5.2.1氮及其氧化物 課件一下學期化學人教版（2019）必修第二冊

第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第二節(jié)

氮及其化合物

課時1

氮及氮的氧化物

任務一：氮氣與氮的固定大氣中N2

NH3尿素及動植物遺體

土壤中的微生物氮素化肥①游離態(tài)：主要以N2分子的形式存在于空氣中。②化合態(tài)：存在于動植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)中，土壤、海洋里的硝酸鹽和銨鹽中。1.

氮元素在自然界的存在形式任務一：氮氣與氮的固定氮氣顏色狀態(tài)氣味密度熔點沸點溶解性氣體密度與空氣接近-210℃-196℃無色無味難溶于水收集氮氣時用排水法不用排空法2、氮氣的物理性質(zhì)如何收集N2？冷凍治療液氮食品氮氣在低溫加壓時可以液化形成液氮，液氮汽化會吸熱使溫度降低，液氮有什么用途？制冷劑任務一：氮氣與氮的固定（1）氮元素在元素周期表中的位置存在第二周期，第VA族（2）寫出氮氣的電子式和結(jié)構(gòu)式。電子式結(jié)構(gòu)式N

N

NN球棍模型教材P11破壞化學鍵需要較多的能量，性質(zhì)很穩(wěn)定決定焊接保護氣充氮燈泡食品保護氣3、氮元素的位置與結(jié)構(gòu)任務一：氮氣與氮的固定自然固氮人工固氮閃電釋放能量N2

→含氮化合物豆科植物的根瘤菌N2

→氨工業(yè)合成氨N2

→氨(1）含義:將大氣中_______的氮轉(zhuǎn)化為___________的過程叫做氮的固定。4、氮的固定

P12科學史話游離態(tài)含氮化合物即：N2氮的化合物思考：NH3→NH3·H2O能稱為氮的固定嗎？任務一：氮氣與氮的固定5.氮氣化學性質(zhì)氮氣的化學性質(zhì)穩(wěn)定，但高溫、高壓、催化劑或者放電等條件下可以和某些物質(zhì)發(fā)生反應。（1）與非金屬單質(zhì)反應N2+O22NO放電或高溫N2+3H22NH3

高溫

高壓催化劑自然固氮（高能固氮）人工固氮（工業(yè)合成氨）

還原性

氧化性0+20-3（2）與金屬反應：N2+3Mg===Mg3N2點燃離子化合物，遇水強烈水解0-3最重要的人工固氮途徑，人類科學技術(shù)發(fā)展史上的一項重大成就。任務二：一氧化氮和二氧化氮N2HNO3NH3NONO2NH3HNO3游離態(tài)化合態(tài)氮的固定氨基酸植物蛋白動物蛋白人工固氮（合成氨）自然固氮高能固氮生物固氮任務一：氮氣與氮的固定6.氮氣的用途①化合物制造：化肥、氨、硝酸等化合物的制造；②惰性保護：惰性保護介質(zhì)，速凍食品；③制冷劑：低溫粉碎等的制冷劑、冷卻劑；習題【例1】下列關(guān)于氮氣性質(zhì)的說法中正確的是A．點燃條件下，N2在氧氣中燃燒生成NOB．點燃時，N2與金屬Mg反應生成Mg3N2，N2作還原劑C．合成氨反應中，N2發(fā)生氧化反應D．氮氣的化學性質(zhì)穩(wěn)定，其原因是兩個氮原子之間以共價三鍵結(jié)合D【例2】下列反應中，不屬于氮的固定的是A．N2和H2在一定條件下合成NH3B．豆科植物把空氣中的氮氣轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮C．雷電時，空氣中的N2與O2反應生成NOD．由NH3制碳酸氫銨和尿素D習題(1)閃電時氮氣與氧氣化合生成NO,屬于自然固氮。(

