2020-2021学年高一化学（人教2019必修第二册）第二节 氮及其化合物（第1课时 氮气及其氮的固定 一氧化氮和二氧化氮）（课件）（共17张ppt）

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
第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮
氮元素位于元素周期表的第二周期，VA族。
氮原子的最外层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。一般通过共用电子对与其他原子结合。在自然界里，氮元素主要以氮分子的形式存在于空气中，部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。
原子结构示意图
+7
2
5
【学习任务一】氮气
（N2）
1、氮气的物理性质
无色、无味、无毒的气体，难溶于水，比空气稍轻，熔沸点低。
在空气的成分中，氮气约占体积分数的78%
思考实验室收集氮气的方法?
【学习任务一】氮气
2、氮气的化学性质
在高温、放电等条件下，氮分子获得了足够的能量，使氮氮三键断裂，氮气能够与镁、氧气、氢气等物质发生化合反应
由于氮分子内两个氮原子间以共价三键结合，断开该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定，通常情况下难以与其他物质发生化学反应，无法被植物吸收。所以一般将游离态的氮转化为植物易吸收的化合态，
1、自然固氮
氮的固定：将游离态的氮转变为氮的化合物叫做氮的固定。
有自然固氮和人工固氮两种。
【学习任务二】氮的固定
2、这些物质分别属于哪些类别?
单质、氢化物、氧化物、酸、盐。
1、参与循环的含氮物质有哪些?
N2、NH3、NO、NO2、HNO3、NO3-、NH4+。
[思考讨论]
[思考讨论]
3、 除了物质类别之外，还有什么研究物质性质的角度?
单核心元素的化合价。
4、将上述含氮物质写在二维图中的相应位置，并依据氮循环示意图，将可转化的物质在二维图中用箭头连接。
NH3
NO
NO3-
4、将上述含氮物质写在价--类二维图中的相应位置，并依据氮循环示意图，将可转化的物质在二维图中用箭头连接。
NH3
NO
NO3-
N2
N2+O2 2NO
放电或高温
=========
N2+3Mg Mg3N2
点燃
====
N2+3H2 2NH3
高温、高压
催化剂
+氧化剂
+还原剂
(自然固氮)
(人工固氮，工业合成氨)
人工固氮解决氮肥不足问题，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题
判断下列说法的正误(正确的画“√”,错误的画“?”)。
1.氮在自然界中只以游离态形式存在?(　　)
2.N2在高温条件下与O2发生反应生成NO?(　　)
3.豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮属于氮的固定,发生的是化学变化(　　)
4.工业合成氨的过程是固氮的过程?(　　)
?
√
√
√
无色无味气体
密度比空气略小
有毒
NO
不溶于水
NO2
红棕色气体，有刺激性气味
有毒
密度比空气大
易溶于水
【学习任务三】一氧化氮和二氧化氮
众所周知，雷鸣电闪是一种惊天动魄的大气现象，据统计，中国每年有三四千人因雷击伤亡，造成财产损失50亿至100亿元，全世界平均每分钟发生雷暴2000次，全球每年因雷击造成的人员伤亡超过1万人，所导致的火灾、爆炸等时有发生。
但俗话说：“雷雨发庄稼” 。人们也发现,在常受雷电打击的高压线附近的土壤中氮肥较多,作物生长较好。有人估计，每年因雷电制成、并落到地面的氮素高达4亿吨。
创设情境
提出问题：
雷雨化庄稼，将N2转化为硝酸盐要经过几步转化，每一步转化所需要的分别什么？理由是什么？
探究
利用元素守恒和化合价变化
+O2
+O2
+H2O
+NH3
N2 NO NO2 HNO3
NH4NO3
实验5-5：如图5-10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。打开弹簧央，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。
验证假设：
图5-10 二氧化氮溶于水的实验
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}实验
操作
在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO，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10 mL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________________
原理

无明显现象
无色气体变红棕色
红棕色变为无色
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
NO不与水反应
N2+O2 2NO
放电或高温
=========
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
+O2
+O2
+H2O
+NH3
N2 NO NO2 HNO3
NH4NO3
HNO3+NH3===NH4NO3
(1) NO和NO2分别采用什么方法收集？
(2)NO2转化为NO的变化中，NO2只能作氧化剂吗?
常温下NO能与O2反应，只能用排水法收集；
NO2能与水反应生成NO，故只能用排空气法收集。
【思考与讨论】
NO2与水反应转化为NO的同时生成HNO3， NO2既作氧化剂又作还原剂。
总结