5.2《氮及其化合物》教学课件(共24张PPT)人教版高中化学必修二

(共24张PPT)
新课导入
在新疆和青海交界处有一狭长山谷，人称魔鬼谷，经常电闪雷鸣，狂风暴雨，把人畜击毙，然而谷内却是牧草茂盛，四季常青，俗话说“雷雨发庄稼”这是为什么？
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第二节 氮及其化合物
课时1 氮及其氧化物
新知探究
素养目标
1.通过分析氮的原子结构,推断含氮物质可能的化学特性,理解结构与性质的关系,培养宏观辨识与微观探析的学科核心素养
2.通过实验探究，了解一氧化氮与氧气的反应，二氧化氮与水的反应等性质，感受化学变化的奇妙
3.通过了解氮的固定，认识化学对社会和工农业生产的重要作用
氮元素在自然界存在形态：
游离态
空气的成分(按体积)
(78%) 氮气
(21%)
氧气
化合态
蛋白质
硝酸盐和铵盐
新知探究
你对氮元素有哪些认知？
氮元素位于元素周期表中：第二周期 ⅤA族
新知探究
（1）氮气的结构与性质
氮气
任务一：氮气与氮的固定
颜色 气味 状态 密度 溶解性 熔点 沸点
无色
无味
气体
密度与空气接近
难溶于水
-210℃
-196℃
【活动一】写出氮气的电子式和结构式。
电子式
结构式
N

N



N
N
焊接保护气
延长灯泡使用寿命
食品防腐
（1）氮气的结构与性质
氮气
化学性质很稳定
任务一：氮气与氮的固定
氮气的化学性质稳定，但高温、高压、催化剂或者放电等条件下可以和某些物质发生反应。
N2 + 3H2 2NH3
N2 + 3Mg Mg3N2
点燃
氧化性
N2 + O2 2NO
高温或放电
还原性
（2）氮气的化学性质
任务一：氮气与氮的固定
N2
氮的化合物
游离态
的氮
氮的
化合物
（3）氮的固定
人工固氮
工业上合成氨
( N2 + 3H2 2NH3 )
自然固氮
豆科植物的根瘤菌
（生物固氮）
N2 → NH3
闪电释放能量
(高能固氮）
N2 +O2 2NO
高温或放电
任务一：氮气与氮的固定
请根据下列的“自然界氮循环”的图解释谚语：雷雨发庄稼？
迁移应用
【活动二】阅读教材第13页，总结NO和NO2的物理性质。
物质 颜色 状态 气味 毒性 水溶性 收集方法
NO 气体 有毒 ___溶于水
NO2 气体 有毒 ___溶于水
无色
无味
不
排水法
红棕色
刺激性
易
向上排空气
NO
NO2
NO2密度比空气 。
大
任务二：一氧化氮和二氧化氮
实验探究--5-5二氧化氮溶于水的实验
【活动三】
操作 在一支50 mL的注射器里充入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 ①打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹
②振荡注射器
现象 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ①无色气体变为＿＿＿＿
②＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
无明显现象
红棕色
红棕色气体逐渐变为无色，注射器活塞向左移动
任务二：一氧化氮和二氧化氮
实验结论及解释：
①NO不溶于水，也不与水反应，但极易与O2反应生成红棕色的NO2：
②NO2能与水反应生成无色的NO：
工业上制硝酸
2NO + O2 = 2NO2
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
任务二：一氧化氮和二氧化氮
如果将注射器中的 NO 充分转化，可以采取什么措施
上述实验对工业上生产硝酸有什么启示？
不断缓慢的通入氧气（空气）
上述实验对工业上生产硝酸的启示是在用水吸收NO2制取硝酸的反应过程中，要不断地补充空气，使NO2全部转化为硝酸。
深度思考
若将充满 NO2 的试管倒置在装满水的水槽里，会有什么现象 若同时向倒置试管中不断地缓慢通入 O2 ，最终现象是什么
NO、NO2溶于水的相关计算
若将充满NO2的试管倒置于水槽中，试管中的红棕色逐渐褪去，水槽里的水倒吸入试管中，最终试管里剩余气体占 若同时向倒置试管中通入O2，则水槽中的液体最终充满整个试管。
①3NO2+H2O===2HNO3+NO
②2NO+O2===2NO2
【活动三】
任务二：一氧化氮和二氧化氮
方法——加合式法
①NO2和O2混合气体溶于水的计算
①3NO2+H2O===2HNO3+NO
②2NO+O2===2NO2
①×2＋②得：
4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
（1）若无气体剩余，说明NO2和O2 的体积比是
4：1
（2）①若剩余的气体是O2，说明NO2和O2的体积比
小于4：1
②若剩余的气体是NO，说明NO2和O2 的体积比
大于4：1
②NO与O2同时通入水中
①3NO2+H2O===2HNO3+NO
②2NO+O2===2NO2
①×2＋②×3得：
4NO+3O2+2H2O===4HNO3
（1）若无气体剩余，说明NO和O2 的体积比是
4：3
（2）①若剩余的气体是O2，说明NO和O2的体积比
小于4：3
②若剩余的气体是NO，说明NO和O2 的体积比
大于4：3
1.下列对和 的描述正确的是( )
A.与水的反应中， 既是氧化剂又是还原剂
B. 是红棕色气体，可用排空气法收集
C. 难溶于水，可用排水法收集
D.从元素化合价角度看， 只有还原性
√
自我测试
自我测试
2.工业制HNO3的过程中排放的NO2和NO常用NaOH溶液吸收，反应的化学方程式为NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O、2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O，NO不能被NaOH溶液吸收。若同温同压下NO2与NO的体积之比如下，其中不能被NaOH溶液完全吸收的是
A.1∶1 B.1∶3 C.2∶1 D.3∶1
√
3. 将20ml充满NO和NO2的混合气体的试管倒立于盛水的水槽中，充分反应后剩余气体的体积变为10ml，求原混合气体中NO和NO2的体积各占多少ml？
自我测试
NO2：15ml
NO：5ml
课 堂 小 结
氮气
氮氧化物
氮气
氮的固定
氮的氧化物
（NO NO2）
自然界中氮的循环
氮气的性质
自然固氮
人工固氮
物理性质
化学性质
氮的氧化物溶于水的计算
课堂小结
1、结合所学知识并查阅资料，了解其他利用大气中的氮气制造氮肥的途径。
2、从化合价的角度分析预测NO、NO2的其他化学性质，并通过查阅资料证实或证伪。
课后作业