2020版新教材高中化学第五章第二节第1课时氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮课件人教版必修二
2020年必修一人教版第二册 第五章 第二节 氮及其化合物第1课时 氮气和氮的固定 一氧化氮和二氧化
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一、选择题1．氮气能大量存在于空气中的根本原因是()A．氮气性质稳定，即使在高温下也不与其他物质发生反应B．氮气比空气轻且不溶于水C．氮气分子中两个氮原子结合很牢固，分子结构稳定D．氮气既无氧化性，也无还原性，不与其他物质反应解析N2性质稳定，但高温下可与O2等物质发生反应，在反应中表现出氧化性或还原性；氮气比空气轻且不溶于水并不是N2能大量存在于空气中的根本原因；N2能大量存在于空气中的根本原因是氮气分子中两个氮原子结合很牢固，分子结构稳定。
答案 C2．下列各项属于自然固氮的是()A．植物从土壤中吸收含氮肥料B．合成氨制取氮肥C．豆科植物的根瘤将氮气转变成硝酸盐等含氮的化合物D．仿生固氮解析A、B两项是化合态氮之间的转化，不属于氮的固定；C属于自然固氮，D属于人工固氮。
答案 C3．下列反应属于氮的固定的是()①N2和H2在一定条件下合成NH3②NO2和H2O反应生成HNO3和NO③Mg在N2中燃烧生成Mg3N2④NO被空气氧化为NO2A．①②B．②③C．①③D．①④解析氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮。
答案 C4．宇宙飞船的运载火箭的推进器引燃后发生剧烈反应，产生大量高温气体，从火箭尾部喷出。
引燃后的高温气体成分有CO2、H2O、N2、NO等，这些气体均无色，但在卫星发射现场看到火箭喷射出大量的红色物质，产生红色的原因是()A．高温下N2遇空气生成NO2B．NO与空气反应生成NO2C．CO2遇NO反应生成NO2D．NO遇H2O反应生成NO2解析根据原高温气体均为无色，但现场却能看到红色可推知，是因为发生反应：2NO＋O2===2NO2。
答案 B5．对3NO2＋H2O===2HNO3＋NO反应的下列说法正确的是()A．氧化剂与还原剂的质量比为1∶2B．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2C．NO2是氧化剂，H2O是还原剂D．在反应中若有6 mol NO2参与反应时，有3 mol电子发生转移答案 A6．按图进行实验。
人教化学第五章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
第1课时 氮气与氮的固定、一氧化氮和二氧化氮
(2) 氮的氧化物溶于水的三种类型 Ⅰ.NO2气体：NO2气体溶于水时仅涉及反应①，剩余气体为 NO。 Ⅱ.NO2和O2的混合气体：NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反 应③：
反应情况 O2过量，剩 恰好完全反应， NO2过量，又发生 余气体为O2 无气体剩余 反应①，只剩余NO
③微生物分解动植物中的蛋白质生成小分子的含氮化合物， 回到水体和土壤中。
(2)人类活动 ①将空气中N2合成氨，再进一步转化为其他含氮化合物，进 入水体和土壤中。 ②化石燃料燃烧、森林和农作物的枝叶燃烧所产生的氮氧化 物通过大气进入陆地和海洋。
第1课时 氮气与氮的固定、一氧化氮和二氧化氮
2．氮气的物理性质
第1课时 氮气与氮的固定、一氧化氮和二氧化氮
2. NO和NO2
(1) 物理性质
颜色 状态 气味 毒性 水溶性
NO ___无_____色
气态 __无__味____ ___有__毒___ ____不____溶
NO2 ___红__棕___色
气态
_刺__激__性___气味 ___有__毒___ ___易_____溶
化学方程式：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO① 2NO＋O2===2NO2② 由①×2＋②得总化学方程式：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。
第1课时 氮气与氮的固定、一氧化氮和二氧化氮
4．如何设计实验检验某气体是NO?
