第五章 第2节 第1课时 氮气与氮的氧化物-【精讲精练】2025-2026学年高中化学必修第二册配套课件（人教版）

该高中化学课件聚焦“氮气与氮的氧化物”，涵盖氮气的游离态与化合物存在形式、稳定性及排水法收集，氮氧化物的颜色气味溶解性及转化反应，通过工业合成氨导入，衔接非金属元素学习脉络，搭建从存在到性质的认知支架。 其亮点在于结合注射器实验观察气体颜色变化与活塞移动，渗透科学探究与实践及科学思维素养，以“新知学习探究-随堂巩固演练-知能达标训练”栏目导航结构化教学。学生通过实验现象推理反应规律，教师可分层推进教学，提升学习理解与教学效率。

第二节　氮及其化合物 第1课时　氮气与氮的氧化物 第五章　化工生产中的重要非金属元素 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 新知学习探究 01 随堂巩固演练 02 知能达标训练 03 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 新 知 学 习 探 究 栏目导航 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 第二周期、第ⅤA族 共用电子对 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 蛋白质 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 无 不 排水法 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 稳定 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 游离态 氮的化合物 工业合成氨 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 氨 氮的氧化物 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 略大 不 有 红棕 刺激性 大 易 有 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 无色气体变为红棕色 红棕色气体逐渐变为无色， 注射器活塞向左移动 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 不 2NO＋O2==2NO2 3NO2＋H2O==2HNO3＋NO 氧化 还原 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 随 堂 巩 固 演 练 栏目导航 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 知 能 达 标 训 练 栏目导航 点击进入Word 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 谢谢观看 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 素养 目标 1．能从氮的原子结构和N2的结构的视角了解N2的化学性质，了解氮的固定，培养宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。 2．通过实验探究认识NO、NO2的主要性质，提高科学探究与创新意识的化学学科核心素养。 知识点一　氮气与氮的固定 1．氮的原子结构与存在 (1)氮的原子结构 氮元素位于元素周期表的____________________，原子结构示意图为，氮原子一般通过______________与其他原子相互结合构成物质。氮元素在化合物中的常见价态有：－3、＋2、＋4、＋5价等。 (2)氮的存在 2．氮气的性质 (1)物理性质 颜色 气味 溶解性 密度 ______色 无味 ______溶于水 与空气相近 因此，收集N2的方法为__________。 (2)氮气的化学性质 氮气的化学性质很________，通常难与其他物质发生反应。 ①还原性：____________________________。 N2＋O22NO ②氧化性： a．N2与H2反应生成NH3，反应的化学方程式为 ______________________________。 b．在点燃条件下与金属镁反应，化学方程式为 ______________________________。 N2＋3H22NH3 3Mg＋N2Mg3N2 3．氮的固定 (1)定义：将大气中的__________的氮转化为______________的过程。 (2)分类： 4．自然界中的氮循环 1．氮是活泼的非金属元素，为什么通常情况下氮气的化学性质稳定？ 提示　氮气的结构式为N≡N，由于氮气分子内两个氮原子间以共价三键结合，断开该化学键需要较多的能量，所以N2在通常情况下的性质稳定，一般难以与其他物质发生化学反应。 2．写出镁条在空气中燃烧发生反应的化学方程式。 提示　2Mg＋O22MgO、3Mg＋N2Mg3N2、2Mg＋CO22MgO＋C。 1．(2025·河南周口段考)有报道称“氮气能有效减少轮胎的噪音，延长轮胎使用寿命”，关于氮气的性质的说法，错误的是(　　) A．通常情况下，氮气性质很不活泼 B．可在氧气中燃烧，生成一氧化氮 C．在水中溶解度小(通常情况下) D．跟氢气在一定条件下发生反应，氮气是氧化剂 解析　氮气与氧气反应需要高温或放电条件，生成一氧化氮，但氮气本身不会在氧气中“燃烧”，故选B。 2．(2024·四川广安高一段考)氮是各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，下列过程属于氮的固定的是(　　) A．在一定条件下由氨气和二氧化碳合成尿素 B．雷雨闪电时，大气中产生了一氧化氮 C．氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢 D．工业上用氨气和硝酸合成硝酸铵 解析　氮由游离态转化为化合态，属于氮的固定，A、C、D项中的转化属于不同化合态的氮之间的转化，不属于氮的固定，故选B。 答案　B 知识点二　一氧化氮和二氧化氮 1．氮的氧化物 氮的氧化物种类很多，如N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等 N的化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋5 对应氧化物 N2O(笑气) NO N2O3 NO2、N2O4 N2O5 2．NO、NO2的物理性质比较 物质 颜色、状态　　 气味 密度 水溶性 毒性 NO 无色气体 无味 比空气________　 ____溶于水 ______毒 NO2 ________ 色气体 __________ 气味　 比空气______ ____溶于水 ______毒 3．NO、NO2的化学性质 (1)实验探究 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 无明显现象 ①______________________ ②______________________________________________ (2)实验结论及解释 ①NO______溶于水，能与空气中的氧气反应生成红棕色的NO2，化学方程式：_______________________。 ②NO2能与水反应生成无色的NO，化学方程式：___________________________。此反应中NO2既表现________性又表现________性。 