5.2.1 氮气与氮的氧化物（教学课件）(共20张PPT)——2022-2023学年高一化学人教版（2019）必修第二册

(共20张PPT)
在国民经济和日常生活中，氮气有广泛的用途。首先，利用它“性格孤独”的特点，我们将它充灌在电灯泡里，可防止钨丝的氧化延长灯泡的使用寿命。还可用它来代替惰性气体作焊接金属时的保护气。氮气为什么可以作保护气？
通过分析氮气分子的结构，了解氮气的化学稳定性，培养宏观辨识与微观探析的能力。
01
结合生产、生活实例，了解氮的固定的概念及意义，培养科学态度与社会责任方面的素养。
02
根据实验认识NO与NO2的主要性质，培养科学探究与科学态度的核心素养。
03
目 录
01.N2的性质及氮的固定
02.一氧化氮和二氧化氮
N2的性质及氮的固定
氮在元素周期表中的位置
氮原子的最外电子层有____个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。因此，氮原子一般通过__________与其他原子相互结合构成物质。
5
共用电子对
自然界中的氮元素
(1)游离态：以氮分子的形式存在于空气中。
(2)化合态：存在于动植物体内的_______中，土壤、海洋里的_______和________中。
蛋白质　
硝酸盐
铵盐　
氮的固定
自然固氮：大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物，或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨。
人工固氮：人类通过控制条件，将氮气氧化或还原为氮的化合物，最重要的人工固氮途径就是工业合成氨 。
氮气的性质
物理性质：N2是一种无色、无味的气体，ρ(N2)＜ρ(空气)，难溶于水。
化学性质：
(1)稳定性：通常情况下，氮气难以与其他物质发生化学反应，无法被大
多数生物体直接吸收。
(2)氮气与金属或非金属单质的反应。
①与金属镁反应：_______________________________。
②与氧气反应：_______________________________。
③与氢气反应：_______________________________。
N2+3H2 2NH3
一氧化氮和二氧化氮
一氧化氮和二氧化氮
物理性质
物质 颜色、状态 气味 毒性 水溶性
NO 无色气体 无味 有毒 ____溶于水
NO2 _____色气体 _________ ______ ____溶于水
红棕　
有刺激性气味　
有毒　
不　
易　
化学性质
(1)在常温下，NO很容易与O2反应，化学方程式为_____________________。
(2)NO2溶于水时发生反应的化学方程式为____________________________。
2NO＋O2===2NO2 　
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 　
二氧化氮溶于水的实验
实验操作 在如上图注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL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10 mL空气后夹上弹簧夹 振荡注射器
实验
现象 无明显
现象 无色气体变为红棕色 红棕色气体变浅至消失，有无色气体生成，注射器活塞向内滑动
化学方程式
2NO＋O2===2NO2　
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 　
拓展延伸
NO2能溶于H2O并发生反应，为了使NO2尽可能被H2O吸收，某化学兴趣小组设计了如下实验步骤，以探究NO2被H2O吸收的程度。
步骤①：将盛满NO2气体的试管倒置于盛水的水槽中，如图甲所示。
步骤②：将O2缓慢通入步骤①的试管中，如图乙所示。
甲 乙
(1)步骤①中：NO2与H2O发生反应，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，使红棕色气体逐渐消失，试管内水位不断上升，最后水充满整个试管的2/3，上部为无色气体，占试管容积的1/3。
(2)步骤②中：试管内缓慢通入O2时，发生反应：2NO＋O2===2NO2， 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，因此试管内无色气体变为红棕色，后又变为无色，但气体体积减小，液面不断上升。
(3)当液面充满整个试管时，NO2和通入的O2恰好完全反应生成HNO3，即4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，因此V(NO2)∶V(O2)＝4∶1。
拓展延伸
拓展延伸
拓展延伸
氮的氧化物溶于水的计算的其他方法——原子守恒法
4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5的组成，都与N2O5+H2O==2HNO3等效。当NO、NO2、O2的混合气体溶于水时利用混合气体中氮、氧原子个数比进行分析判断。
n(N)∶n(O)
下列关于氮气的说法错误的是(　　)
A．氮气在通常情况下不燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸
B．液氮可用于医学和高科技领域，制造低温环境
C．利用氮气的稳定性，工业上用来替代稀有气体作焊接金属的保护气
D．在高温高压、催化剂条件下与氢气反应时，氮气作还原剂
D　[氮气的化学性质很稳定，在通常情况下不燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸，A项正确；液氮汽化吸热，可用于制造低温环境，B项正确；氮气的化学性质很稳定，可用作焊接金属的保护气，C项正确；氮气与氢气生成氨气的反应中，N的化合价从0降低到－3，作氧化剂，D项错误。]
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　[NO2不是酸性氧化物，A项错误；在高温或放电条件下，N2和O2直接化合生成NO，NO与O2反应生成NO2，B项错误；NO易与空气中的氧气反应生成NO2，只能用排水法收集，NO2能与水反应，只能用排空气法收集，C项错误；NO和O2反应生成NO2，NO2与H2O反应生成HNO3和NO，D项正确。]
发射卫星的运载火箭，其推进剂引燃后发生剧烈反应，产生的大量高温气体从火箭尾部喷出。引燃后产生的高温气体主要是CO2、H2O、N2、NO，这些气体均为无色，但在卫星发射现场看到火箭喷出大量红烟。产生红烟的原因是(　　)
A．高温下N2遇空气生成NO2 B．NO遇空气生成NO2
C．CO2与NO反应生成CO和NO2 D．NO和H2O反应生成H2和NO2
B　[高温下N2遇空气不会直接生成NO2，A错误；NO遇氧气发生反应2NO＋O2===2NO2，生成红棕色的NO2，B正确；高温条件下一氧化碳在空气中不可能为反应产物，CO2与NO高温条件下不反应，C错误；一氧化氮和水之间不会发生反应，D错误。]
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