5.2課時(shí)1氮?dú)馀c氮的固定一氧化氮和二氧化氮課件高一下學(xué)期化學(xué)人教版

第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬原元素第二節(jié)

氮及其化合物

課時(shí)1

據(jù)了解在新疆與青海兩省區(qū)交界處有一狹長山谷，這里經(jīng)常在風(fēng)和日麗的晴天之時(shí)頃刻間電閃雷鳴，下起了雷雨。奇怪的是這里牧草茂盛，四季常青，被當(dāng)?shù)氐哪撩穹Q之為“魔鬼谷”。為什么魔鬼谷牧草旺盛？1.通過分析氮的原子結(jié)構(gòu)，推斷含氮物質(zhì)可能的化學(xué)特性。2.通過實(shí)驗(yàn)知道一氧化氮與氧氣反應(yīng)、二氧化氮與水反應(yīng)的性質(zhì)。3.了解自然界中氮循環(huán)的基本過程，認(rèn)識(shí)氮的固定。知識(shí)點(diǎn)一：氮?dú)馀c氮的固定1.氮?dú)庠谧匀唤缰?，氮元素主要以氮分子的形式存在于空氣中氮元素位于元素周期表的第二周期、第VA族。N既不容易得到三個(gè)電子，也不容易失去5個(gè)電子氮原子一般通過共用電子對與其他物質(zhì)相互結(jié)合形成物質(zhì)氮元素動(dòng)植物蛋白質(zhì)土壤海洋中硝酸鹽和銨鹽空氣中的氮?dú)庾匀唤缡窃鯓油ㄟ^氮的循環(huán)為生物體提供氮元素的呢？（1）氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度溶解性_____氣體_____

密度與空氣接近_

__溶于水無色無味難（2）氮?dú)獾慕Y(jié)構(gòu)斷開共價(jià)三鍵需要較多的能量，所以氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。N2（3）氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)在高溫、放電等條件下，氮?dú)饽軌蚺c鎂、氧氣、氫氣等物質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)。獲得足夠的能量N2+O22NO（無色氣體）放電或高溫==========N2+3MgMg3N2點(diǎn)燃====N2+3H22NH30-30+20-3氧化劑還原劑氧化劑（1）含義：將大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程叫做氮的固定。2.氮的固定最重要的人工固氮途徑，人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一項(xiàng)重大成就。N2HNO3NH3NONO2NH3HNO3游離態(tài)化合態(tài)氮的固定氨基酸植物蛋白動(dòng)物蛋白人工固氮（合成氨）自然固氮高能固氮生物固氮

原來雷電所產(chǎn)生的高溫使空氣中的氮?dú)夂脱鯕馍闪艘谎趸?，一氧化氮繼續(xù)與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，二氧化氮遇水形成硝酸，隨雨水落下后，與土壤中的巖石作用形成能溶于水、易于植物吸收利用的硝酸鹽。視頻知識(shí)點(diǎn)二：一氧化氮和二氧化氮1.物理性質(zhì)物質(zhì)NONO2顏色毒性溶解度氣味紅棕色無色NONO2兩種氣體的收集方法相同嗎排水法向上排空氣法有毒有毒不溶于水易溶于水無味刺激性氣味【實(shí)驗(yàn)5-5】如圖所示，在一支50mL的注射器里充入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。視頻實(shí)驗(yàn)操作在一支50mL的注射器里充入20mLNO，然后吸入5mL水，用乳膠管和彈簧夾封住管口，振蕩注射器打開彈簧夾，快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾，觀察現(xiàn)象，然后再振蕩注射器現(xiàn)象____________________________,振蕩后________________無明顯現(xiàn)象無色氣體變紅棕色紅棕色變?yōu)闊o色【結(jié)論】在一定條件下，NO與NO2可以相互轉(zhuǎn)化。反應(yīng)的化學(xué)方程式為①NO→NO2:_____________________;②NO2→NO:__________________________(工業(yè)制取硝酸)。2NO+O2

=2NO23NO2+H2O

=2HNO3+NO如果將注射器中的NO充分轉(zhuǎn)化，可以采取什么措施？上述實(shí)驗(yàn)對工業(yè)生產(chǎn)硝酸有什么啟示？【思考與討論】NO和NO2是否屬于酸性氧化物NO不和水反應(yīng)，故不是酸性氧化物；NO2和水生成HNO3和NO，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，也不符合酸性氧化物的定義。（1）若試管中裝10molNO2，則通入多少摩爾O2可以使NO2充分被水吸收已知2NO+O2===2NO2

①

3NO2+H2O===2HNO3+NO

②由方程式①+②×2得:4NO2+O2+2H2O===4HNO3，即當(dāng)NO2和O2的體積比為4︰1時(shí)水可以充滿試管,需通入2.5

moL

O2。（2）若試管中裝10molNO，則通入多少摩爾O2可以使NO充分被水吸收已知2NO+O2===2NO2

①

3NO2+H2O===2HNO3+NO

②由方程式①×3+②×2得:4NO+3O2+2H2O===4HNO3，即當(dāng)NO和O2的體積比為4︰3時(shí)水可以充滿試管,需通入7.5

moL

O2。4NO+3O2+2H2O===4HNO3當(dāng)體積比V（NO）：V(O2)?4:3=4:3>4:3當(dāng)NO、O2混合氣體與水反應(yīng)時(shí)O2過量，剩余氣體是O2恰好完全反應(yīng)NO過量，剩余氣體是NO當(dāng)NO2、O2混合氣體與水反應(yīng)時(shí)4NO2+O2+2H2O===4HNO3當(dāng)體積比V（NO2）：V(O2)?4:1=4:1>4:1（過量NO2與H2O反應(yīng)生成NO）O2過量，剩余氣體是O2恰好完全反應(yīng)NO2過量，剩余氣體是NO含氮氧化物和氧氣的混合氣體與水反應(yīng)后氣體成分的規(guī)律總結(jié)（1）將1

mol

N2和3

mol

H2充入密閉容器中,在一定條件下反應(yīng),能得到2

mol

NH3。

（

）（2）化合態(tài)的氮元素只顯一種價(jià)態(tài)。

（

）（3）N2在通常狀況下與O2反應(yīng)生成NO2。

（

）（4）氮的固定中氮元素一定被氧化。（

）（5）雷雨天含氮物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)不一定都是氮的固定。（

）x√xxx1.判斷正誤練一練2.將盛有1molNO和NO2混合氣體的試管倒立于盛滿水的水槽中,再通入0.4molO2,充分反應(yīng)后,整個(gè)試管充滿水,則原混合氣體中NO與NO2體積比為(

)A.1︰2

B.2︰5

C.3︰7

D.無法確定【解析】設(shè)1molNO和NO2的混合氣體中有amolNO和(1-a)molNO2,根據(jù)4NO+3O2+2H2O4HNO3和4NO2+O2+2H2O4HNO3可得:+=0.4,所以a=0.3,V(NO)︰V(NO2)=3︰7。C║║3.下列關(guān)于氮?dú)庑再|(zhì)的說法中,錯(cuò)誤的是(

)A.通常情況下,氮?dú)庑再|(zhì)很不活潑B.可在氧氣中燃燒,生成一氧化氮C.通常情況下,氮?dú)庠谒械娜芙舛群苄.跟氫氣在一定條件下發(fā)生反應(yīng)時(shí),氮?dú)馐茄趸瘎〣4.一定條件下,將等體積的NO和O2的混合氣體置于試管中,并將試管倒立于水槽中,充分反應(yīng)后剩余氣體的體積為原總體積的(