提示：向盛有无色气体的容器中通入空气(或O2)，气体由无 色变为红棕色，说明该气体是NO。
2．通过学习氮的循环，让学生理解变化观念与平衡思想。
第1课时 氮气与氮的固定、一氧化氮和二氧化氮
[知识梳理]
一、氮气与氮的固定
氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮 教学设计
第五章化工生产中重要的非金属元素第二节氮及其化合物第一课时氮气与氮的固定本课时内容主要包括：氮及氮的固定、一氧化氮和二氧化氮。
教材首先根据氮的原子结构知识，应用前一节掌握的研究非金属单质性质的基本思路预测氮的化学性质，渗透条件对化学反应的影响，引出氮的固定对人类生存的重要意义。
之后，根据物质类别研究氮的化合物，包括一氧化氮、二氧化氮的化学性质。
教学目标（1）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。
（2）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，感受化学变化的奇妙。
核心素养（1）根据氮的原子结构知识，应用前一节掌握的研究非金属单质性质的基本思路预测氮的化学性质，加强学生能从物质的微观层面理解其组成、结构和性质的联系，形成“结构决定性质，性质决定应用”的观念。
（2）渗透条件对化学反应的影响，引出氮的固定对人类生存的重要意义。
深刻理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系，赞赏化学对社会发展的重大贡献，能运用已有知识和方法综合分析化学过程对自然可能带来的各种影响，权衡利弊勇于承担责任，和积极参与有关化学问题的社会决策。
重点：根据氮的结构分析氮可能具有的性质。
难点：根据氮的结构分析氮可能具有的性质。
查找氮的固定的相关内容，构思教学过程。
一、氮原子的结构教师设问：画出氮原子的结构示意图，分析氮的原子结构，推断含氮物质可能的化学特性。
学生活动：思考交流分析书写。
教师讲述：氮元素位于元素周期表的第二周期、第V A族。
氮原子的最外电子层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。
因此，氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。
设计意图：加强学生能从物质的微观层面理解其组成、结构和性质的联系，形成“结构决定性质，性质决定应用”的观念；能根据物质的微观结构预测物质在特定条件下可能具有的性质和可能发生的变化。
课堂投影展示：自然界的氮元素分布。
拓展学生视野。
氮气和氮的固定 一氧化氮和二氧化氮
第五章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一、【学情分析】【已有基础】：学生在初中化学中已经学习过空气中的氮气，掌握氮气的基本性质；在必修一中学习了元素周期律和氧化还原反应，具备一定的根据原子结构预测金属单质基本性质的能力；并且通过氯、硫及其化合物的学习，学习了使用价类二维图作为元素化合物的学习模型和工作，从物质类别和化合价转化的角度学习及其化合物的转化。
【现需内容】：1．根据自然界中的氮循环绘制氮元素的价类二维图；2．根据氮的化合价以及氮气的结构分析预测物质的性质；3. 自然界中氮循环的途径、形式及所涉及的物质；4. 通过实验探究总结和归纳NO和NO的性质；2二、【教材解析】《普通高中化学课程标准(2017版2020年修订版)》必修课程主题2：常见的无机物及其应用对氮气及其化合物这一节的要求：结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氮及其重要化合物的主要性质，认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响；主题5：化学与社会发展要求通过工业合成氨等实例了解化学科学在自然资源与能源综合利用方面的重要价值，认识物质及其变化对环境的影响，依据物质的性质及其变化认识环境污染的成因、主要危害及其防治措施。
本节课程通过氮气及其固定、氮氧化物及其转化认识非金属及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
为培养学生的“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“科学态度与社会责任”等学科核心素养的发展提供有力保障。
本节课位于新教材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”，旧教材本节课位于必修一第四章非金属及其化合物的第三节“氮和硫的氧化物”，本节内容放在了化学元素周期律之后，意味这学生可以根据周期律的相关知识根据氮原子的结构推测元素的性质；新教材的对章节的划分以实际应用为依据,而旧教材以化学分类思想为依据, 新教材更加注重学科知识的实际应用价值，可以创设贴近生活问题的真实情景引导学生解决问题；此外氮的氧化物的性质探究实验课本上给出的实验装置更加简单，使学生通过观察实验现象推测其性质。
氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮(化学)精品课件
(2)氮气的物理性质
颜色
_无__色__
状态 气体
气味
密度
_无__味__
密度与空气接 近
溶解性
_难__溶于
水
(3)氮气的化学性质 氮反气应的。化学性质_稳__定__,通常很难与其他物质发生化学 ①还原性
_________________ N2+O2 =放=电==或=高==温== 2NO
②氧化性 a.N2与H2反应生成NH3,反应的化学方程式为 _N_2_+_3_H_2__高_催温__化、_剂高_压___2_N_H_3__。 b.在点燃条件下与金属镁反应,化学方程式为
m1L
4 1
=0.8 mL。 ②若剩余的是O2,则有10 mL NO2和O2的混合气体按反应4NO2+O2+2H2O
====4HNO3进行。所以NO2的体积为8 mL× =6.4 mL,
O2体积为10 mL-6.4 mL=3.6 mL。
4 4 1
【案例示范】
【典例1】下列对NO、NO2的描述,不正确的是 ( ) A.NO2是红棕色气体,易溶于水,不是酸性氧化物 B.NO可以用排水法收集,但不能由N2和O2直接化合而得 到
6H2O
NO2
4NO2+O2+2H2O ====4HNO3
6NO2+8NH3
催化剂
=====
7N2+12H2O,NO2+SO 2
====SO 3+NO,NO2能
使湿润的淀粉KI试
纸变蓝
2.氮的氧化物溶于水的计算 (1)原理 解答氮的氧化物溶于水的计算问题首先明确原理,无论 是单一气体(NO2),还是NO、NO2、O2中的两者或三者的 混合气体,反应的实质是3NO2+H2O====2HNO3+NO,2NO+O2 ====2NO2,故若有气体剩余只能是NO或O2,不能是NO2。
高中化学人教版必修第二册课件：第5章 第2节 第1课时 氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮
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第五章 化工生产中的重要非金属元素
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第五章 化工生产中的重要非金属元素
人教化学必修第二册
2．一氧化二氮又称“笑气”，是一种无色有甜味的气体，在室温 下稳定，有轻微麻醉作用，并能致人发笑。故“笑气”现在已被列入 《 危 险 化 学 品 目 录 》 。 下 列 过 程 能 产 生 “ 笑 气 ”N2O ： 3CO ＋ 2NO2===3CO2＋N2O。
__N__2_＋__3_M_g_=_=__=_=_=_M__g_3N__2 _____。
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第五章 化工生产中的重要非金属元素
人教化学必修第二册
2．氮的固定 (1)含义：将大气中__游__离__态___的氮转化为__含__氮__化__合__物___的过程叫做
氮的固定。
(2)分类：
自然固氮高能固氮N2＋O2放==电==或==高==温=2NO
__溶__液__变__红__色___等。
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第五章 化工生产中的重要非金属元素
人教化学必修第二册
(2)已知带火星的木条可以在NO2中复燃，NO2的复燃能力与氧气相 当，试问下列各组气体按体积比4︰1(前者︰后者)的比例混合，能使带
火星的木条复燃的有__A__C__(填序号)。
A．NO2、O2 C．O2、NO2
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第五章 化工生产中的重要非金属元素
人教化学必修第二册
应用体验
1．将大气中氮气转化成氮的化合物的过程称为固氮。如图中能实
第五章第2节第1课时氮气与氮的固定一氧化氮与二氧化氮课件高一下学期化学人教版必修第二册
第1课时
对没志气的人，路程显得远;对没有银钱的人，城镇显得远。
器大者声必闳，志高者意必远。
氮气与氮的固定
一氧化氮与二氧化氮
课程学习目标
1 了解氮元素的存在及氮的固定 2 了解 NO、NO2 的性质 3 了解 NO、NO2、O2 溶于水的简单计算
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。
一、物理性质
一氧化氮 NO
实验室如何 收集 NO ?
无色、无味、有毒、难溶于水的气体。
二、化学性质
排
常温下，极容易与氧气反应。
水
2NO + O2 2NO2
法
收
红棕色
集
二氧化氮 NO2
1、物理性质：红棕色、有剌激性气味的有毒气体，密度 比空气大，易液化，易溶于水。
实验室如何收 集 NO2 ?
向上排空气法
合成氨技术的应用很大程度上解决了全 球粮食饥饿问题，是化学和技术对社会 发展与进步的巨大贡献。
思维拓展
据说在新疆与青海两省区交界处有一狭长山谷，这 里经常在风和日丽的晴天顷刻电闪雷鸣，下起雷雨，奇 怪的是这里牧草茂盛，四季常青，被当地牧民称为“魔 鬼谷”。为什么魔鬼谷牧草旺盛 ?
有句谚语“雷雨发庄稼”， 你明白其中的化学道理吗 ?
