5.2.1氮氣與氮的固定 一氧化氮和二氧化氮課件2023-2024學年下學期高一化學人教版（2019）必修第二冊

第五章第二節(jié)氮及其化合物

第1課時氮氣與氮的固定一氧化氮和二氧化氮化工生產中的重要非金屬元素1.結合真實情境中的應用實例或通過實驗探究，了解氮及其氧化物的主要性質。2.認識元素在物質中可以具有不同的價態(tài)及通過氧化還原反應實現物質之間的相互轉化。3.結合實例認識氮氣、一氧化氮、二氧化氮在生產中的應用和對生態(tài)環(huán)境的影響。學習目標天空地面地底N2NONO2HNO3NH3NH3、NH4+、

NO3—硝酸鹽等新課導入氮在自然界中的循環(huán)思考氮循環(huán)過程中的重要物質有哪些？N2、氮的氧化物、氨、銨鹽、HNO3在自然界里，氮元素主要以氮分子的形式存在于空氣中，部分氮元素存在于動植物體內的蛋白質中，還有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸鹽和銨鹽中。一、氮氣與氮的固定1.結合生活常識和所學過的化學知識，總結氮氣的物理性質，并思考氮氣化學性質穩(wěn)定的原因是什么？氮氣是一種無色、無味、無毒的氣體，密度比空氣略小，難溶于水。由于氮氣分子內兩個氮原子之間以共價三鍵（NN）結合，斷開該化學鍵需要較多能量，所以氮氣化學性質很穩(wěn)定。2.寫出下列化學方程式：（1）氮氣與鎂反應：（2）氮氣與氧氣反應：（3）氮氣與氫氣反應：3.什么是氮的固定？有哪些類型？將大氣中游離態(tài)的氮轉化為氮的化合物的過程稱為氮的固定氮的固定分為自然固氮（雷電作用和豆科植物的根瘤固氮固氮）和人工固氮。N2+3MgMg3N2

點燃N2＋O22NO

放電高溫、高壓催化劑N2＋3H22NH31.氮氣為什么可以用作糧食瓜果的保護氣？氮氣性質穩(wěn)定，減慢糧食瓜果被氧氣氧化變質，氧化劑是N2，還原劑是H22.合成氨反應是最重要的人工固氮途徑，寫出反應的化學方程式，并分析反應中的氧化劑、還原劑情況。高溫、高壓催化劑N2＋3H22NH3思考情境引入打雷下雨時，在閃電的作用下，空氣中的少量氧氣與氮氣發(fā)生反應生成NONO再與空氣中的氧氣反應生成二氧化氮二氧化氮隨雨水下降生成硝酸硝酸與土壤中的礦物質反應生成硝酸鹽，作為農作物莊稼所需的肥料N2＋O2

2NO閃電2NO＋O2

2NO2(紅棕色)3NO2＋H2O

2HNO3＋NO雷雨發(fā)莊稼？你知道什么意思嗎?情境引入二、一氧化氮和二氧化氮比較NO和NO2的性質NO：無色、不溶于水、不穩(wěn)定（易被氧化）NO2：紅棕色、有刺激性氣味、易溶于水、穩(wěn)定、有毒性3NO2+H2O2HNO3+NO+4+5+2NO2中有2/3的氮元素化合價升高，被氧化；有1/3的氮元素化合價降低，被還原。NO2既是氧化劑又是還原劑。從化合價角度出發(fā)，找出反應3NO2+H2O2HNO3+NO的氧化劑和還原劑思考實驗探究操作或觀察教師演示教材實驗5-10實驗步驟現象解釋（反應式）1在一支50mL的注射器里充入20mLNO，然后吸入5mL水，用乳膠管和彈簧夾封住管口，振蕩注射器——2打開彈簧夾，快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾3振蕩注射器無明顯現象注射器內氣體由無色變?yōu)榧t色2NO＋O22NO23NO2+H2O2HNO3+NO注射器內氣體又變?yōu)闊o色1.常溫下能用排空氣法收集一氧化氮嗎？為什么？實驗室中應該怎樣收集一氧化氮氣體？不能。因為一氧化氮容易與空氣中的氧氣發(fā)生反應轉化為二氧化氮：2NO＋O22NO2。實驗室中應該用排水集氣法收集一氧化氮氣體思考2.上述實驗對工業(yè)上生產硝酸有什么啟示？工業(yè)生產硝酸，將尾氣（NO）吸收通入適量的氧氣后再溶解于水，經過多次循環(huán)氧化、溶解，可充分利用原料，并減少NO的排放，有利于保護環(huán)境。知識拓展3NO2＋H2O2HNO3＋NO①2NO＋O22NO2②由方程式①×2＋②得：4NO2＋O2＋2H2O4HNO3③由方程式①×2＋②×3得：4NO＋3O2