5.2 课时1 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮（教学课件）2023-2024学年 高一下化学人教版（2019）必修2.pptxVIP

第五章化工生产中的重要非金属原元素第二节氮及其化合物课时1据了解在新疆与青海两省区交界处有一狭长山谷，这里经常在风和日丽的晴天之时顷刻间电闪雷鸣，下起了雷雨。奇怪的是这里牧草茂盛，四季常青，被当地的牧民称之为“魔鬼谷”。为什么魔鬼谷牧草旺盛？1.通过分析氮的原子结构，推断含氮物质可能的化学特性。2.通过实验知道一氧化氮与氧气反应、二氧化氮与水反应的性质。3.了解自然界中氮循环的基本过程，认识氮的固定。知识点一：氮气与氮的固定1.氮气在自然界中，氮元素主要以氮分子的形式存在于空气中氮元素位于元素周期表的第二周期、第VA族。既不容易得到三个电子，也不容易失去5个电子N氮原子一般通过共用电子对与其他物质相互结合形成物质空气中的氮气土壤海洋中硝酸盐和铵盐动植物蛋白质自然界是怎样通过氮的循环为生物体提供氮元素的呢？氮元素N2（1）氮气的物理性质颜色状态气味密度溶解性_____气体_____密度与空气接近___溶于水无色无味难（2）氮气的结构断开共价三键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定。点燃====N2+3MgMg3N2放电或高温N2+O22NO（无色气体）==========N2+3H22NH3（3）氮气的化学性质在高温、放电等条件下，氮气能够与镁、氧气、氢气等物质发生化合反应。获得足够的能量0-30+2氧化剂还原剂0-3氧化剂2.氮的固定（1）含义：将大气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫做氮的固定。最重要的人工固氮途径，人类科学技术发展史上的一项重大成就。氮的固定游离态化合态自然固氮N2高能固氮人工固氮（合成氨）NH3NONO2动物蛋白植物蛋白HNO3HNO3氨基酸生物固氮NH3视频原来雷电所产生的高温使空气中的氮气和氧气生成了一氧化氮，一氧化氮继续与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮遇水形成硝酸，随雨水落下后，与土壤中的岩石作用形成能溶于水、易于植物吸收利用的硝酸盐。知识点二：一氧化氮和二氧化氮1.物理性质两种气体的收集方法相同吗?物质NONO2颜色毒性溶解度气味无色红棕色有毒有毒易溶于水不溶于水NONO2刺激性气味无味向上排空气法排水法【实验5-5】如图所示，在一支50mL的注射器里充入20mLNO，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。打开弹簧夹，快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹，观察现象。振荡注射器，再观察现象。视频实验操作在一支50mL的注射器里充入20mLNO，然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器打开弹簧夹，快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹，观察现象，然后再振荡注射器现象____________________________,振荡后________________无色气体变红棕色无明显现象红棕色变为无色【结论】在一定条件下，NO与NO2可以相互转化。反应的化学方程式为①NO→NO2:_____________________;②NO2→NO:__________________________(工业制取硝酸)。2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NONO和NO2是否属于酸性氧化物?NO不和水反应，故不是酸性氧化物；NO2和水生成HNO3和NO，发生氧化还原反应，也不符合酸性氧化物的定义。【思考与讨论】如果将注射器中的NO充分转化，可以采取什么措施？上述实验对工业生产硝酸有什么启示？（1）若试管中装10molNO2，则通入多少摩尔O2可以使NO2充分被水吸收?已知2NO+O2===2NO2①3NO2+H2O===2HNO3+NO②由方程式①+②×2得:4NO2+O2+2H2O===4HNO3，即当NO2和O2的体积比为4︰1时水可以充满试管,需通入2.5moLO2。（2）若试管中装10molNO，则通入多少摩尔O2可以使NO充分被水吸收?已知2NO+O2===2NO2①3NO2+H2O===2HNO3+NO②由方程式①×3+②×2得:4NO+3O2+2H2O===4HNO3，即当NO和O2的体积比为4︰3时水可以充满试管,需通入7.5moLO2。含氮氧化物和氧气的混合气体与水反应后气体成分的规律总结当NO、O2混合气体与水反应时当NO2、O2混合气体与水反应时4NO+3O2+2H2O===4HNO34NO2+O2+2H2O===4HNO3当体积比V（NO）：V(O2)当体积比V（NO2）：V(O2)O2过量，剩余气体是O2O2过量，剩余气体是O2?4:3=4:34:3?4:1=4:14:1恰好完全反应恰好完全反应NO过量，剩余气体是NONO2过量，剩余气体是NO（过量NO2与H2O反应生成NO）练一练1.判断正误（1）将1mol