2、氧化性 a、在点燃条件下与 Mg 反应： N2 + 3Mg 点燃 Mg3N2
b、N2 与 H2 反应生成 NH3 ：
催化剂
N2 + 3H2
2NH3
氮的固定
(1) 含义: 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。
高中化学第五章 第2节第1课时氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮作业含解析新人教版必修2
第1课时 氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮A 组·基础达标1．下列反应不属于氮的固定反应的是( )A ．N 2＋3Mg=====点燃Mg 3N 2B ．N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3C ．2NO ＋O 2===2NO 2D ．N 2＋O 2=====放电2NO【答案】C【解析】将氮单质转化为化合态氮，属于氮的固定，不符合要求的是C 。
2．下列关于氮气性质的说法中，错误的是( )A ．氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存在B ．Mg 可以在N 2中燃烧生成Mg 3N 2C ．N 2可在氧气中燃烧生成一氧化氮D ．大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环【答案】C【解析】通常情况下，氮气性质很不活泼，但在放电或高温条件下，能跟氧气反应。
3．下列关于氮的氧化物的说法中，正确的是( )A ．氮的氧化物都是酸性氧化物B ．氮的氧化物都既有氧化性，又有还原性C ．NO 2与H 2O 反应生成HNO 3，所以NO 2是酸性氧化物D ．NO 和NO 2均有毒【答案】D【解析】NO 、NO 2等都不是酸性氧化物，A ，C 错误；N 2O 5 中氮元素为最高价，只有氧化性，B 错误。
4．发射卫星的运载火箭，其推进剂引燃后发生剧烈反应，产生大量高温气体从火箭尾部喷出。
引燃后产生的高温气体主要是CO 2、H 2O 、N 2、NO ，这些气体均为无色，但在卫星发射场看到火箭喷出大量红烟，产生红烟的原因是( )A ．高温下N 2遇空气生成NO 2B ．NO 遇空气生成NO 2C ．CO 2与NO 反应生成CO 和NO 2D ．NO 与H 2O 反应生成H 2和NO 2 【答案】B【解析】NO 是一种极易被空气中O 2氧化的气体，产物是红棕色气体NO 2。
5．按如下图进行实验，试管内装有12 mL NO ，然后间歇而缓慢地通入8 mL O 2，下面有关实验最终状态的描述正确的是( )A ．试管内气体呈红棕色B ．试管内气体为无色的NOC ．试管内气体为无色的O 2D ．试管内充满了液体 【答案】B【解析】在装有NO 的试管内通入O 2时依次发生反应2NO ＋O 2===2NO 2,3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ，将二者整理后相加得总反应为4NO ＋3O 2＋2H 2O===4HNO 3，由于12 mL 8 mL ＝32>43，即NO 过量，试管内剩余气体为无色的NO ，液体未充满试管。
人教版高中化学必修第二册精品课件 第五章 第二节 第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮
(2)化学性质
NO具有一定的还原性,在常温下与氧气反应生成NO2,化学方程式
为 2NO+O2==2NO2
。
2.二氧化氮(NO2) (1)物理性质
有毒气体
颜色、状态
气味
密度
红棕 色、气
密度比空气
体
刺激性气味 的大
水溶性
特性
易 溶于水 易 液化
(2)化学性质
①NO2溶于水生成硝酸和一氧化氮,工业上利用这一原理生产硝酸,化学方
答案 C
解析 空气中的N2和O2在闪电时发生反应N2+O2 2NO,一氧化氮与氧气 发生反应2NO+O2==2NO2,A正确;工业合成氨是将N2与H2在一定条件下反 应生成NH3,属于人工固氮,B正确;③中细菌还原硝酸根中+5价的氮,生成无 污染的0价的氮气,所以③中氮元素被还原,而不是被氧化,C错误;N2在放电 条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的一氧化氮气体,一氧化氮与氧 气反应生成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸(HNO3)和一氧化氮,氧 元素参加了氮循环,D正确。
正确。由于过量的氧气为5 mL,而开始反应时NO与O2的体积相等,根据反
应4NO+3O2+2H2O==4HNO3,剩余O2体积占O2总体积的
1 4
,由此可知NO的
体积为V(NO)=V(O2)=5 mL×4=20 mL,B正确。由B项分析可知,NO2与水
