高中化學(xué)必修2 氮及其化合物課件第1課時(shí)

1、第五章 化工生產(chǎn)中的重要非金屬第一節(jié) 氮及其化合物（第一課時(shí)）新課講解課程學(xué)習(xí)目標(biāo)認(rèn)識(shí)一氧化氮和二氧化氮物理和化學(xué)性質(zhì)2 認(rèn)識(shí)氮?dú)獾慕Y(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)。1知道一氧化氮和氧氣、水的反應(yīng)關(guān)系3掌握二氧化氮和氧氣、水的反應(yīng)關(guān)系4新課講解導(dǎo)入 1940 年至 1960 年間，在美國(guó)洛杉磯，發(fā)生了嚴(yán)重的有毒煙霧污染大氣的事件-光化學(xué)煙霧。那么光化學(xué)煙霧到底是什么，這一節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)和光化學(xué)煙霧污染有關(guān)的一種物質(zhì)-N。氮元素位于元素周期表中第二周期第_族，原子結(jié)構(gòu)示意圖為 ，最外層有_個(gè)電子，在化學(xué)反應(yīng)中能獲得3個(gè)電子而表現(xiàn)出-3價(jià)。提示：氮在元素周期表中的位置和原子結(jié)構(gòu)A5+725新課講解一、氮?dú)獾男再|(zhì)電

2、子式結(jié)構(gòu)式N21、氮分子的結(jié)構(gòu)新課講解化學(xué)式NNNN 氮?dú)猓弘p原子分子 無(wú)色無(wú)味、低沸點(diǎn)（-195.8） 難溶于水（1體積水溶解0.02體積N2） 密度比空氣略小，占空氣體積78%新課講解2、氮分子的物理性質(zhì)3、氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)鍵能比較NNOOClCl946KJ/mol247KJ/mol493KJ/mol由鍵能數(shù)據(jù)可以推測(cè)：氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)_很不活潑（穩(wěn)定）但在獲得了足夠能量情況下，氮?dú)膺€是能發(fā)生反應(yīng)的。因此氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)的條件往往是_或_高溫 放電新課講解化學(xué)性質(zhì)：新課講解新課講解4、氮的固定：自然界氮的固定三個(gè)主要途徑、原理：（1）生物固氮：N2 NH3（銨態(tài)氮肥）（2）大氣固氮：（3）工業(yè)固氮

3、：N2+ 3H22 NH3高溫、高壓催化劑N2+O2 2NO；放電固氮酶（工業(yè)合成氨）閱讀科學(xué)史話，認(rèn)識(shí)合成氨的發(fā)展歷史新課講解新課講解5、認(rèn)識(shí)氮在自然界的循環(huán)工業(yè)合成氨為農(nóng)作物為農(nóng)作物的生長(zhǎng)提供了必須的氮元素，為其他化工產(chǎn)品（如炸藥、農(nóng)藥、染料等）的生產(chǎn)提供了重要原料。N的氧化物的種類(lèi)它們都有毒，是大氣污染物。N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5六種，其化合價(jià)分別是+1，+2，+3，+4，+4，+5。二、一氧化氮和二氧化氮新課講解1、NO物理性質(zhì)：無(wú)色、無(wú)味、有毒氣體（和CO相同），難溶于水化學(xué)性質(zhì)：易被O2氧化為NO2 ，2NO+O2 =2NO2與NH3反應(yīng)：6NO + 4N

4、H3 5N2 + 6H2O表現(xiàn)氧化性催化劑 = 加熱新課講解和O2、H2O：4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO32、NO2物理性質(zhì)：紅棕色、有刺激性氣味的氣體,易液化，易 溶于水化學(xué)性質(zhì)：（1）難被氧化，易與水反應(yīng)生成HNO3和NO 3NO2+H2O =2HNO3+NO新課講解（2）NO2的尾氣用NaOH溶液吸收 2NO2+ 2NaOH =NaNO3+ NaNO2 +H2O（4）NO2具有較強(qiáng)的氧化性，可使?jié)駶?rùn)的KI淀粉試紙變藍(lán) 還可將SO2氧化：NO2 + SO2 = SO3 + NO（3）常溫下易轉(zhuǎn)化為N2O4 2NO2 N2O4新課講解【提示】由于NO2和Br2在性質(zhì)上有不少

5、相似性：均具有氧化性；溶于水均有酸生成；均可與堿反應(yīng)；均為紅棕色等。所以不能用淀粉KI試紙、pH試紙、NaOH溶液來(lái)鑒別，但二者性質(zhì)又有差別?？梢杂孟铝蟹椒ㄨb別：AgNO3溶液；CCl4；用水洗法。思考：NO2和溴蒸氣都是紅棕色、有刺激性氣味的氣體，怎樣加以區(qū)別？新課講解3、氮的氧化物-NO與NO2的性質(zhì)比較 NONO2物性毒性與水與O2與O2、H2O2NO + O2 = 2NO24NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO34NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3無(wú)色，無(wú)味 有毒（機(jī)理同CO）有毒紅棕色，刺激性氣味新課講解新課講解【實(shí)驗(yàn)5-5】 如圖5-10所示，在一支50mL的注

