5.2.1 氮及其化合物 课件 2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

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 课时1氮气和氮氧化物 你了解吗？ >巅冰淋 为什么商家要用液氨瞬间冷冻冰淇淋， 这与氮气的什么性质有关呢？ 回忆$的学习过程 主要内容 一、氮气与氮的固定 课本P11 导学案P1 1氮元素在自然界中的存在形试 ①游离态的氮 主要到以氮分子的形式存在于空气中 (78%) 氧气 氮气 (21%) 空气的成分按体积 ②化合态的氮 部分存在于动植物体内的蛋白质中；部分存在于 土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中 主要内容 一、氮气与氮的固定 课本P11 导学案P1 2.氮元素的位-构-性 位置 第二周期第VA族 5 D 结构 As e导88888。 性质 既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子 51 Sb 12176 bimu:h >常见的化合价有+1、+2、+3、+4、+5、一3 3 Bi 208.98 >氮元素的非金属性比氧元素弱，比碳元素强 核心内容 一、氮气与氮的固定 课本P11 导学案P1 3氮元素的物理性质 收集氮气时用排水法，而非排空气法 颜色 状态 气味 密度 溶解性 熔沸点 无色 气体 无味 密度与空气接近 难溶于水 低 提醒特性： N2在低温加压时可液化形成液氮，液氨汽化会吸热使温度降低 数据 液颜食品 氮气 熔点：-210℃ 沸点：-196℃ 密度：1.25gL 冷冻治疗 核心内容 一、氮气与氮的固定 课本P11 导学案P1 4.氮气的结构 历史上氮气曾被认为是惰性气体，WHY?请写出N2的电子式和结构试。 1 2 NEIN: N >两个原子间以共价三键结合，断开该化学键需要较多的能量，所以氮气的化 学性质很稳定，通常难以与其它物质反应。 >所以N元素不活泼？ 【注意】氮元素是一种活泼非金属，但稳定的原因是N2分子中氨氮三键很稳定， 不易断裂，难发生化学反应。 核心内容 一、氮气与氮的固定 课本P11 导学案P1 5.氮气的化学性质 ①常温下，N2的化学性质不活泼，可代替稀有气体作保护气体。 >氮气的用途 上芽住 ⑧园薯软 Pette Chips 电灯泡、食品包装 稀有的书卷保存 降温手术刀 保护气 延缓代谢 冷刀做手术 思考与讨论 一、氮气与氮的固定 课本P11 导学案P1 5.氮气的化学性质 >从氮元素的价-类二维图， 推测氮气具有什么化学性质？ 化合价 +5 HNO; NOs +4 NO2 +3 N2中的化合价是0价（中间价） NO N2既有氧化性，又有还原性 0 N2 -3 NH; NH. 氢化物 单质 氧化物 酸碱 盐 思考与讨论 一、氮气与氮的固定 课本P11-12 导学案P1-2 5.氮气的化学性质 >N2可与哪些物质反应？从价态变化认识N2的氧化性和还原性！ 氧化性 还原性 3 2 +4 +N价态 NH3 N2 NO 人工固氮 自然涸氮 合成腹 雷雨天气N2转化为NO 哈伯 博施 思考与讨论 一、氮气与氮的固定 课本P11-12 导学案P1-2 5.氮气的化学性质 ②氮的固定 含义：将大气中 游离态 的氨转化为含氮化合物 的过程叫做氮的固定。 高能固氨（如雷雨天气N2转化为NO) 自然固氮 “雷雨发庄稼”N2十O, 放电 2NO 生物固氮（如豆科植物的根瘤菌固氮） 分 “种豆子不上肥，连种几年地更肥” 类 高温、高压 人工固氮 合成氨（工业上合成氨）N,+3H, 催化剂 2NH3 仿生固氨（仿生材料可起到根瘤菌的作用） 思考与讨论 一、氮气与氮的固定 课本P12 导学案P2 5.