反应产生的NO和原来的NO共20 mL,若NO气体全部来源于原气体,则
程式为 3NO2+H2O==2HNO3+NO
。
②实验探究NO2溶于水[教材实验5-5]
在一支50 mL注射器中充入20 mL NO,然后吸入5 mL水,用乳胶管和弹
(新高中)化学人教版必修第二册课后练习：第五章 第二节 第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮
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课后篇巩固提升夯实基础·轻松达标1.发射卫星的运载火箭,其推进剂引燃后发生剧烈反应,产生大量高温气体从火箭尾部喷出。
引燃后产生的高温气体主要是CO2、H2O、N2、NO,这些气体均为无色,但在卫星发射场看到火箭喷出大量“红烟”,产生“红烟”的原因是()A.高温下N2遇空气生成NO2B.NO遇空气生成NO2C.CO2与NO反应生成CO和NO2与H2O反应生成H2和NO2是一种极易被空气中O2氧化的气体,产物是红棕色气体NO2。
2.某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应,生成氮气和二氧化碳。
若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为1∶2,则该氮的氧化物是()A.N2OB.NOD.N2O5解析设氮氧化物的化学式为NO x,由题意得:2NO x+2CO N2+2CO2。
根据氧原子守恒可知,该氮氧化物为NO。
3.某集气瓶中的气体呈红棕色,加入足量水,盖上玻璃片振荡,得橙色溶液,气体颜色消失。
再拿走玻璃片后,瓶中气体又变为红棕色,则该气体可能是下列混合气体中的()A.N2、NO2、Br2B.NO2、NO、N2、NO、O2 D.N2、O2、Br2NO2和Br2中的至少一种,溶于水得橙色溶液说明气体中必定含有溴蒸气,所得无色气体遇空气重新变为红棕色说明无色气体含NO。
原气体可能既有NO2也有Br2。
4.在一定温度和压强下,将装有N2和NO2混合气体的试管倒立在水中,经足够长时间后,试管内气体体积缩小为原体积的,则原混合气体中N2与NO2的体积比是()A.2∶3B.3∶2D.5∶3与水反应使气体的体积减小,设原混合气体的体积为5 mL,则:23NO2+H2O2HNO3+NOΔV3 1 2V(NO2) 5 mL×(1-)V(NO2)=3 mLV(N2)∶V(NO2)=(5 mL-3 mL)∶3 mL=2∶35.把少量NO2气体通入过量小苏打溶液中,再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管,最后收集到的气体是()A.氧气B.二氧化氮D.二氧化氮和一氧化氮NO2气体通入过量小苏打溶液中,逸出的气体为NO、CO2,二者的物质的量之比为1∶2,同时还有少量水蒸气逸出,再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管中,CO2、水蒸气与过氧化钠反应生成了O2,V(NO)∶V(O2)<1∶1,所以最后收集到的气体是NO2和O2。
2020_2021学年新教材高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素第二节第1课时氮气与氮的固定一氧
氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮(40分钟70分)一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分)1.下列有关环境问题的说法正确的是( )A.燃煤时加入适量石灰石,可减少废气中SO2的量B.“雾霾天气”“温室效应”“光化学烟雾”的形成都与氮氧化物有关C.pH在5.6～7.0之间的降水通常称为酸雨D.NO使人体的中毒原理与CO不同【解析】选A。
温室效应的形成与CO2等有关,B错误;酸雨是pH小于5.6的雨水,C错误;CO与NO均与人体中的血红蛋白结合,中毒原理相同,D错误。
2.下列不属于氮的固定的是( )A.在根瘤菌作用下氮气转变成氮肥B.打雷时氮气转变成一氧化氮C.氨气与二氧化碳反应生成尿素D.氮气与氢气合成氨【解析】选C。
氨气与二氧化碳反应生成尿素不属于氮的固定。
3.某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应,生成氮气和二氧化碳。
若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为1∶2,则该氮的氧化物是( ) A.N2O B.NO C.NO2 D.N2O5【解析】选B。
设氮的氧化物化学式为N x O y,则N x O y+2CO→N2+2CO2,则x∶y=1∶1,即为NO。
【补偿训练】某种氮的氧化物中氮与氧的质量比为7∶16,则这种氮的氧化物的化学式是( )A.NOB.NO2C.N2OD.N2O5【解析】选B。