6、射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水，用乳膠管和彈簧夾封住管口，振蕩注射器，觀察現(xiàn)象，打開(kāi)彈簧夾，快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾，觀察現(xiàn)象，振蕩注射器，再觀察現(xiàn)象。思考與討論： 實(shí)驗(yàn)5-5中發(fā)生了哪些化學(xué)反應(yīng)？如果要將注射器中的NO充分轉(zhuǎn)化，可以采取什么措施？上述實(shí)驗(yàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)硝酸有什么啟示？實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：加入水后，注射器內(nèi)水和NO的體積幾乎沒(méi)有變化，吸入空氣后，氣體的體積減少。反應(yīng)方程式：2NOO2=2NO2， 3NO2H2O=2HNO3NO新課講解4、氮的氧化物溶于水的計(jì)算有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式3NO2H2O=2HNO3NO2NOO2=2NO2所以X 2 +得 4NO2O22H2O4HNO3

7、 X 3 +X 2得 4NO3O22H2O=4HNO3也就是按此比例的氣體可以和水完全反應(yīng)生成硝酸。新課講解新課講解值得注意的是：4NO2+O2和4NO+3O2從組成上均相當(dāng)于2N2O5的組成。即兩情況中的總反應(yīng)式都與N2O5+H2O=2HNO3等效。這不僅是記憶二式的方法，也為上述問(wèn)題的解法提供了新的思路，即利用混合氣體中的N、O原子個(gè)數(shù)比進(jìn)行分析判斷： NO25O2剩余 NO25完全反應(yīng) NO25NO剩余如果不是恰好反應(yīng)，則剩余氣體只可能是氧氣或NO，不可能剩余NO2(為什么？)(1)光化學(xué)煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳?xì)浠衔锇l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生了一種有毒的煙霧。(2)酸雨：NO

8、x排入大氣中后，與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面。新課講解5、氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染(3)破壞臭氧層：NO2可使平流層中的臭氧減少，導(dǎo) 致地面紫外線輻射量增加。(4)NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。新課講解知識(shí)梳理：1、氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)新課講解2、氮的氧化物-NO和NO2有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO24NO2+O2+2H2O4HNO3 4NO+3O2+2H2O=4HNO3新課講解1.NO吸收治療法可快速改善SARS重癥患者的缺氧狀況，緩解病情，病毒學(xué)研究同時(shí)證實(shí)，NO對(duì)SARS病毒有直接抑制作用。下列關(guān)于NO的敘述正確的是()ANO是一種紅棕色

9、氣體B常溫常壓下，NO不能與空氣中的氧氣直接化合C含等質(zhì)量的氧元素的NO和CO的質(zhì)量相等DNO難溶于水，可以用排水法收集D課后練習(xí)解析：NO是一種無(wú)色難溶于水的氣體，可以用排水法收集；常溫常壓下，NO易與氧氣直接化合生成NO2。答案：D2汽車(chē)尾氣主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物質(zhì)，這種尾氣逐漸成為城市空氣污染的主要來(lái)源之一。汽車(chē)尾氣中的CO、NOx在適宜溫度下采用催化轉(zhuǎn)化法處理，使它們相互反應(yīng)生成參與大氣循環(huán)的無(wú)毒氣體。反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為_(kāi)。2xCO2NOx 2xCO2N2催化劑= 加熱課后練習(xí)3.汽油中氮元素及其微量，為什么汽車(chē)排放的尾氣中因含有氮 的氧化物，而污染大氣，造成產(chǎn)

10、生氮的氧化物的主要原因是（ ）A燃燒含氮化合物燃料引起的 B燃燒含鉛汽油引起的C是由于燃燒不充分引起的 D是在氣缸中N2被氧化生成的D 課后練習(xí)解析：汽車(chē)排放的尾氣中因含有氮的氧化物而污染大 氣.產(chǎn)生氮的氧化物的主要原因是在汽缸中N2被氧化生成的。4.一定溫度和壓強(qiáng)下，將裝有N2和NO2混合氣體的試管 倒立在水中，經(jīng)足夠時(shí)間后，試管內(nèi)氣體體積縮小為 原體積的3/5，則混合氣體中N2和NO2的體積比為( ) A23 B32 C35 D53課后練習(xí)A解析：3NO2+H2O=2HNO3+NO，所以設(shè)N2為a體積，NO2為b體積，則總體積為a+b。反應(yīng)后為a+（1/3）b ，因?yàn)樵嚬軆?nèi)氣體的體積縮小為原體積的3/5所以 a+（1/3）b /（a+b）=3/5，a：b=2：35.下列反應(yīng)起了氮的固定作用的是（ ） A、