，最低负价为－3。氮气中氮元 素的化合价为0，是氮的中间价态，故氮气既有氧化性，又有 还原性。 返回目录 化学　必修 第二册 　 3. N2的主要用途 （1）氮气常用作保护气，用于焊接金属、填充灯泡、保存食 品等。 （2）氮气是合成氨、制硝酸的重要原料。 （3）氮气易液化，液氮可用作制冷剂，应用于医学、科技等 领域。 返回目录 化学　必修 第二册 　 【例题1】关于氮气的性质的说法中，错误的是（　　） A. 氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存在 B. 通常情况下，氮气性质很不活泼 C. 在反应3Mg＋N2Mg3N2中N2作氧化剂 D. 放电条件下可与氧气反应生成二氧化氮 答案　D　 返回目录 化学　必修 第二册 　 解析　氮在自然界中存在游离态，如空气中的N2，也存在化合 态，如蛋白质中的氮，A项正确；氮气分子内存在氮氮三键，键 能很高，氮气化学性质稳定，一般不和其他物质发生反应，B项 正确；在反应3Mg＋N2 Mg3N2中，N元素化合价降低，N2 作氧化剂，C项正确；放电条件下氮气与氧气反应生成一氧化 氮，D项错误。 返回目录 化学　必修 第二册 　 【变式1】下列关于氮气的说法错误的是（　　） A. 氮气在通常情况下不燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸 B. 液氮可用于医学和高科技领域，制造低温环境 C. 利用氮气的稳定性，工业上用来替代稀有气体作焊接金属的 保护气 D. 在高温高压、催化剂条件下与氢气反应时，氮气作还原剂 答案　D　 返回目录 化学　必修 第二册 　 解析　氮气的化学性质很稳定，在通常情况下不燃烧，也不支持 燃烧，不能供给呼吸，A项正确；液氮汽化吸热，可用于制造低 温环境，B项正确；氮气的化学性质很稳定，可用作焊接金属的 保护气，C项正确；氮气与氢气生成氨气的反应中，N的化合价 从0降低到－3，作氧化剂，D项错误。 返回目录 化学　必修 第二册 　 探究点2　NO和NO2的性质 3. 农业上有句谚语是“雷雨发庄稼”，该过程发生了哪些化学反 应？（用化学方程式作答） 答案　N2＋O2 2NO，2NO＋O2 2NO2， 3NO2＋H2O 2HNO3＋NO 返回目录 化学　必修 第二册 　 1. 不同价态的氮的氧化物 氮的 氧化物 N2O （笑气） NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5 氮元素 化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋4 ＋5 返回目录 化学　必修 第二册 　 （1）氮的氧化物中属于酸性氧化物的只有N2O5和N2O3。 （2）N2O、NO、NO2、N2O4都不是酸性氧化物。 （3）NO2、N2O4是两种不同的氧化物，通常情况下，NO2能进 行自身二聚：2NO2（红棕色） N2O4（无色），故NO2中常混 有N2O4。 返回目录 化学　必修 第二册 　 2. NO和NO2的性质比较 氮氧化物 NO NO2 氧化物 类别 非酸性氧化物（不成盐 氧化物） 非酸性氧化物（成盐氧化 物） 与碱反应 — 2NO2＋ 2NaOHNaNO2＋ NaNO3＋H2O 返回目录 化学　必修 第二册 　 2. NO和NO2的性质比较 氮氧化物 NO NO2 氧化性 弱氧化性：6NO＋ 4NH35N2＋ 6H2O 2NO＋2CON2 ＋2CO2 强氧化性：NO2＋ SO2NO＋SO3；可使 湿润的淀粉－碘化钾试纸 变蓝 返回目录 化学　必修 第二册 　 氮氧化物 NO NO2 毒性 有毒（易结合血红蛋白 使人中毒） 有毒（刺激腐蚀呼吸道黏 膜） 相互转化 NO NO2 返回目录 化学　必修 第二册 　 【例题2】下列关于氮的氧化物的叙述正确的是（　　） A. 氮的氧化物只有NO、NO2 B. 氮的氧化物均为红棕色气体 C. 氮的氧化物均有毒 D. 氮的氧化物在空气中均能稳定存在 答案　C　 返回目录 化学　必修 第二册 　 解析　氮的氧化物包括NO、N2O、NO2、N2O3、N2O4、 N2O5等，A项错误；NO、N2O4等均为无色气体，B项错误； 氮的氧化物均有毒，C项正确；NO在空气中易被O2氧化为 NO2，D项错误。 返回目录 化学　必修 第二册 　 【变式2】关于收集一氧化氮和二氧化氮两种气体的方法，下列 叙述中正确的是（　　） A. 都可用排水法 B. 二氧化氮用排空气法 C. 都可用排空气法 D. 一氧化氮用排空气法 答案　B　 返回目录 化学　必修 第二册 　 解析　二氧化氮会和水反应，不能用排水法收集，A项错误；二 氧化氮密度大于空气且不和空气反应，能用排空气法收集，B项 正确；一氧化氮会和空气中氧气反应，C项错误；一氧化氮会和 空气中氧气反应，不能用排空气法，D项错误。 返回目录 化学　必修 第二册 　 制 作 者：状元桥 适用对象：高中学生 制作软件：Powerpoint2010、 Photoshop cs3 运行环境：WindowsXP以上操作系统 $$