5.2氮气与氮的固定 课件-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

该高中化学课件围绕氮气性质、氮的固定及氮的氧化物（NO、NO₂）的性质与转化展开，以“死亡谷”情境导入引发兴趣，通过物质类别预测、化合价分析、结构解释构建知识脉络，辅以问题链、实验操作和表格对比作为学习支架。 其亮点在于融合科学探究与实践，通过注射器实验验证NO性质，结合“雷雨发庄稼”实例体现化学观念，运用问题驱动和反应方程式叠加培养科学思维。学生能提升探究能力，教师可依托结构化资源实施素养导向教学。

新课导入 “死亡谷”———青藏高原上的那棱格勒峡谷,经常出现刚才还风和日丽的晴天顷刻之间便电闪雷鸣、狂风大作的天气,但奇怪的是,这里的牧草茂盛、水草肥美,这是为什么呢? 1 HELLO,APRIL 氮气与氮的固定 必修2第五章 2 氮元素在自然界中的存在形式 游离态：空气中N2，体积分数约占78% 化合态：动植物体内的蛋白质中 土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中 3 氮气的性质 Q1：从物质类别角度预测，N2（非金属单质）可以与哪些类别物质反应？ 1、写出Mg在N2中燃烧 2、写出H2与N2在高温高压、催化剂的条件下发生可逆反应 3、写出O2与N2在放电或者高温下，生成无色的气体 高温、高压 催化剂 N2 + 3H2 2NH3 N2 + O2 2NO 放电或高温 N2 + 3Mg Mg3N2 点燃 工业合成氨工艺 氮气的性质 任务1：从物质类别角度预测，N2（非金属单质）可以与哪些类别物质反应？ 高温、高压 催化剂 N2 + 3H2 2NH3 N2 + O2 2NO 放电或高温 N2 + 3Mg Mg3N2 点燃 Q1-1：从化合价角度看，N2体现什么性？ 氧化性 还原性 Q1-2：以下反应条件均很苛刻，说明什么？ 归纳：氮气的化学性质稳定，一般难与其他物质反应 用途：常用作焊接金属、填充灯泡、保存食品的保护气 氮气的性质 Q1-3：从结构角度解释，为什么N2化学性质很稳定？ 提示：画出N2的电子式、结构式 N≡N N  N    氮原子之间形成共价三键，断开该化学键需要很大的能量，因此N2的化学性质很稳定 雷雨天气N2转化为NO 豆科植物的根瘤菌将N2转化为氨 氮的固定 高能固氮(如雷雨天气N2转化为NO) 生物固氮(如豆科植物根瘤菌固氮) 自然固氮 人工固氮 合成氨 仿生固氮 (某些金属有机化合物可起到根瘤菌的作用) N2 + 3H2 2NH3 催化剂 高温、高压 将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为氮的固定 阅读书本P12 科学史话 合成氨为其他化工产品（如炸药、农药、染料等）的生产提供了重要原料 氮的氧化物 -3 0 +1 +2 +3 +4 +5 N常见的正化合价 N2O(笑气) NO N2O3 NO2 N2O5 “笑气”是一氧化二氮（N2O）的别称，为无色有甜味的气体，广泛应用于医药麻醉、食品加工等生产生活领域。人体吸入“笑气”后，会引起体内内啡肽的释放。内啡肽能让人产生短暂的欣快感。其实，笑气并不是真的让人发自内心地笑，而是通过让人脸部肌肉失控而形成痴呆笑容。 NO NO2 8 认识NO和NO2 颜色 毒性 气味 水溶性 收集方法 NO NO2 任务2：阅读书本P13，完成表格填空 无色 红棕色 有毒气体 有毒气体 无味 有刺激性气味 不溶 易溶 Q2-1：NO2会与水反应吗？ 排水法 向上排空气法 无色气体？ 用方程式表示 NO 3NO2＋H2O === 2HNO3＋NO 工业上生产硝酸的步骤之一 9 认识NO和NO2 Q2-2：NO暴露在空气中会出现红棕色的气体，试写出方程式 2NO+O2===2NO2 Q2-3：如何验证NO不溶于水？ 10 知识应用 俗语常说“雷雨发庄稼”，这是因为打雷的时候空气中的氮气可以转化为易被植物吸收的NO3-，请你写出这个过程中涉及的所有化学方程式。 N2 + O2 2NO 放电或高温 3NO2＋H2O == 2HNO3＋NO 2NO+O2===2NO2 11 认识NO和NO2 装置   操作 1.在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO， 2.吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口， 3.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 实验现象及结论 无明显现象 ①无色气体变为红棕色 ②红棕色气体逐渐变为无色，注射器活塞向左移动 结论：NO不溶于水，也不与水反应 12 认识NO和NO2 3NO2＋H2O == 2HNO3＋NO Q2-3：为什么注射器活塞会向左移动？ 2NO+O2===2NO2 Q2-4：最终注射器内还有剩余气体吗？ NO Q2-5如果要将注射器中的NO充分转化为硝酸，可以采取什么措施？ 采取的措施是继续通入过量的空气 13 认识NO和NO2 Q2-6：若将充满NO2的试管倒置在装满水的水槽里，最终试管内所留气体体积是多少？ 最终试管里剩余气体占 Q2-7：那么一开始NO2与O2的体积比为多少，可让试管充满液体？试写出总方程式 NO2和O2 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 4∶1 Q2-8：换成NO与O2能否让试管充满液体？试写出总方程式 NO和O2 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 4∶3 14 认识NO和NO2 归纳： (1)无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体溶于水，若有气体剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。 (2)对于连续发生的化学反应，可用化学方程式叠加的方法而得到复合反应，解决问题更简便。 15 认识NO和NO2 练一练： 现有NO2、O2的混合气体12 mL，通入足量水中，充分反应后剩余气体 2 mL(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积可能是_______________。 4 mL或1.2 mL 16 知识拓展 讨论 【信息】镁条在CO2中燃烧现象为：有白烟且试管内壁有黑色附着物 试写出镁条在空气中燃烧发生的化学反应 2Mg＋O2 == 2MgO、3Mg＋N2 == Mg3N2、2Mg＋CO2 == 2MgO＋C 点燃 点燃 点燃 17 练一练 2.(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 √ 3.在反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO中，被氧化的氮元素与被还原的氮元素的质量之比是（ ） A.1：3 B.2：3 C.1：2 D.2：1 D 18 EV录屏3.9.7软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $