1、葛秀桥2022年3月6日星期日1第一课时第一课时 氮气与氮的固定氮气与氮的固定 一一氧化氮和二氧化氮氧化氮和二氧化氮第二节第二节 氮及氮及其化合物其化合物新人教版2019葛秀桥学习目标学习目标l1、通过分析氮的原子结构，推断含氮物质可、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能的化学特性，理解结构与性质的关系l2、通过实验探究，了解一氧化氮与氧气反应、通过实验探究，了解一氧化氮与氧气反应、二氧化氮与水反应等性质，感受化学变化的奇二氧化氮与水反应等性质，感受化学变化的奇妙妙l3、知道氮的氧化物对环境的危害，增强环保、知道氮的氧化物对环境的危害，增强环保意识，培养社会
2、责任感意识，培养社会责任感2022年3月6日星期日2新人教版2019葛秀桥学习重点、难点学习重点、难点l学习重点学习重点:氮及其重要化合物的性质与相互转化氮及其重要化合物的性质与相互转化l学习难点学习难点: 二氧化氮的化学性质二氧化氮的化学性质2022年3月6日星期日3新人教版2019葛秀桥氮气与氮的固定氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮一氧化氮和二氧化氮l【读课本读课本 图图5-9 回答下列问题回答下列问题】l1、参与循环的含氮物质有哪些？、参与循环的含氮物质有哪些？2022年3月6日星期日4新人教版2019N2、NH3、NO、NO2、HNO3、NO3-、NH4+葛秀桥氮气与氮的固定氮气与氮
3、的固定 一氧化氮和二氧化氮一氧化氮和二氧化氮l【读课本读课本 图图5-9 回答下列问题回答下列问题】l2、这些物质分别属于哪种类别？、这些物质分别属于哪种类别？2022年3月6日星期日5新人教版2019单质、氢化物、氧化物、酸、盐单质、氢化物、氧化物、酸、盐葛秀桥氮气与氮的固定氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮一氧化氮和二氧化氮l【读课本读课本 图图5-9 回答下列问题回答下列问题】l3、除了物质类别之外，还有什么研究物质性、除了物质类别之外，还有什么研究物质性质的角度质的角度2022年3月6日星期日6新人教版2019核心元素的化合价核心元素的化合价你能画出你能画出“价态价态-类类别别”二维图
4、二维图吗？吗？葛秀桥氮气与氮的固定氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮一氧化氮和二氧化氮 2022年3月6日星期日7首先认识首先认识N2实现这些转化需要实现这些转化需要氧化剂还是还原剂氧化剂还是还原剂NH4+新人教版2019葛秀桥一、氮气与氮的固定一、氮气与氮的固定l【阅读课本阅读课本11页完成下列问题页完成下列问题】l1、氮元素位于元素周期表的、氮元素位于元素周期表的 周期，周期，第第 族。族。l2、画出氮原子结构示意图、画出氮原子结构示意图l3、根据氮原子最外层电子、根据氮原子最外层电子 个，推知氮个，推知氮原子既不容易原子既不容易 ，也不容易，也不容易 。l4、氮元素在自然界中以什么形式存
5、在？、氮元素在自然界中以什么形式存在？2022年3月6日星期日8第2A5得到3个电子 失去5个电子 单质、化合物+725新人教版2019葛秀桥一、氮气与氮的固定l【设疑设疑】1、从氮原子电子层结构上看，氮元素的化、从氮原子电子层结构上看，氮元素的化学性质是比较活泼的，为什么氮元素在自然学性质是比较活泼的，为什么氮元素在自然界中会大量以单质形式存在？界中会大量以单质形式存在？2、谚语：、谚语：“雷雨发庄稼雷雨发庄稼”是指雷雨过后庄是指雷雨过后庄稼生长会更加茂盛，这是因为庄稼得到了氮稼生长会更加茂盛，这是因为庄稼得到了氮肥。你知道氮肥怎么来的吗？肥。你知道氮肥怎么来的吗？2022年3月6日星期日9
