专题7 1 第一单元 氮的固定（课件）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高一化学必修第二册（苏教版）

该高中化学课件围绕氮气及氮的固定、一氧化氮和二氧化氮等核心知识点，以“雷雨发庄稼”生活情境导入，串联氮气结构与性质、氮的固定分类、氮循环及氮氧化物反应规律，构建从基础概念到应用计算的学习支架。 其亮点在于融合化学观念与科学思维，通过知识辨析（如N₂氧化性与还原性判断）和典例计算（NO、NO₂与O₂混合反应分析），培养学生物质转化观念与证据推理能力。氮循环内容体现可持续发展理念，帮助学生深化理解，教师可借助此资料提升教学针对性与效率。

知识点 1 氮气及氮的固定 专题7 氮与社会可持续发展 第一单元 化学反应速率与反应限度 必备知识 清单破 1.氮元素的存在 　　在自然界中,氮元素既有游离态,也有化合态,但大部分氮元素以游离态的氮气分子形式 存在于空气中。 第一单元 氮的固定 高中同步 2.氮气 (1)氮气分子的结构 　　氮气分子的电子式为 ,结结构式为 。 (2)氮气的物理性质 颜色 气味 溶解性 密度 无色 无味 难溶于水 比空气的略小 第一单元 氮的固定 高中同步 (3)氮气的化学性质 　　通常状况下,氮气较稳定,与大多数物质很难发生化学反应。 ①氮气能与氧气在放电条件下直接化合,反应的化学方程式为N2+O2  2NO。 ②氮气能与氢气反应,化学方程式为N2+3H2  2NH3。该反应是工业合成氨的反应 原理。 ③氮气能与金属镁反应,化学方程式为3Mg+N2  Mg3N2。 第一单元 氮的固定 高中同步 3.氮的固定 (1)概念 　　将空气中游离态的氮转化成含氮化合物叫作氮的固定,简称固氮。 (2)分类   第一单元 氮的固定 高中同步 4.自然界中的氮循环   第一单元 氮的固定 高中同步 知识点 2 一氧化氮和二氧化氮 1.“雷雨发庄稼”的原因:在雷雨天气,空气中的N2、O2在放电的条件下会发生反应生成NO, 而NO在空气中很不稳定,与空气中的O2反应生成NO2,NO2随雨水降落到地面的过程中又与 水反应生成了HNO3,生成的HNO3与土壤中的矿物质作用生成硝酸盐,其中的硝酸根离子被 植物的根系吸收,转化为植物生长所需的养料。 2.NO的性质:常温下,NO是一种无色、无味、微溶于水的气体,很容易与空气中的O2化合生 成NO2,反应的化学方程式为2NO+O2  2NO2。 第一单元 氮的固定 高中同步 3.NO2的性质:常温下,NO2是红棕色、有刺激性气味的气体,密度比空气的大,易被液化。二氧 化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,化学方程式为3NO2+H2O  2HNO3+NO。工业上利用 这一原理制取硝酸。 第一单元 氮的固定 高中同步 知识辨析 1.N2既有氧化性又有还原性。这种说法对吗? 2.氮的固定不一定是氧化还原反应。这种说法对吗? 3.NO2属于酸性氧化物。这种说法对吗? 4.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。这种说法对吗? 5.N2与O2反应可直接生成NO2。这种说法对吗? 6.收集NO只能用向下排空气法,收集NO2只能用排水法。这种说法对吗? 第一单元 氮的固定 高中同步 一语破的 1.对。N2中N元素的化合价是0价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性。 2.不对。氮的固定是指将游离态的氮转化成含氮化合物的过程,一定是氧化还原反应。 3.不对。NO2与水反应除了生成HNO3,还生成NO,NO2不属于酸性氧化物。 4.不对。NO没有刺激性气味。 5.不对。N2与O2反应生成NO,不能直接生成NO2。 6.不对。NO极易与O2反应,收集NO不能用排空气法,可用排水法;由于NO2易与水反应且密度 比空气大,故收集NO2不能用排水法,可用向上排空气法。 第一单元 氮的固定 高中同步 关键能力 定点破 定点 1 氮的氧化物与O2、H2O反应的计算 1.主要反应的化学方程式:2NO+O2  2NO2、3NO2+H2O  2HNO3+NO。 