设该氧化物的化学式为N x O y,由氮、氧两种元素的质量比为7∶16,则(14×x)∶(16×y)=7∶16,解得x∶y=1∶2,即该氧化物的化学式为NO2。
4.如图所示,夹子开始处于关闭状态,将液体A滴入试管②与气体B充分反应,打开夹子,发现试管①内的水立刻沸腾了。
则液体A和气体B的组合不可能是下列的( )A.亚硫酸钠溶液、氯气B.水、二氧化氮C.水、一氧化氮D.氢氧化钠溶液、二氧化碳【解析】选C。
①中水沸腾说明①中气体压强减小,在C项中水与NO不反应,不能使气体压强减小。
复习-高中 化学 第二册 第五单元 第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮
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基础·自主学习
核心·互动探究
2．氮的氧化物溶于水的三种类型：
(1)NO2气体：NO2气体溶于水时仅涉及反应①，剩余气体为NO。 (2)NO2和O2的混合气体：NO2和O2的混合气体溶于水时涉及关系式③，
12
基础·自主学习
核心·互动探究
2．下列关于一氧化氮的叙述正确的是( ) A．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气直接化合 C．一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到 D．一氧化氮易溶于水，只能用向上排空气法收集
解析 NO是无色气体，不溶于水，可由N2与O2直接化合而得到，且易与空气 中的氧气直接反应而生成NO2，故只有C项符合题意。 答案 C
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基础·自主学习
核心·互动探究
4．氮的固定
(1)概念：使空气中__游__离____态的氮转化为含氮化合物。
(2)分类：
自然固氮
氮的固定
高能 生物
人工
固氮
固氮 固氮 合成氨
仿生
→占10% →占90%
固氮
6
基础·自主学习
核心·互动探究
知识点二 一氧化氮和二氧化氮
如图是一氧化氮浓度检测仪，为什么要检测一氧化氮的浓度，一氧化氮有什么样的 性质？二氧化氮呢？请完成下列知识点：
13
基础·自主学习
核心·互动探究
3．关于二氧化硫和二氧化氮叙述正确的是( ) A．两种气体都是无色有毒的气体，且都可用水吸收以消除对空气的污染 B．二氧化硫与过量的二氧化氮混合后通入水中能得到两种常用的强酸 C．两种气体都具有强氧化性，因此都能够使品红溶液褪色 D．两种气体溶于水都可以与水反应，且只生成相应的酸 解析 二氧化氮跟水反应，生成硝酸和一氧化氮，二氧化硫溶于水生成亚硫酸， 硝酸氧化亚硫酸生成硫酸。二氧化硫的漂白原理不是利用强氧化性，二氧化硫 也不具有强氧化性。 答案 B
高中化学必修二 学习笔记 第5章 第2节 第1课时 氮气和氮氧化物
第二节氮及其化合物第1课时氮气和氮氧化物[核心素养发展目标] 1.通过对氮元素“位—构—性”的分析，认识氮元素在自然界中的存在形式，了解氮的固定的意义。
2.掌握N2的性质。
3.掌握NO、NO2的性质及二者的相互转化。
4.掌握NO、NO2与O2混合溶于水的计算。
一、氮气与氮的固定1．氮元素(1)一般通过________________与其他原子相互结合构成物质。
(2)氮元素在自然界中的存在2．氮气思考1根据氮原子核外电子排布和氮气分子的结构，推测氮气的化学活性。
________________________________________________________________________________________________________________________________________________在高温、放电等条件下，氮气可以与镁、氢气、氧气等物质发生化合反应。
写出氮气与下列物质发生反应的化学方程式：①金属镁：________________________，氮气表现________性；②氢气：________________________，氮气表现________性；③氧气：____________________________，氮气表现________性。
思考2写出镁条在空气中燃烧发生反应的化学方程式。
________________________________________________________________________3．氮的固定氮的固定⎩⎪⎨⎪⎧概念：将大气中 的氮转化为 的过程分类⎩⎪⎨⎪⎧ 自然固氮⎩⎪⎨⎪⎧ 高能固氮(如雷雨天气N 2转化为NO )生物固氮(如豆科植物的根瘤菌固氮)人工固氮⎩⎪⎨⎪⎧合成氨(工业合成氨)仿生固氮(某些金属有机化合物 可起到根瘤菌的作用)1．判断正误(1)N 2和O 2在放电的条件下会直接生成NO 2( )(2)氮原子与其他原子只能形成共价键，不能形成离子键( ) (3)氮气常用作焊接金属、填充灯泡、保存食品的保护气( ) (4)氮的固定中氮元素一定被氧化( )(5)工业上将NH 3转化为其他铵态化肥属于人工固氮( ) 2．氮在自然界中的循环如下图所示。
新教材高中化学第五章第二节第1课时氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮pptx课件新人教版必修第二册