6、跳转到下一页跳转到下一页跳转到跳转到7新人教版2019葛秀桥一、氮气与氮的固定一、氮气与氮的固定 氮气氮气l1、氮气、氮气氮气分子结构氮气分子结构分子式：分子式：电子式电子式 结构式结构式2022年3月6日星期日10NNN N氮气分子中两个氮原子以共价三键结合氮气分子中两个氮原子以共价三键结合在一起，要想断开有需要吸收大师能量，在一起，要想断开有需要吸收大师能量，所以氮气的化学性质通常很稳定所以氮气的化学性质通常很稳定N2返回返回新人教版2019葛秀桥一、氮气与氮的固定 氮的固定l2、氮的固定l将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。2022年3月6日星期日11谚语：“雷雨发庄稼
7、”是因为空气中的氮气和氧在雷电的作用发生了反应生成了一氧化氮，一氧化氮又氧气水尘埃等发生了一系列作用最后形成硝酸盐降到地面，供庄稼生长N2+O2 2NO放电或高温在自然界中雷电能把氮气转化在自然界中雷电能把氮气转化NO，豆科植物的，豆科植物的根瘤菌也能将氮气转化成氨，这是自然固氮根瘤菌也能将氮气转化成氨，这是自然固氮新人教版2019葛秀桥一、氮气与氮的固定 氮的固定l2、氮的固定2022年3月6日星期日12自然固氮远远不能满足家作物生长的需要，自然固氮远远不能满足家作物生长的需要，因而要人工方法固氮因而要人工方法固氮从二维图从二维图中标出合中标出合适人工固适人工固氮途径氮途径NH4+途径途径1
8、途径途径2新人教版2019葛秀桥一、氮气与氮的固定 氮的固定l2、氮的固定2022年3月6日星期日13N2+3Mg Mg3N2点燃工业合成氨工业合成氨N2+3H2 2NH3高温、高压催化剂氮能与活泼金属反应：金属镁在空气中燃氮能与活泼金属反应：金属镁在空气中燃烧时，镁除了与氧气反应还能与氮气反应烧时，镁除了与氧气反应还能与氮气反应新人教版2019葛秀桥一、氮气与氮的固定 氮的固定小结l2、氮的固定2022年3月6日星期日14N2+3Mg Mg3N2点燃新人教版2019葛秀桥一、氮气与氮的固定 小结小结l1、氮气分子结构l2、氮气的物理性质l3、氮气的化学性质氧化性还原性2022年3月6日星期日
9、15N2+O2 2NO放电或高温N2+3Mg Mg3N2点燃工业合成氨工业合成氨N2+3H2 2NH3高温、高压催化剂人工固氮人工固氮自然固氮自然固氮新人教版2019葛秀桥一、氮气与氮的固定 练习练习l1、下列关于氮气的叙述错误的是（、下列关于氮气的叙述错误的是（ ）A.氮气既可作氧化剂又可作还原剂氮气既可作氧化剂又可作还原剂B.在雷雨天，空气中的在雷雨天，空气中的N2和和O2可反应生成可反应生成NOC.氮的固定是将氮的固定是将N2转化成含氮的化合物转化成含氮的化合物D.1molN2可与可与3molH2完全反应生成完全反应生成2molNH32022年3月6日星期日16D新人教版2019葛秀桥一
10、、氮气与氮的固定 练习练习l2、下列关于氮气的叙述错误的是（、下列关于氮气的叙述错误的是（ ）A.通常情况下通常情况下N2性质很稳定，所以性质很稳定，所以N2可在电可在电焊时作保护气焊时作保护气B.反应反应 是汽车尾气造成污是汽车尾气造成污染的主要原因之一染的主要原因之一C.N2的质量约占空气总质量的的质量约占空气总质量的4/5D.在反应在反应 中，中，N2作氧化剂作氧化剂2022年3月6日星期日17CN2+3Mg Mg3N2点燃N2+O2 2NO放电或高温新人教版2019葛秀桥二、一氧化氮和二氧化氮 物理性质l1、物理性质、物理性质一氧化氮一氧化氮 无色有毒气体，不溶于水，密度比无色有毒气体
11、，不溶于水，密度比空气约大空气约大二氧化氮二氧化氮 红棕色、有刺激性气味的有毒气体，红棕色、有刺激性气味的有毒气体，密度空气的大，易液化，易溶于水密度空气的大，易液化，易溶于水l【问题问题】实验室中收集一氧化氮和二氧化实验室中收集一氧化氮和二氧化氮时用什么方法以？氮时用什么方法以？2022年3月6日星期日18一氧化氮用排水法收集一氧化氮用排水法收集二氧化氮用排空气法收集二氧化氮用排空气法收集中毒机理与中毒机理与CO类似，易与类似，易与血红蛋白结合不易分离血红蛋白结合不易分离形成酸雨和形成酸雨和光化学烟雾光化学烟雾新人教版2019葛秀桥二、一氧化氮和二氧化氮 化学性质l2、化学性质 NO常温下，
12、NO很容易与氧气化合，生成NO2NO2二氧化氮溶于水时生成硝酸和一氧化氮，工业上利用这一原理生产硝酸2022年3月6日星期日192NO+O2=2NO2【设疑】收集NO时为什么不能用排空气法？收集NO2只能用排空气法？3NO2+H2O=2HNO3+NONO、NO2在空在空气中与水蒸气结气中与水蒸气结合形成酸雨合形成酸雨新人教版2019葛秀桥二、一氧化氮和二氧化氮 化学性质l2、化学性质l【实验5-5】（视频链接）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。打开弹簧夹，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
13、2022年3月6日星期日20新人教版2019葛秀桥二、一氧化氮和二氧化氮 化学性质l2、化学性质、化学性质l【实验实验5-5】现象：现象：第一次振荡时，无明显现象；吸入空气后气体第一次振荡时，无明显现象；吸入空气后气体变为红棕色；再振荡后气体又变为无色，同时变为红棕色；再振荡后气体又变为无色，同时注射器的活塞向内移动。注射器的活塞向内移动。l实验分析：实验分析：NO不溶于水，吸入空气后，不溶于水，吸入空气后，NO与与O2反应生成反应生成 NO2，气体变为红棕色；振荡后，气体变为红棕色；振荡后NO2溶于水生溶于水生成硝酸和成硝酸和NO，气体又变为无色，同时气体的总，气体又变为无色，同时气体的总体
14、积有所减小。体积有所减小。2022年3月6日星期日21新人教版2019葛秀桥二、一氧化氮和二氧化氮 化学性质l【思考与讨论思考与讨论】 实验实验5-5中发生了哪些化学反应？如果要将中发生了哪些化学反应？如果要将注射器中的注射器中的NO充分转化，可以采取什么措充分转化，可以采取什么措施？上述实验对工业上生产硝酸有什么启施？上述实验对工业上生产硝酸有什么启示？示？l发生的反应：发生的反应：l措施：当措施：当O2过量时，过量时，NO可以完全溶于水生可以完全溶于水生成硝酸成硝酸2022年3月6日星期日222NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO新人教版2019葛秀桥二、一氧化氮和二氧化
15、氮 化学性质l【思考与讨论思考与讨论】l工业上从生产硝酸的实际考虑，既要考虑工业上从生产硝酸的实际考虑，既要考虑原料的利用率又要考虑污染等问题，请你原料的利用率又要考虑污染等问题，请你根据反应原理，设计最佳原料投入比：根据反应原理，设计最佳原料投入比：NO与与O2；NO与空气。与空气。2022年3月6日星期日23体积比：体积比：43；4:15计算计算新人教版2019葛秀桥归纳总结 2022年3月6日星期日新人教版201924氮氧化物NONO2色、味、态无色无味气体红棕色、有刺激性气味气体溶解性不溶于水易溶于水且与水反应氧化物类别非酸性氧化物(不成盐氧化物)非酸性氧化物(不成盐氧化物)葛秀桥归纳