氮气的化学性质 ②氮的固定 自然固氨 大气中的氨 人工固氮 动物摄食 雷电作用 豆科植物的根瘤固氮 动物排泄物 及遗体 被细菌 植物遗体 分解 化肥生产等 氨或铵盐 吸收 亚硝酸盐 硝酸盐 图59自然界中氨的循环 课时4学案P2 2.氨是各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，氨的循环为生物体提供氨元素。 下列过程不属于氮的固定的是(D) A.根瘤菌把氮气转化为氨 B.氨气和氢气在适宜条件下合成氨 C.镁在氮气中燃烧 D.工业上用氨和二氧化碳合成尿素 思考与讨论 一、氮气与氮的固定 课本P11-12 导学案P1-2 5.氮气的化学性质 ③氮的氧化性 催化剂 N2+3H2 2NH3 高温、高压 ●I.N2与H2反应生成NH3,化学方程式为 点燃 N2+3Mg Mg3N2 川.在点燃条件下与Mg反应，方程式为 N等活泼金属均可反应 故奴对应金属着火应用沙士盖灭 ④氮的还原性 N2+02 放电或高温 2NO C鲁科化学 唯一能在常温下和反位的金属理 N,+6Li 2Li,N -3 H2 金属 0 02 2 N N2 NO N2+6Li=2Li3N 还原剂 氧化剂 例题 一、氮气气与氮的固定 【判断正误】正确的画V,错误的画“×”。 (1)N2在高温条件下与02发生反应生成NO2。(×) (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)空气中自燃而氮气稳定存在，说明非金属性P比N强(×) (5)闪电时氨气与氧气化合生成NO,属于自然固氮。（√) (6)将氨转化为固态铵盐的过程属于人工固氮。(× (7氨气化学性质很稳定，所以镁着火时，可用氮气灭火。(× (8)高温、高压、催化剂条件下，1molN2与3molH2混合可生成2 molNH.(×) 课时4学案P2>》 1.下列关于氮气性质的说法中正确的是(D) A.点然条件下，N2在氧气中然烧生成NO B.点燃时，N2与金属Mg反应生成Mg3N2,N2作还原剂 C.合成氨反应中，N2发生氧化反应 D.氮气的化学性质稳定，其原因是两个氨原子之间以共价三键结合 思考与讨论 →》>》二、一氧化氮和二氧化氮 N2+02 放电 放吨2NO >为什么雷电能发庄稼呢？总结涉及的反应！ 2N0+02=2N02 3NO2+H2O=2HNO3+NO N2 “雷雨发庄稼” 发生了什么反应？ 反应条件是什么？ 什么气体间发生了反应？ 核心内容 二、一氧化氮和二氧化氮 课本.P13 导学案P2-3 1.NO和NO2的物理性质 氧化物 颜色 气味 毒性 状态 水溶性 收集方法 NO 无色 无味 有毒 气体 不溶 排水法 NO2 红棕色 刺激性气味 有毒 气体 易溶 向上排空气法 件院学 2.NO和NO2的化学性质 NO (1)NO的化学性质 ①NO具有还原性： 2N0+02=2N02 常温下，很容易与空气中的02化合， 生成N02。 ②NO具有氧化性，与CO、NH3反应，生成氮气。 6NO+4NH3 定条件 2N0+2C0 催化剂 5N2+6H2O 2C02+2N2 硝酸工厂排放出的有毒气体NO,在一定条件下可 汽车尾气催化转化装置，可将排放的废气 用卧NH处理为可参与大气循环的气体 {C0、O)处理为可参与大气循环的气体 核心内容 二、一氧化氮和二氧化氮 课本P12 导学案P3 请从氧化还原反应角度分析，NO,具有什么性质？ 