微思考 实验室能否用排空气法收集NO气体？能否用排水法收集NO2？为 什么？
【答案】不能。NO与空气的密度十分接近且易与空气中的O2反应， 故不能用排空气法收集，一般用排水法收集；NO2易与H2O发生反应， 故不能用排水法收集，一般用向上排空气法收集。
(2022·广东茂名期中)下列关于NO、NO2性质的说法，正确的
3．二氧化氮溶于水的实验——教材【实验5－5】 (1)实验过程。
实验
装置
在如上图注射器里充入20 mL NO， 打 开 弹 簧 夹 ， 快
实验
振荡注
然后吸入5 mL 水，用乳胶管和弹簧 速吸入10 mL空气
操作
射器
夹封住管口，振荡注射器来自后夹上弹簧夹无 明 显 无 色 气 体 变 红棕色气体变浅至消失，有无色气 实验现象
2．氮气的化学性质 (1)稳定性：通常情况下，氮气难以与其他物质发生化学反应，无法 被大多数生物体直接吸收。
(2)氮气与金属或非金属单质的反应。 ①与金属镁反应：__N_2_＋__3_M__g_=_=点_=_燃=_=__M_g_3_N_2____。 ②与氧气反应：___N_2_＋__O_2_=放_=_电=_或=_=_高_=温_=_2_N_O_____。 ③与氢气反应：__N_2_＋__3_H_2_⥫_高=_催温_=、 化_=_高 剂_=压_⥬_2_N__H_3___。
是
()
A．都是无色无味气体
B．都不溶于水
C．都可以用向上排空气法收集
D．NO2与水能够发生反应，而NO不能 【答案】D
课堂 ·重难探究
重难点 氮的氧化物溶于水的有关计算
[重难理解] 1．氮的氧化物溶于水的相关反应原理 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO① 2NO＋O2===2NO2② 由方程式①×2＋②得： 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3③ 由方程式①×2＋②×3得： 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3④
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知识铺垫
新知预习
自主测试
一、氮气与氮的固定
1.自然界中的氮元素
2.氮气的化学性质 (1)稳定性:通常情况下氮气难与其他物质发生化学反应,无法被 大多数生物体直接吸收。 【微思考】为何氮气的化学性质很稳定? 提示氮分子内两个氮原子之间以共价三键结合,断开该化学键需 要较多的能量。
随堂检测
步骤②:将O2缓慢通入步骤①的试管中,如图乙所示。
乙
任务
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1.步骤①中:试管内气体的颜色和水位有何变化?发生反应的化学 方程式是什么?
提示红棕色气体逐渐消失,试管内水位不断上升,最后水充满整个 试管的23,上部为无色气体,占试管容积的13。NO2 与 H2O 发生反 应:3NO2+H2O 2HNO3+NO。
含氮的化合物,或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨。
②人工固氮:人类通过控制条件,将氮气氧化或还原为氮的化合
物。最重要的人工固氮途径是工业合成氨。
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二、一氧化氮和二氧化氮
1.物理性质
物质 颜色、状态 气味
毒性 水溶性
NO 无色气体
无味
有毒 不溶于水
NO2 红棕色气体 2.化学性质
第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮
1.通过分析氮气分子的结构,了解氮气的化学稳定性。培养宏观 辨识与微观探析的能力。 2.结合生产、生活实例,了解氮的固定的概念及意义。培养科学 态度与社会责任方面的素养。 3.掌握氮气、氮氧化物的重要化学性质,培养变化观念。
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1.空气中主要含有氮气和氧气,其中氮气的性质稳定,可作保护气。
提示当液体充满试管时,NO2和通入的O2恰好完全反应生成
HNO3,即4NO2+O2+2H2O === 4HNO3,因此V(NO2)∶V(O2)=4∶1。
4.在相同条件下,向同一试管中分别通入NO和O2,然后倒置于水 槽中,若溶液充满试管,则通入的NO和O2的体积比为多少?