)(2)將氨轉(zhuǎn)化為固態(tài)銨鹽的過程屬于人工固氮。(

)(3)氮氣化學性質(zhì)很穩(wěn)定,所以鎂著火時,可用氮氣滅火。(

)(4)高溫、高壓、催化劑條件下,1molN2與3molH2混合可生成2molNH3。(

)√×××任務二：一氧化氮和二氧化氮1、N的氧化物的種類——它們都有毒，是大氣污染物。上述氮的氧化物中屬于酸性氧化物的是

。對應的酸分別是HNO2(亞硝酸)和HNO3。N2O5和N2O3氧化物

NON2O3

N2O5

對應氮的化合價＋1＋2

＋4＋4＋5N2ONO2N2O4＋3N2O俗稱笑氣，具有麻醉作用含氧酸含氧酸NO和NO2具有哪些性質(zhì)？【思考】任務二：一氧化氮和二氧化氮2.物理性質(zhì)【閱讀總結(jié)】閱讀教材第13頁，總結(jié)NO和NO2的物理性質(zhì)。物質(zhì)顏色狀態(tài)氣味水溶性收集方法NO氣體___溶于水NO2氣體___溶于水無色無味不排水法紅棕色刺激性易向上排空氣都是不成鹽氧化物怎么證明呢？任務二：一氧化氮和二氧化氮3、化學性質(zhì)（重點）實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論在一支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，振蕩注射器打開彈簧夾，快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾振蕩注射器【實驗5-5】注射器內(nèi)無明顯變化NO難溶于水注射器內(nèi)氣體變?yōu)榧t棕色注射器活塞向左移動NO和O2反應生成紅棕色NO2氣體的紅棕色消失，注射器活塞繼續(xù)向左移動NO2溶于水生成無色的NO任務二：一氧化氮和二氧化氮1.實驗5-5中發(fā)生了哪些化學反應？2.NO和NO2是否屬于酸性氧化物?3.上述實驗對工業(yè)上生產(chǎn)硝酸有什么啟示？2NO+O2

==2NO23NO2+H2O==2HNO3+NONO不和水反應，故不是酸性氧化物；NO2和水生成HNO3和NO，發(fā)生氧化還原反應，也不符合酸性氧化物的定義。（1）在用水吸收NO2制取硝酸的反應過程中，要不斷地補充一些空氣，使NO2盡可能多地轉(zhuǎn)化為硝酸（2）在一定條件下，NO與NO2可以相互轉(zhuǎn)化。（重點）問題：應用：a、除掉NO氣體中混有的少量NO2氣體雜質(zhì)b、工業(yè)制取硝酸習題【例】按圖進行實驗。試管中裝有12mLNO，然后間歇而又緩慢地通入8mLO2，下列是有關(guān)最終狀態(tài)的描述：①試管內(nèi)氣體呈紅棕色②試管內(nèi)氣體呈無色③試管內(nèi)液面不變④試管內(nèi)液面上升⑤試管內(nèi)氣體是O2

⑥試管內(nèi)氣體是NO。其中正確的是()A.①③ B.②④⑤C.②④⑥ D.②③⑤C任務二：一氧化氮和二氧化氮【思考與討論】通入的O2和NO2體積比為多少才能完全轉(zhuǎn)變成HNO3呢？總反應=①x2+②1、疊加法3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

①

×2+2NO＋O2===2NO2

②4NO2＋O2＋2H2O==＝4HNO3

總反應=①x2+②x3

4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

①

×2+2NO＋O2===2NO2

②×3消除NO消除NO2任務三：氮的氧化物溶于水的計算（難點）（1）若試管中裝10molNO2，則通入多少摩爾O2可以使NO2充分被水吸收?已知2NO+O2===2NO2

①

3NO2+H2O===2HNO3+NO

②由方程式①+②×2得:4NO2+O2+2H2O===4HNO3，即當NO2和O2的體積比為4︰1時水可以充滿試管,需通入2.5

moL

O2。（2）

若試管中裝10molNO，則通入多少摩爾O2可以使NO充分被水吸收?已知2NO+O2===2NO2

①

3NO2+H2O===2HNO3+NO

②由方程式①×3+②×2得:4NO+3O2+2H2O===4HNO3，即當NO和O2的體積比為4︰3時水可以充滿試管,需通入7.5

moL

O2。任務三：氮的氧化物溶于水的計算（難點）4NO+3O2+2H2O===4HNO3當體積比V（NO）：V(O2)?4:3=4:3>4:3當NO、O2混合氣體與水反應時O2過量，剩余氣體是O2恰好完全反應NO過量，剩余氣體是NO當NO2、O2混合氣體與水反應時4NO2+O2+2H2O===4HNO3當體積比V（NO2）：V(O2)?4:1=4:1>4:1（過量NO2與H2O反應生成NO）O2過量，剩余氣體是O2恰好完全反應NO2過量，剩余氣體是NO2、含氮氧化物和氧氣的混合氣體與水反應后氣體成分的規(guī)律總結(jié)任務四：拓展延伸（1)用NaOH溶液可以吸收廢氣中的NO2、NO：

①NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O②2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O(2)安裝汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化