还原性 氧化性 +2 +4 +5N价态 N2 NO NO2 HNO3 2.NO和NO2的化学性质 (2NO2的化学性质 失去2×e- ①NO2溶于水的实验现象 红棕色气体消失，水位上升，最后水充满试 +4 十5 管的2/3，无色气体充满试管的1/3 3N020,02HN0g √工业上利用这一原理生产硝酸。 得到1×2e 【思考】实际生产中3 nol NO2只产2 mol HNO3吗？ 实验探究 》二、一氧化氮和二氧化氮 课本P13 导学案P3 2.NO和NO2的化学性质 公【实验-5】 ©A③ 如图所示，在一支50mL的注射器里充入20mLN0,然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封 住管口，振荡注射器，观察现象。打开形弹簧夹，快速吸入10L空气后夹上弹簧夹，观察现象。 振荡注射器，再观察现象 1020304050mL 000 二氧化氮溶于水的实验 实验探究 二、一氧化氮和二氧化氮 课本P13 导学案P3 2.NO和NO2的化学性质 ①N02溶于水的实验现象 实验 mmmmm 装置 1020]304050mL 在一支50mL的注射器里充入20 实验 mLNo,观察颜色无色 打吊弹簧夹快速吸入10mL空气后 操作 然后吸入5mL水，用乳胶管弹簧 夹上弹簧夹，观察现象，然后再振 夹封住管口，振荡注射器 荡注射器 无明显现象 无色气体变红棕色 现象 振荡后红棕色变为无色 在一定条件下， 结论 NO难溶于水 NO和NO2可以相互转化。 思考与讨论 二、一氧化氮和二氧化氮 课本P13 导学案P3 2.NO和NO2的化学性质 ①NO2溶于水的实验现象 (1)如果要将注射器中的NO充分转化，可以采取什么措施？ 思考与讨论 2N0+02=2N02 实验5-5中发生了 3NO2+H20=2HNO3+NO 哪些化学反应？如 +02 果要将注射器中的 2N0+02=2N02 NO充分转化，可 3NO2+H2O=2HNO3+NO +0 ● 以来取什么措施？ ● 上述实验对工业上 (2)上述实验对工业生产硝酸有什么启示？ 生产硝酸有什么启 示？ 硝酸工业常在吸收反应进行过程中，补充一些空气，使生成的NO 被氧化成NO2,NO2溶于水又生成HNO3和NO,经过多次氧化和 吸收，NO可以完全转化为NO3,减少环境污染。 思考与讨论 二、一氧化氮和二氧化氮 课本P13 导学案P4 2.NO和NO2的化学性质 ②氮氧化合物溶于水的计算 (3)如何除去NO气体中混有的少量NO2气体杂质？ 根据NO2与H2O反应能生成NO,可将混合气体通入盛有水的洗气瓶，除去NO2杂质，再 通过盛无水CaClE的干燥管收集NO气体。 (4)若0，与02的混合气体同时通入水中时反应原理是什么？剩余气体情况如何？ 3NO2+H2O-2HNO+NO 剩余气体情况如何，看混合气体通入比例： 2NO+O2=2NO2 =4:1恰好完全吸收 0N0,):0}<4:1剩余气体为02 可综合得到（即①×2+②） 4:1剩余气体为N0 4N02+02+2H20==4HN03 思考与讨论 二、一氧化氮和二氧化氮 课本P13 导学案P4 2.NO和NO2的化学性质 ②氮氧化合物溶于水的计算 (⑤)若、O与O2的混合气体同时通入水中时反应原理是什么？剩余气体情况如何？ 2NO+O2=2NO2 剩余气体情况如何，看混合气体通入比例： 3NO2+H2O-2HNO3+NO ● =4:3恰好完全吸收 可综合得到（①×3+②×2） o):0 {<4:3剩余气体为02 4NO+302+2H2O==4HN03 > 4:3剩余气体为N0 1●● 【归纳总结】氮的氧化物溶于水的三种情况（即NO、NO2的循环氧化） (1)NO,气体：NO2溶于水时仅涉及3NO2+HO一2HNO+NO,剩余气体为NO。 (2)NO2和O2混合气体：4NO2+O2+2H2O-=4HNO3 (3)NO和O2混合气体：4NO+3O2+2H2O-=4HNO3 核心内容 二、一氧化氮和二氧化氮 课本P13 导学案P3 2.NO和NO2的化学性质 (2NO2的化学性质 ②NO2的氧化性 >在催化剂存在下，可用氨治理NO2的污染。 6NO2+8NH3 催化剂 N2+12H20 >汽车尾气（含烃类、CO、NO和NO,等）治理的办法之一是在汽车排气管装上催 化转化器，使O或NO2与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体。 4C0铂N0,@4C0,铃2 ②NO2的其他性质 2NO2+2NaOH =NaNO3+NaNO2 +H2O 2NO2= N204 无色 小结 》二、一氧化氮和二氧化氮 课本P13 导学案P3 3.NO和NO2的性质比较 NO2 通常为无色、无味的气体， 通常为红棕色、有刺激性气味 物理性质 不溶于水 2N0+02=2NO: 的气体 毒性 有毒（会跟血红蛋白结合） 有毒 与水反应 不反应（不溶于水） 与氧气反应 不反应 收集方法 常用排水法 常用向上排空气法 ×NO吸入后能与血红蛋白结合， XO2对呼吸器官有强烈刺激作用， 使其失去携带氧的能力，导致中毒引起急性肺水肿和支气管炎 ×高浓度O、NO2都能引起中枢神经系统损害，甚至导致死亡。 小结 》二、一氧化氮和二氧化氮 课本P13 导学案P3 4.氮氧化物对环境的污染 ·(1)光化学烟雾：NO在紫外线作用下与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生有毒烟雾。 。(2)酸雨：NO排入大气中后，与水反应生成NO3和NO2,随雨雪降到地面。 (3)破坏臭氧层：Ox可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。 (4)NO与血红蛋白结合使人中毒。 思考与讨论 课本P13 导学案P3 1.NO和NO2是酸性氧化物吗？ ◆NO和NO2都不是酸性氧化物。 NO与碱、酸都不能反应生成盐和水，属于不成盐氧化物； O2与碱溶液发生氧化还原反应生成两种盐，也不属于酸性氧化物。 2NO2十2NaOH====NaNO2+NaNO3+H2O(NO2尾气处理) 【归纳】不同价态氮的氧化物 由NO2合成2NO2÷N2O4 火箭推进剂的氧化剂 N的化合价 +1 +2 +3 +4 +5 轻微麻醉作用 HNO3的酸酐 对应氧化物 N20(笑气) NO N2O3 NO、N204 N205 属于酸性氧化物：N2O3和N2O5,对应的酸分别是HNO2(亚硝酸)和HNO3。 思考与讨论 课本P13 导学案P3 1.NO2和溴蒸气都是红棕色、有刺激性气味的气体，怎样加以区别？？ NO2和Br2在性质上有不少相似性： ①均有氧化性；②溶于水均有酸生成；③均可与碱反应；④均为红棕色等。 淀粉一KI试纸、pH试纸、NaOH溶液来鉴别？ √可以用下列方法鉴别：①AgNO3溶液；②CC4;③用水洗法。 AgBr(淡黄色！) 作业 √完成号学案/课时作业中的习题 √结合作业题、周未练以及每次考试卷整理典型错题！ >各收两本时间列 笔记本 错题本 周三晚 周六 补充 NO使人中毒原理与CO相似，被人体吸收后与血红蛋白结合， 使血红蛋白失去携带氧的能力导致中毒。燃油汽车发动机中会 进行该反应，产生的NO是汽车尾气中的一种污染气体。 信使分子—NO 1998年的诺贝尔生理学和医学奖颁给了发现NO是心血管系 统的信号分子”的三位美国科学家。 心脏急救药硝酸甘油的主要作用就是通过释放NO,可使血管 平滑肌松弛，周围血管舒张，外周阻力减小，回心血量减少 等，从而使心绞痛得到缓解。