5.2.1氮气和氮氧化物 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和氮氧化物展开，涵盖氮元素位置、成键特点、氮气性质与固定、NO及NO₂的性质转化、实验验证与计算等核心知识点。课堂导入从氮元素对生物体的重要性切入，关联元素周期表知识，构建“结构-性质-用途-应用”的学习支架，衔接前后知识脉络。 其亮点在于融合化学观念（如N≡N键能决定氮气稳定性）、科学思维（通过实验5-5现象推理NO转化及工业制硝酸启示）和科学探究（“雷雨发庄稼”原理联系生活）。采用实验分析、计算模型及练习题巩固，帮助学生具象化抽象概念，培养解决实际问题能力，教师可借助系统框架提升教学效率。

5.2.1氮气和氮氧化物 思 氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素。 1.氮元素在周期表中的位置______________________。 2.氮原子的成键特点_______________________________________________。 3.氮元素的存在：_________态(_______________) _________态(____________________________________) 。 4.氮气的物理性质 5.氮气的电子式________________，结构式___________________。 第二周期、第VA族 一般通过共用电子对(共价键)与其他原子相互结合构成物质 游离 空气中的N2 化合 动植物体内蛋白质、土壤/海洋里硝酸盐和铵盐 色 味 态 ρ 溶解性 熔、沸点 无色 无味 气体 与空气接近 难溶于水 低 N≡N 6.氮气的化学性质 ①稳定性：____________________ ②氧化性：____________________________________ ③还原性：____________________________________ 7.氮的固定：_____________________________________________________。 类型： N2分子内N≡N难断裂 应用：电灯泡、食品包装——保护气 稀有的书卷保存——延缓代谢 降温手术刀——冷刀做手术 N2+3Mg Mg3N2 N2+3H2 2NH3 N2+O2 2NO 放电或高温 将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定 ①自然固氮：a.雷电固氮；b.生物固氮。 ②人工固氮：工业合成氨等。 氮化镁 8.NO的物理性质 9.NO的化学性质：氧化性：____________________________ 还原性：____________________________ 色 味 态 ρ 溶解性 收集方法 无色 无味 气体 与空气接近 不溶于水 仅排水法 2NO＋2CO 2CO2＋N2 催化剂 6NO＋4NH3 5N2＋6H2O 　 催化剂 应用：汽车尾气处理 应用：NOx的处理 2NO＋O2＝2NO2 现象：常温下无色气体遇到氧气变为红棕色。 应用：检验一氧化氮气体。 10.NO2的物理性质 11.NO2的化学性质： ①与水： ②与NH3： ③与NaOH溶液： 色 味 态 ρ 溶解性 特性 收集方法 红棕色 刺激性气味 气体 比空气大 易溶于水 易液化 仅向上排空气法 2 失去 e－ × 得到 2e－ 1 × 应用：工业制硝酸。 6NO2＋8NH3 7N2＋12H2O 　 催化剂 应用：NOx的处理 2NO2+ 2NaOH ==NaNO3+ NaNO2 +H2O 2NO2 ⇌ N2O4 无色 应用：NOx的处理 NO2+NO+2NaOH ==2NaNO2 +H2O 充分反应后，理论上进入瓶内的液体占该瓶容积的多少？ 12.教材p13：实验5-5，实验现象_________________________________ _______________________________________________________________，涉及的方程式_______________________________________________，要将注射器中的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？ 吸入水后，无明显变化；吸入空气后，气体变为红棕色。振荡后，气体变为无色，且注射器的活塞向内移动 2NO＋O2＝2NO2 3NO2+H2O＝2HNO3+NO 向注射器中不断吸入空气，充分振荡使注射器里的气体与水充分反应。 生产硝酸时，需要通入过量空气，经过多次氧化和吸收，理论上NO可以完全转化为HNO3，提高原料利用率的同时减少环境污染。 氮有多种价态的氧化物 氧化物的化学式 N2O NO N2O3 NO2、N2O4 N2O5 氮元素的价态 +1 +2 +3 +4 +5 氮的氧化物的种类——它们都有毒，是大气污染物。 N2O（笑气）：无色有甜味的气体，在室温下稳定，有轻微麻醉作用，并能致人发笑，已被列入《危险化学品目录》。 N2O5 和 N2O3属于酸性氧化物，对应的酸为HNO3、HNO2。 氮循环 13.氮氧化物溶于水的计算方法 ⑴NO与O2同时通入水中 2NO+O2===2NO2 ① 3NO2+H2O===2HNO3+NO ② ①×3+②×2 总的化学方程式为 4NO+3O2+2H2O===4HNO3 ⑵NO2和O2混合气体溶于水的计算 3NO2+H2O===2HNO3+NO ① 2NO+O2===2NO2 ② ①×2+② 总的化学方程式为 4NO2+O2+2H2O===4HNO3 1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)N2在高温条件下与O2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)闪电时氮气与氧气化合生成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氮气化学性质很稳定，所以镁着火时，可用氮气灭火。(　　) (8)高温、高压、催化剂条件下，1 mol N2与3 mol H2混合可生成2 mol NH3。( 　 ) √ × × × 检 2.按图进行实验。试管中装有12 mL NO，然后间歇而又缓慢地通入8 mL O2，下列是有关最终状态的描述： ①试管内气体呈红棕色　②试管内气体呈无色　③试管内液面不变　④试管内液面上升　⑤试管内气体是O2　⑥试管内气体是NO。其中正确的是 ( ) A.①③ B.②④⑤ C.②④⑥ D.②③⑤ C 3.属于人工固氮的化学反应是(　　) A. N2与 H2在一定条件下反应生成NH3 B. 由 NH3转变成 NH4HCO3 C. NO与 O2反应生成 NO2 D. 豆科植物的根瘤菌将氮的化合物转变成植物蛋白 A 4.下列关于NO和NO2的说法正确的是(　　) A．NO2是红棕色气体，易溶于水，属于酸性氧化物 B．NO2可由N2和O2直接化合得到 C．NO和NO2均既可以用排空气法收集又可以用排水法收集 D．NO和NO2在一定条件下可以相互转化 D 6.在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中，充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为(　　) ①1.2 mL　 ②2.4 mL　 ③3 mL　 ④4 mL A．①② B．②③ C．③④ D．①④ D 5.对3NO2＋H2O===2HNO3＋NO反应的下列说法正确是（ ） A.氧化剂与还原剂的质量比为1∶2 B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2 C.NO2是氧化剂，H2O是还原剂 D.在反应中若有6 mol NO2参与反应时，有3 mol电子发生转移 A 7.同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的两种气体，它们是①NO和NO2，②NO2和O2，③NO和N2。现将3支试管倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，下列关系正确的是(　　) A．V1＞V2＞V3　　　　　B．V1＞V3＞V2 C．V2＞V3＞V1 D．V3＞V1＞V2 D 8.民间有句俗语叫“雷雨发庄稼”，学完本节内容，你能解释其中的原理了吗？ N2+O2 2NO 放电或高温 2NO＋O2＝2NO2 硝酸随雨水落入土壤，变成硝酸盐（氮肥），所以庄稼长得好。 Lavf59.34.101 $