16、总结 2022年3月6日星期日新人教版201925氧化性或还原性具有氧化性、还原性，主要表现强还原性具有氧化性、还原性，主要表现强氧化性，能氧化SO2、KI等物质毒性有毒(易结合血红蛋白使人中毒)有毒(刺激腐蚀呼吸道黏膜)相互转化葛秀桥二、一氧化氮和二氧化氮 练习l【练习练习】l1、在说法中正确的是，（、在说法中正确的是，（ ）。）。A. NO2能与水反应生成硝酸，故能与水反应生成硝酸，故NO2为酸性氧化为酸性氧化物物B.NO2与溴蒸气的鉴别可用与溴蒸气的鉴别可用NaOH溶液，溶于溶液，溶于NaOH溶液得无色溶液的是溶液得无色溶液的是NO2，得橙色溶液的，得橙色溶液的为溴蒸气为溴蒸气C.除去除
17、去O2中混有的中混有的NO2，可将混合气体通过水，可将混合气体通过水，将将NO2溶解溶解D.NO2与水反应中与水反应中NO2既是氧化剂又是还原剂既是氧化剂又是还原剂2022年3月6日星期日26D新人教版2019葛秀桥二、一氧化氮和二氧化氮 练习【练习练习】2、最新病毒学研究证实，一氧化氮对、最新病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接的抑制作用，下列关系一氧化病毒有直接的抑制作用，下列关系一氧化氮叙述正确的是（氮叙述正确的是（ ）。）。A.一氧化氮是一种红棕色的气体一氧化氮是一种红棕色的气体B.常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合气直接化合C.
18、一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到接化合得到D.一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集2022年3月6日星期日27C新人教版2019葛秀桥二、一氧化氮和二氧化氮 练习【练习练习】3、在汽车尾气净化装置里，气体在、在汽车尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示：催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示：下列说法不正确的是（下列说法不正确的是（ ）A.该转化过程中有该转化过程中有3种元种元素的化合价发生变化素的化合价发生变化B.NO和和O2必须在催化剂表面才能反应必须在催化剂表面才能反应C.该装置将有毒
19、的该装置将有毒的NO和和CO转化为无毒的转化为无毒的CO2和和N2D.该催化转化的总反应方程式为该催化转化的总反应方程式为2022年3月6日星期日28B 2NO+O2+4CO 4CO2+N2催化剂新人教版2019葛秀桥二、一氧化氮和二氧化氮 练习【练习练习】4、在一定条件下，将、在一定条件下，将m体积体积NO和和n体积的体积的O2同时通入倒立于水中且盛满水的容同时通入倒立于水中且盛满水的容器内，充分反应后，容器内残留器内，充分反应后，容器内残留m/2体积的体积的气体，该气体与空气接触后变为红棕色，则气体，该气体与空气接触后变为红棕色，则m与与n的比值为（的比值为（ ）。）。A.3:2 B.2:
20、3 C.8:3 D.3:82022年3月6日星期日29C新人教版2019葛秀桥NO与O2反应的相关计算l综合两个反应看综合两个反应看：1molNO失失3mol电子电子1molO2得得4mol电子，推出电子，推出4molNO失去的电失去的电子数与子数与3molO2得到的电子数相等，因此得到的电子数相等，因此NO与与O2的体积比是的体积比是4:3时完全反应时完全反应l找关系找关系 ： 3+2得到得到2022年3月6日星期日302NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NONO HNO3失电子失电子O2 HNO3得电子得电子4NO+3O2+2H2O=4HNO3返回新人教版2019葛秀桥作业 2022年3月6日星期日31新人教版2019
