1、【学习目标与核心素养】【学习目标与核心素养】学习目标 1、了解氮元素的存在及氮的固定。 2、掌握NO、NO2的性质。 3、了解NO、NO2、O2溶于水的简单计算（对生成硝酸的启示）。 核心素养 1、通过学习氮及氮的氧化物的知识培养学生论据推理与模型认知的化学核心素养。 2 、通过氮的氧化物溶于水的实验进一步训练学生的操作技能，培养学生科学探究与实验创新的化学核心素养。在新疆与青海交界处有一山谷，人称“魔鬼谷”。当人畜进入后，经常狂风暴雨，电闪雷鸣，雷电能把人畜击毙，而谷内却是牧草茂盛，四季常青。你知道这是什么原因吗？神秘的“魔鬼谷”氮元素在元素周期表中的位置 氮元素位于元素周期表的第二周期VA
2、族N原子结构+72 5 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。氮元素在自然界中的存在：游离态：以氮分子（N2）的形式存在于空气中。化合态：存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中及动植物体内的蛋白质中。1、N2的性质一、氮气与氮的固定 物理性质：无色无味气体，难溶于水（排水法收集N2），密度与空气接近化学性质 稳定N NN2+O2 2NO放电或高温=还原性 氧化性催化剂高温、高压N2 + 3H2 2NH3N2 + 3Mg Mg3N2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
3、化成氨，从而实现自然固氮。1909年，德国化学家哈伯经过反复的实验研究后发现，在500600、17.520.0MPa和锇为催化剂的条件下，反应后氨的含量可达到6%以上，具备了工业化生产的可能性。哈伯(F.Haber，1868-1934)为了把哈伯合成氨的实验室方法转化为规模化的工业生产，德国工程师博施作出了重要贡献。由于合成氨工业生产的实现和相关研究对化学理论与技术发展的推动，哈伯和博施都获得了诺贝尔化学奖。合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就。人 工 固 氮合 成 氨【科学史话】 将大气中_的氮转化为_的过程2、氮的固定：游离态含氮化合物1. 下列关于自然界中氮循环的说法中不正确的是（
4、 ）A. 氮元素均被氧化B. 工业合成氨属于人工固氮C. 含氮无机物和含氮有机物可以相互转化D. 碳、氢、氧三种元素也参与了氮的循环A2. 下列关于氮气的说法中错误的是（ ）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 物理性质物质颜色状态气味毒性水溶性NO_气体_有毒_溶于水NO2_气体_有毒_溶于水无色无味不红棕色刺激性易二、NO和NO2氮元素的主要化合价： -3、-2、-1、0、+1、+2、+3、+4、+5氮元
5、素的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5笑气化学性质【实验化学性质【实验5-5】实验实验装置装置 实验实验操作操作在一支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现象_,振荡后_无明显现象无明显现象无色气体变红棕色无色气体变红棕色红棕色红棕色变为无色变为无色二、NO和NO2注射器活塞向左移动2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO性 质NONO2物理性质与水反应与氧气反应实验室制备收集方法其他 6NO + 4NH3 = 5N2
6、 + 6H2O对环境影响无色、无味的有毒气体，难溶于水红棕色、有刺激性气味的有毒气体易液化，易溶于水不反应(难溶于水)3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO2不反应铜与稀硝酸反应铜与浓硝酸反应只能排水法只能向上排空气法 2NO2 N2O4 导致光化学烟雾和酸雨，破坏臭氧层二、NO和NO2（检验NO）工业制硝酸催化剂由红棕色变为无色1. NO2与与H2O的反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比是（的反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比是（ ）A. 2：1 B. 1：2 C. 3：1 D. 1：3B3NO2+H2O=2HNO3+NO2. 下列叙述中正确的是（ ）A. CO、NO、 N
7、O2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在B. 向溶有SO2 的BaCl2 溶液中通入NO2，有白色沉淀产生C. 一种元素可能有多种氧化物，但一种化合价只能对应一种氧化物D. 汽车尾气中的NO是汽油中的含氮物质不完全燃烧而产生的B【思考与讨论】 实验5-5发生了哪些化学反应？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？工业生产硝酸，将尾气（NO）吸收通入适量的氧气后再溶解于水，经过多次循环氧化、溶解，可充分利用原料，并减少NO的排放，保护环境。 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 3+2 总的化学方程式为 4NO+3O2+2H2O=
8、4HNO3 三、氮的氧化物溶于水的计算（工业生成硝酸的启示）1. NO与O2混合气体通入水中 如图所示的试管中装有12 mL NO，然后间歇缓慢地通入8 mLO2。有关最终状态的描述：试管内气体呈红棕色，试管内气体呈无色，试管内液面不变，试管内液面上升，试管内气体是O2，试管内气体是NO 。其中正确的是()CA B C D 3NO2+H2O=2HNO3+NO 2NO+O2=2NO2 2+ 总的化学方程式为 4NO2+O2+2H2O=4HNO32. NO2和O2混合气体通入水中 3NO2+H2O=2HNO3+NO 4NO（总）+3O2+2H2O=4HNO3 3. NO，NO2，O2三种气体通入水
9、中原子守恒判断 / O2得电子数NO/NO2失电子数N：O2：5 剩NO【总结】1. 同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的两种气体，它们是NO和NO2，NO2和O2，NO和N2。现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是()DAV1V2V3 BV1V3V2CV2V3V1 DV3V1V22. 在容积为672 mL的烧瓶中充满NO和NO2的混合气体，将其倒立在水槽里，去塞后再通入280 mL氧气，恰好完全反应，且液体充满烧瓶(气体体积都已折合为标准状况下的体积)，下列有关叙述正确的是()BA 总反应为NONO2O2H2O = 2HNO3B 总反应为4NO8NO25O26H2O = 12HNO3C 生成硝酸的物质的量浓度均为0.030 molL1D 生成硝酸的物质的量浓度约为0.060 molL13. 用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下： NO2NO2NaOH=2NaNO2H2O 2NO22NaOH=NaNO2NaNO3H2O现有V L某NaOH溶液能完全吸收n mol NO2和m mol NO 组成的大气污染物。3 2m+nV
