5.2.1 氮和氮的氧化物 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的性质、氮的固定及氮的氧化物的性质与转化展开，通过“思考讨论”分析氮原子结构推断化学特性，结合“雷雨发庄稼”现象，以问题链为支架连接原子结构、性质与实际应用。 其亮点在于通过注射器实验探究NO与O₂、NO₂与水的反应培养科学探究与实践能力，借助氮的固定分类、NO/NO₂性质对比构建化学观念，结合合成氨工业史渗透科学态度与责任。采用实验观察与问题驱动的教学方法，小结系统，助力学生深化理解，教师可提升教学效率。

第五章 第一节氮及其化合物 第1课时 氮气和氮的氧化物 基 于 真 实 情 景 的 大 单 元 教 学 高 中 化 学 第 二 册 （ 2019 人 教 版 ） 学习目标 1.通过分析氮的原子结构,推断含氮物质可能的化学特性 2.通过实验探究，了解一氧化氮与氧气的反应，二氧化氮与水的反应等性质， 3.通过了解氮的固定，认识化学对社会和工农业生产的重要作用 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。 化合态 一、氮的存在形式 土壤海洋中硝酸盐和铵盐 空气中的氮气 动植物蛋白质 氮气 熔点：-210 ℃ 沸点：-196 ℃ 密度：1.25 g/L 氮气78% 1.无色、无味的气体，密度与空气接近，难溶于水。 二、氮气的物理性质 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。 2.液氮的用途 食物保鲜（作保护气） 作制冷剂 氮气 利用液氮进行冷冻治疗 氮气 氧气 其他成分 0.78 0.21 0.01 提示：氮元素位于元素周期表的第二周期、第 族，氮元素的非金属性比氧元素 ，比碳元素 ，硝酸的酸性比磷酸 。 ⅤA 弱 强 强 5 得失 共用电子对 思考讨论 提示：氮元素原子最外层有 个电子，氮原子很难 电子形成离子键，一般通过 与其他原子相互结合构成物质。 1.氮在元素周期表中位置如何？氮元素是典型的非金属元素，其非金属强弱如何？ 2.氮原子的原子结构如何？ PPT模板：www.1ppt.com/moban/ PPT素材：www.1ppt.com/sucai/ PPT背景：www.1ppt.com/beijing/ PPT图表：www.1ppt.com/tubiao/ PPT下载：www.1ppt.com/xiazai/ PPT教程： www.1ppt.com/powerpoint/ 资料下载：www.1ppt.com/ziliao/ 个人简历：www.1ppt.com/jianli/ 试卷下载：www.1ppt.com/shiti/ 教案下载：www.1ppt.com/jiaoan/ 手抄报：www.1ppt.com/shouchaobao/ PPT课件：www.1ppt.com/kejian/ 语文课件：www.1ppt.com/kejian/yuwen/ 数学课件：www.1ppt.com/kejian/shuxue/ 英语课件：www.1ppt.com/kejian/yingyu/ 美术课件：www.1ppt.com/kejian/meishu/ 科学课件：www.1ppt.com/kejian/kexue/ 物理课件：www.1ppt.com/kejian/wuli/ 化学课件：www.1ppt.com/kejian/huaxue/ 生物课件：www.1ppt.com/kejian/shengwu/ 地理课件：www.1ppt.com/kejian/dili/ 历史课件：www.1ppt.com/kejian/lishi/ 1.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。 三、氮气的化学性质 虽然氮气的化学性质很稳定，但高温、高压、催化剂或者放电等条件下，可以和某些物质发生反应。 N2 + O2 2NO N2 + 3H2 2NH3 N2 + 3Mg Mg3N2 氮的固定：将大气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫做氮的固定。 分类 自然固氮 高能固氮 (如雷雨天气 ) 生物固氮(如豆科植物的根瘤菌固氮) 人工固氮 合成氨 (工业上合成氨) 仿生固氮(某些金属有机物可起到根瘤菌的作用) 2.氮的固定 N2 +O2 2NO 高温或放电 基 于 真 实 情 景 的 大 单 元 教 学 高 中 化 学 第 二 册 （ 2019 人 教 版 ） 合成氨工业 1909年，德国化学家哈伯经过反复的实验研究后发现，在500~600℃、17.5~20.0MPa和锇为催化剂的条件下，反应后氨的含量可达到6%以上，具备了工业化生产的可能性。 哈伯 (F.Haber，1868-1934) 为了把哈伯合成氨的实验室方法转化为规模化的工业生产，德国工程师博施作出了重要贡献。由于合成氨工业生产的实现和相关研究对化学理论与技术发展的推动，哈伯和博施都获得了诺贝尔化学奖。 合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就。 人 工 固 氮 合 成 氨 五、自然界中氮的循环与固定 氧化物 N2O  NO   N2O3   NO2 N2O4  N2O5  氮元素化合价 +1 +2 +3 +4 +4 +5 六、氮的氧化物 2. NO、NO2的物理性质 1. 常见氮氧化合物   NO NO2 物理性质 无色、不溶于水 红棕色、有刺激性气味的气体， 密度比空气的大，易液化， 易溶于水。 