1．在NO、NO2性质实验中 (1)如果要将注射器中的NO充分转化，应采取的措施是__________________________________________________。 (2)上述实验对工业上生成硝酸的启示是___________________ _________________________________________________________。 提示　在用水吸收NO2制取硝酸的反应过程中，要不断地补充一些空气，使NO2尽可能多地转化成硝酸 2．(1)若将盛有1 mol NO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中剩余气体0.4 mol，则NO与NO2体积比为多少？ (2)若将盛有1 mol NO和NO2混合气体(两者体积之比为1∶1)的试管倒立于盛满水的水槽中，为使整个试管充满水，需通入多少O2? (3)盛有22 mL NO2和O2混合气体的试管倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL无色气体，则原混合气体中O2的体积和剩余的2 mL气体可能分别是________________________。 提示　(1)设n(NO2)＝a mol 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　　气体减少 3 mol　　　　　　　 1 mol　　2 mol a mol　　　　　　　　　　　　(1－0.4) mol a＝0.9　故NO与NO2体积比为1∶9。 (2)通入的氧气的物质的量为×0.5 mol＋ mol＝0.5 mol。 (3)若剩余2 mL O2，根据4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，则原混合气体中v(O2)＝(22－2)mL×＋2 mL＝6 mL；若剩余2 mL NO，则过量NO2为6 mL，16 mL NO2和O2恰好与水反应生成HNO3，则v(O2)＝16 mL×＝3.2 mL。 1．NO2和O2的混合气体与水反应 由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知 当体积比 2．NO和O2的混合气体与水反应 由4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3可知 当体积比 1．(2024·江苏无锡高一期中)下列对NO和NO2的描述正确的是(　　) A．NO是无色气体，可用向上排空气法收集 B．NO2与水的反应中，NO2既是氧化剂又是还原剂 C.NO2可由N2和O2直接化合得到 D．从元素化合价角度看，NO只有还原性 解析　NO易与O2反应生成NO2，不能用排空气法收集，只能采用排水法收集，A错误；N2和O2在高温或放电条件下反应生成NO，NO2不能直接得到，C错误；NO中氮元素显＋2价，处于中间价态，则NO既有氧化性又有还原性，D错误。 答案　B 2．(2025·新疆伊犁高一期中)在NO2与水的反应中，下列说法错误的是(　　) A．H2O中各元素的化合价不发生变化 B．反应生成的气体在空气中能稳定存在 C．3 mol NO2完全反应转移电子的物质的量为2 mol D．NO2既是氧化剂，又是还原剂 解析　NO2与水反应的化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，H2O中H、O元素的化合价反应前后没有发生变化，NO2中＋4价N元素，部分化合价升高到＋5价，部分降低到＋2价，则NO2既是氧化剂，又是还原剂，3 mol NO2完全反应转移2 mol电子；反应生成的NO立即会和空气中的氧气反应生成NO2，因而不能稳定存在，B错误。 3．(2025·山东沂源段考)一定条件下，将等体积的NO和O2的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后剩余气体的体积为原总体积的(　　) A．　　　　　　　 B． C． D． 解析　设NO与氧气体积各为4V，根据化学方程式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，氧气过量且剩余的O2体积为V，则剩余气体的体积约为原总体积的，故选C。 1．(2025·北京期中)下列反应起自然固氮作用的是(　　) A．植物利用铵盐和硝酸盐合成蛋白质 B．NH3经催化氧化生成NO C．实验室里镁在N2中燃烧，得到氮化镁 D．在闪电的作用下，空气中的N2和O2反应生成NO 解析　固氮是指游离态的氮转化为氮的化合物，故A不选，D选；NH3经催化氧化生成NO，是氮的化合物之间的转化，不是氮的固定，故B不选；镁在N2中燃烧得到氮化镁，属于人工固氮，故C不选。 2．(2025·黑龙江牡丹江段考)下列关于NO2和NO的叙述正确的是(　　) A．汽车发动机的高温环境使N2和O2直接化合生成NO2 B．都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应 C．除去NO中混有的NO2，可将混合气体通入水中 D．常温下都可以被氧气氧化 解析　汽车发动机的高温环境使N2和O2直接化合生成NO，A错误；NO不能与碱反应，不属于酸性氧化物；NO2和强碱NaOH反应产生NaNO3、NaNO2和水，反应前后N元素化合价发生了变化，因此NO2也不是酸性氧化物，B错误；在常温下NO能够与O2反应产生NO2，但NO2与O2在常温下不能发生反应，D错误。 答案　C 3．(2025·河南新乡段考)自然界中氮的循环如图所示，下列说法正确的是(　　) A．①中N2和O2在放电的条件下生成了NO B．①②③都是氮的固定 C．②为工业合成氨过程，此过程中N2发生了氧化反应 D．③中NO中的氮元素被氧化 解析　N2在放电条件下与O2生成NO，A正确；③是氮的化合物转化为N2的过程，不是氮的固定，B错误；②为工业合成氨过程，此过程中N2与H2反应生成NH3，N2发生还原反应，C错误；③中NO转化为N2，氮元素被还原，D错误。 4．(2025·山西太原月考)某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，把剩余气体排入空气中，很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断中正确的是(　　) A．肯定有SO2、NO B．肯定没有Cl2、SO2和NO2 C．可能有Cl2和O2 D．肯定只有NO 解析　气体无色，则说明不含有Cl2和NO2气体，此无色混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，说明一定含有SO2，把剩余气体排入空气中，很快变为红棕色，说明含有气体NO，则一定没有O2；即混合气体肯定没有Cl2、O2和NO2，一定有SO2和NO；故选A。 5．(2024·天津高一段考)以下是氮循环的一部分： (1)反应③的化学方程式是________； (2)NO2易溶于水，并和水发生化学反应。该反应中，氧化剂是________； (3)化合物A的化学式是________； (4)治理汽车尾气的一种方法是用催化剂使NO与CO发生反应：2NO＋2CO===2CO2＋N2。当生成1 mol N2时，被还原的NO为________ mol。 解析　N2和O2在放电的条件下生成NO，NO与氧气生成NO2，NO2与水反应生成硝酸和NO。 答案　　 (1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO (2)NO2　(3)HNO3　(4)2 $