提示4∶3。
任务
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知识拓展 氮的氧化物溶于水的有关定量关系 1.相关反应原理
3NO2+H2O === 2HNO3+NO① 2NO+O2 === 2NO2② 由方程式①×2+②得:4NO2+O2+2H2O === 4HNO3③ 由方程式①×2+②×3得:4NO+3O2+2H2O === 4HNO3④
任务
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氮的氧化物溶于水的有关计算
问题探究
【实验探究】NO2被H2O吸收的实验 NO2能溶于H2O并发生反应,为了使NO2尽可能被H2O吸收,某化 学兴趣小组设计了如下实验步骤,以探究NO2被H2O吸收的程度。 步骤①:将盛满NO2气体的试管倒置于盛水的水槽中,如图甲所示。
甲
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作用的是( )
A.N2与O2反应生成NO B.NH3经催化氧化生成NO C.N2与H2在一定条件下合成氨 D.豆科植物的根瘤菌将空气中的氮气转化为含氮化合物
答案:B
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3.下列说法正确的是( ) A.一氧化氮和二氧化氮都可用排水法收集 B.二氧化氮既有氧化性,又有还原性 C.通常情况下,二氧化氮和一氧化氮都是无色的有毒气体 D.一氧化氮只具有还原性 答案:B 解析:NO2易溶于水,且溶于水时与水发生反应,不能用排水法收 集,A项错误;二氧化氮与水反应时,既作氧化剂又作还原剂,B项正确; 通常情况下,一氧化氮为无色气体,二氧化氮为红棕色气体,它们都 是有毒气体,C项错误;一氧化氮中氮元素显+2价,很容易被氧化,作 还原剂,具有还原性,也可以被还原,作氧化剂,具有氧化性,D项错误。
2.氮氧化物溶于水的不同情况及剩余气体分析 (1)NO2与O2的混合气体溶于水(反应③)
= 4 ∶ 1,恰好完全反应
当 V(NO2)∶V(O2) > 4 ∶ 1,NO2过量,剩余 NO < 4 ∶ 1,O2过量,剩余O2
(2)NO 与 O2 的混合气体溶于水(反应④) = 4 ∶ 3,恰好完全反应
当 V(NO)∶V(O2) > 4 ∶ 3,剩余 NO
< 4 ∶ 3,剩余O2
温馨提示:氮的氧化物与O2的混合气体溶于水时,剩余的气体可 能是O2,也可能是NO,但不可能是NO2,因为NO2会与水反应生成 HNO3和NO。
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素能应用
典例一定条件下,将等体积的NO和O2充入同一试管,并将试管倒 立于水槽中,充分反应后剩余气体的体积约为原气体总体积的
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(2)氮气与金属或非金属单质的反应
①与金属镁反应:N2+3Mg Mg3N2。
②与氧气反应:N2+O2
2NO。
③与氢气反应:N2+3H2 3.氮的固定
2NH3。
(1)定义:将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。
(2)分类
①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
2.步骤②中试管内气体的颜色和体积怎样变化,试管内水位怎样 变化?主要发生哪些反应?
提示缓慢通入O2时,试管内无色气体变为红棕色,后又变为无色,
但气体体积减小,液面不断上升。发生反应:2NO+O2 === 2NO2,3NO2+H2O === 2HNO3+NO。
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3.当液体充满整个试管时,通入的O2与原试管内的NO2体积之比 是多少?写出总反应的化学方程式。
有刺激性气味 有毒 易溶于水
(1)常温下,NO不稳定,易与O2结合。
化学方程式为2NO+O2 === 2NO2。
(2)NO2溶于水时与水发生反应。
化学方程式为3NO2+H2O === 2HNO3+NO。
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1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)NO和NO2的颜色、气味、水溶性不同,但它们都是有毒的气 体。( ) (2)实验室只能用排水法收集NO,用向上排空气法收集NO2。( ) (3)NO具有较强的还原性,在空气中极易被氧化。( ) (4)将盛满NO的试管打开塞子置于空气中,无色气体变为红棕色 。( ) (5)打磨好的镁带在空气中燃烧可得到纯净的Mg3N2。( ) 答案:(1)√ (2)√ (3)√ (4)√ (5)×