收集方法 排水法 向上排空气 2NO + O2 2NO2 (红棕色） 检验：通入氧气，无色气体变为红棕色 常温下易于氧气反应： 3. NO、NO2的化学性质 NO2与水的反应 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＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 结论 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 实验现象和结论 NO不溶于水，也不与水反应 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO （工业上利用其生产硝酸） 所以在一定条件下，NO 与 NO2 可以相互转化。 如果将注射器中的 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？ 不断缓慢的通入氧气（空气） 深度思考 + O2 + H2O 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 2NO + O2 = 2NO2 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 问题思考 将混合气体通入盛有水的洗气瓶，然后重新收集气体。 1.如何除去NO气体中混有的少量NO2气体杂质？ 2.NO2、NO均是污染性气体，如何尾气处理？ ①碱液吸收法 2NO2＋2NaOH NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH 2NaNO2＋H2O ②催化转化法 2NOx+2xCO N2+2xCO2 催化剂 ∆ 基 于 真 实 情 景 的 大 单 元 教 学 高 中 化 学 第 二 册 （ 2019 人 教 版 ） NO和NO2性质比较 NO NO2 颜色 无色 红棕色 毒性 有毒 有毒 溶解性 难溶于水 易溶于水 与O2或与H2O反应 2NO＋O2=2NO2 3NO2＋H2O=2HNO3＋NO 收集方法 排水法 向上排空气法 与人体、 环境的关系 ①与血红蛋白结合，使人中毒；②形成酸雨、光化学烟雾 形成酸雨、光化学烟雾 谚语“雷雨发庄稼”，你明白其中的化学道理吗 ? N2+O2 2NO 放电或高温 ======= 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO HNO3+NH3===NH4NO3 在新疆和青海交界处有一狭长山谷，人称魔鬼谷，经常电闪雷鸣，狂风暴雨，把人畜击毙，然而谷内却是牧草茂盛，四季常青，俗话说“雷雨发庄稼”这是为什么？ 课堂小结 (1)氮元素有多种化合价，其最高正价为＋5价(　　) (2)氮原子与其他原子只能形成共价键，不能形成离子键(　　) (3)氮气常用作焊接金属、填充灯泡、保存食品的保护气(　　) (4)白磷(P4)在空气中能自燃而氮气能稳定存在，说明磷元素非金属性比氮元素强(　　) (5)硝酸盐在某些细菌作用下转化成氮气为自然固氮(　　) (6)在高温、高压、催化剂条件下，1 mol N2与3 mol H2混合可生成2 mol NH3(　　) √ × √ × × × 当堂检测 判断下列说法是否正误 PPT模板：www.1ppt.com/moban/ PPT素材：www.1ppt.com/sucai/ PPT背景：www.1ppt.com/beijing/ PPT图表：www.1ppt.com/tubiao/ PPT下载：www.1ppt.com/xiazai/ PPT教程： www.1ppt.com/powerpoint/ 资料下载：www.1ppt.com/ziliao/ 个人简历：www.1ppt.com/jianli/ 试卷下载：www.1ppt.com/shiti/ 教案下载：www.1ppt.com/jiaoan/ 手抄报：www.1ppt.com/shouchaobao/ PPT课件：www.1ppt.com/kejian/ 语文课件：www.1ppt.com/kejian/yuwen/ 数学课件：www.1ppt.com/kejian/shuxue/ 英语课件：www.1ppt.com/kejian/yingyu/ 美术课件：www.1ppt.com/kejian/meishu/ 科学课件：www.1ppt.com/kejian/kexue/ 物理课件：www.1ppt.com/kejian/wuli/ 化学课件：www.1ppt.com/kejian/huaxue/ 生物课件：www.1ppt.com/kejian/shengwu/ 地理课件：www.1ppt.com/kejian/dili/ 历史课件：www.1ppt.com/kejian/lishi/ 【例2】氮氧化物会严重污染大气，所以实验室必须对含有氮氧化物的废气进行处理。用NaOH溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应方程式如下：①NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O ②2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O (1) 在反应①中，参加反应的氧化剂和还原剂的质量之比为___________。 (2) 在反应②中，氧化产物是________，还原产物是________(填化学式)。 (3) 在反应①②中，参加反应的NaOH均为2 mol时，两个反应转移电子数的关系是①________②(填“＞”“＝”或“＜”)。 23∶15 NaNO3 NaNO2 ＝ Lavf58.20.100 Lavf58.46.101 $