第二節氮及其化合物第1課時

氮氣和氮氧化合物第五章化工生產中的重要非金屬元素[學習目標]1.通過對氮元素“位—構—性”的分析，認識氮元素在自然界中

的存在形式，了解氮的固定的意義。2.掌握N2的性質。3.掌握NO、NO2的性質及二者相互轉化(重點)。4.掌握NO、NO2與O2混合溶于水的計算(難點)。引入新課氮氣是空氣中含量最多的氣體，你了解氮的氧化物嗎？NxOy都有毒。除NO2，其他均極不穩定；除NO外均可溶于水。N2O：笑氣，無色不可燃，有輕微金屬味，有輕微麻醉作用。NO：信使分子，具有擴張血管、促進消化和增強記憶力的特殊功能。它一向被視為大氣污染物，這是否能給我們一些啟示呢？一、氮氣與氮的固定1.氮元素結合氮原子結構及周期表中位置，分析其成鍵特點？?一般通過共用電子對與其他原子結合構成物質。位：第二周期第ⅤA族構：核外2個電子層，最外層5個e-性：不易得3個e-，也不易失5個e-(1)N(氮)(2)氮元素在自然界中的存在游離態：空氣中N2，體積分數約占78%化合態：動植物體內的蛋白質中，土壤、

海洋里的硝酸鹽和銨鹽中一、氮氣與氮的固定1.氮元素N≡N共價三鍵、鍵能大，性質穩定，難與其他物質反應催化劑高溫、高壓N2+3H22NH3N2+O2

2NO放電或高溫N2+3MgMg3N2點燃N2表現氧化性N2表現還原性思考寫出鎂條在空氣中燃燒發生反應的化學方程式。2Mg＋O2==2MgO、3Mg＋N2

==

Mg3N2、2Mg＋CO2

==2MgO＋C點燃點燃點燃一、氮氣與氮的固定2.氮氣高能固氮(如雷雨天氣N2轉化為NO)生物固氮(如豆科植物根瘤菌固氮)將大氣中游離態的氮轉化為氮的化合物的過程(1)概念自然固氮(2)分類人工固氮合成氨仿生固氮

(某些金屬有機化合物可起到根瘤菌的作用)N2+3H22NH3催化劑高溫、高壓一、氮氣與氮的固定3.氮的固定應用體驗1.判斷正誤(1)N2和O2在高溫的條件下會生成NO(

)(2)N2中N元素價態為0價，處于中間價態，因此既有氧化性，又有還原性(

)(3)氮氣常用作焊接金屬、填充燈泡、保存食品的保護氣(

)(4)氮的固定中氮元素一定被氧化(

)(5)工業上將NH3轉化為其他銨態化肥屬于人工固氮(

)√√√××一、氮氣與氮的固定應用體驗2.氮在自然界中的循環如下圖所示。

(1)過程①稱為____________，寫出合成氨反應的化學方程式：___________________________，該反應中氮氣顯_______(填“氧化”或“還原”)性。人工固氮N2＋3H2

2NH3氧化(2)過程②中能通過______________________的作用將空氣中的氮氣固定下來，寫出③中固氮反應的化學方程式：___________________，該反應中氮氣顯_______(填“氧化”或“還原”)性。豆科植物的根瘤菌還原一、氮氣與氮的固定應用體驗

acd一、氮氣與氮的固定2.氮在自然界中的循環如下圖所示。

二、一氧化氮和二氧化氮1.NO和NO2的物理性質顏色毒性氣味水溶性NONO2探究NO2溶于水實驗原理分析：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO2NO

+O2

===

2NO2

2.NO和NO2的化學性質無色紅棕色有毒氣體有毒氣體無味有刺激性氣味不溶易溶裝置

操作在一支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①打開彈簧夾，快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾②振蕩注射器現象無明顯現象①無色氣體變為紅棕色②紅棕色氣體逐漸變為無色，注射器活塞向左移動二、一氧化氮和二氧化氮2.NO和NO2的化學性質實驗結論及解釋