当体系中同时存在NO、O2和H2O时,最终反应可表示为4NO+3O2+2H2O  4HNO3;当体系 中同时存在NO2、O2和H2O时,最终反应可表示为4NO2+O2+2H2O  4HNO3。 2.氮的氧化物与氧气混合后通入水中的计算 (1)NO2和O2的混合气体溶于水(足量)时,反应可表示为4NO2+O2+2H2O 4HNO3。情况分析 如表: 第一单元 氮的固定 高中同步 气体比例 剩余气体情况 V(NO2)∶V(O2)=4∶1 恰好反应,无气体剩余 V(NO2)∶V(O2)<4∶1 剩余氧气 V(NO2)∶V(O2)>4∶1 NO2过量,剩余气体为NO,且NO体积为过量 NO2体积的  第一单元 氮的固定 高中同步 (2)NO和O2的混合气体通入水(足量)中时,反应可表示为4NO+3O2+2H2O  4HNO3。情况 分析如表: 气体比例 剩余气体情况 V(NO)∶V(O2)=4∶3 恰好反应,无气体剩余 V(NO)∶V(O2)<4∶3 剩余氧气 V(NO)∶V(O2)>4∶3 剩余NO 第一单元 氮的固定 高中同步 (3)NO、NO2、O2三种气体的混合物通入水(足量)中的计算: 方法一:先将NO和O2转化为NO2,再按上述各种情况处理,或先将NO2和H2O反应转化为NO,再 按上述各种情况处理。 方法二:原子守恒法。在反应4NO+3O2+2H2O  4HNO3、4NO2+O2+2H2O  4HNO3中,4 NO+3O2和4NO2+O2从组成上均相当于2N2O5,可看作发生反应N2O5+H2O  2HNO3。当 NO、NO2、O2的混合气体溶于水时利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断。 N(N)∶N(O)  第一单元 氮的固定 高中同步 典例1 将相同条件下a mL NO、b mL NO2和c mL O2混合于同一试管中,将试管倒置于盛有水 的水槽中,充分反应后,试管内充满液体,则a∶b∶c不可能是 (　    ) A.1∶1∶1　　　　　　B.2∶1∶1 C.3∶7∶4　　 D.1∶5∶2 B 第一单元 氮的固定 高中同步 思路点拨    体系中同时存在NO、NO2和O2,与水充分反应后气体无剩余,需结合反应4NO+3 O2+2H2O  4HNO3、4NO2+O2+2H2O  4HNO3分析。 解析　充分反应后,试管内充满液体,即NO、NO2、O2三种气体恰好完全反应生成了硝酸;根 据反应4NO+3O2+2H2O  4HNO3可知,a mL NO完全转化为HNO3需要O2  mL;根据反应4 NO2+O2+2H2O 4HNO3可知,b mL NO2完全转化为HNO3需要O2  mL;所以 + =c,选项B 中的数据不能使关系式成立,故选B。 第一单元 氮的固定 高中同步 方法技巧 　　解答此题还可以利用得失电子守恒法。充分反应后,试管内气体全部消失,即NO、NO 2、O2三种气体恰好完全反应生成了硝酸,假设气体是x mol NO、y mol NO2和z mol O2,反应中 x mol NO失去3x mol电子,y mol NO2失去y mol电子,z mol O2得到4z mol电子,根据反应中得失 电子守恒可得3x+y=4z。 第一单元 氮的固定 高中同步 典例2 在相同温度和压强下,将9 mL NO2和一定体积NO的混合气体通入试管中,并将试管倒 立于盛有水的水槽中,待试管内液面不变后再通入6 mL O2,充分反应后,剩余1.5 mL气体,则原 混合气体中NO的体积可能为(　    ) ①2 mL　　②3 mL　　③4 mL　　④4.5 mL ⑤6.5 mL A.①③　　B.①⑤　　C.③④　　D.②⑤ D 第一单元 氮的固定 高中同步 思路点拨    3NO2+H2O  2HNO3+NO、4NO+3O2+2H2O  4HNO3,剩余的1.5 mL气体可 能为NO,也可能为O2。 解析　根据3NO2+H2O  2HNO3+NO,可知9 mL NO2反应生成NO的体积为3 mL,通入氧气 后发生反应4NO+3O2+2H2O  4HNO3。 若剩余气体为NO,则由反应可知,消耗NO的体积为8 mL,原混合气体中NO的体积为1.5 mL+8 mL-3 mL=6.5 mL;若剩余气体为氧气,则反应的氧气为4.5 mL,反应的NO为6 mL,原混合气体 中NO的体积为6 mL-3 mL=3 mL。 第一单元 氮的固定 高中同步 $