①NO不溶于水，也不與水反應，與O2反應生成紅棕色NO2；

2NO

+O2==2NO2

②NO2能與水反應生成無色的NO。3NO2＋H2O==

2HNO3＋NO?該反應中NO2既是氧化劑又是還原劑+4+5+2二、一氧化氮和二氧化氮2.NO和NO2的化學性質如果要將注射器中的NO充分轉化為硝酸，可以采取什么措施？上述實驗對工業上生產硝酸有什么啟示？采取的措施是繼續通入過量的空氣。用水吸收NO2制取硝酸的反應過程中，要不斷地補充空氣，使NO2盡可能多地轉化為硝酸。思考1二、一氧化氮和二氧化氮2.NO和NO2的化學性質若將充滿NO2的試管倒置在裝滿水的水槽里，會有什么現象？若同時向倒置試管中不斷地緩慢通入O2，最終現象是什么？

水槽中的液體最終充滿整個試管二、一氧化氮和二氧化氮2.NO和NO2的化學性質思考23NO2+H2O===2HNO3+NO2NO+O2===2NO2①②①×2＋②得：①×2＋②×3得：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO34NO＋3O2＋2H2O===4HNO34∶14∶3恰好完全被水吸收二、一氧化氮和二氧化氮3.NO、NO2溶于水的計算(1)無論是單一氣體(NO2)，還是NO、NO2、O2中的兩者或三者的混合氣體

溶于水，若有氣體剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。(2)對于連續發生的化學反應，可用化學方程式疊加的方法而得到復合反應，

解決問題更簡便。歸納總結二、一氧化氮和二氧化氮1.判斷正誤(1)由于NO極易與O2反應，并且其密度與空氣相差不多，因此收集NO只能用排水法(

)(2)由于NO2極易與水反應且密度比空氣大，因此收集NO2只能用向上排空氣法(

)(3)NO2與H2O的反應中，NO2只做氧化劑(

)(4)NO和NO2都是有刺激性氣味的有毒氣體，它們都是大氣污染物(

)√√××應用體驗二、一氧化氮和二氧化氮應用體驗2.現有NO2、O2的混合氣體12mL，通入足量水中，充分反應后剩余氣體2mL(同溫同壓下)，則原混合氣體中氧氣的體積可能是_______________。4mL或1.2mL4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO設原混合氣體中O2的體積為V(O2)，剩余氣體可能是O2，也可能是NO。二、一氧化氮和二氧化氮

隨堂檢測1.(2023·四川綿陽高一期中)下列說法正確的是A.氮氣化學性質不活潑，原因是N的非金屬性較弱B.氮氣與氧氣在汽車內燃機中高溫反應，氧氣過量直接生成NO2C.植物直接吸收利用空氣中的NO和NO2作為肥料，實現氮的固定D.“雷雨發莊稼”所包含的化學變化有N2→NO→NO2→HNO3→硝酸鹽√N≡N鍵能大生成NO，NO進一步被氧氣氧化生成NO2氮的固定是將游離態的氮轉化為化合態的氮的過程隨堂檢測2.(2023·日照高一期末)下列對NO和NO2的描述正確的是A.NO2與水的反應中，NO2既是氧化劑又是還原劑B.NO是無色氣體，可用向上排空氣法收集C.NO、NO2均可用排水法收集D.從元素化合價角度看，NO只有還原性√3NO2＋H2O===2HNO3＋NO+4+5+2

NO易與O2反應生成NO2排水法NO2與H2O反應NO中氮元素顯＋2價，處于中間價態，則NO既有氧化性又有還原性隨堂檢測3.在同溫同壓下，將等體積混合而成的四組氣體：①NO2＋O2、②NO2＋NO、③HCl＋N2、④SO2＋O2，分別通入體積相同的試管，并立即倒立于水槽中，如圖所示。待試管內液面穩定后，剩余氣體的體積依次為V1、V2、V3、V4，則剩余氣體的體積最小的是A.V1

B.V2C.V3D.