第5章 第2节 第1课时 氮气与氮的氧化物 【新教材】 人教版高中化学
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配套新教材-高中化学-人教版必修第二册-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、氮的固定
⑴概念：
使空气中游离态的N2转化成 含氮化合物叫做氮的固定简称固氮
（2）分类：
氮 自然固氮 的 固 人工固氮 定
高能固氮
生物固氮 合成氨 仿生固氮
1.氮气的物理性质与化学性质 2.氮气的固定 3.一氧化氮与二氧化氮的性质
2NH3 可逆反应
③ N2 + 3Mg
点燃
Mg3N2
(二)、氮的氧化物
名称
化合价
一氧化二氮
+1
一氧化氮
+2
三氧化二氮
+3
二氧化氮
+4
四氧化二氮
+4
五氧化二氮
+5
化学式 N2O笑* 气 NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5
1、NO的性质：
NO是一种_无__色___无___气味_难__溶于 水的气体，常温下可与氧气反应 生成_N__O_2_气体。
图1 氮在自然界中的循环示意图
一、氮循环中的重要物质及其变化 (一）氮气与氮的固定
1、氮气的物理性质
状态： 气体 颜色： 无色 气味： 无味 密度： 比空气密度略小 溶解性： 难溶于水
2、氮气的化学性质（稳定，很难与其他物质反应） ① N2 ＋ O2 放电 2NO
②
N2＋3H2
高温、高压 催化剂
2NO+O2=2NO2
一氧化氮有毒性，因为它结合血红 蛋白的能力比一氧化碳还强！
2、NO2的性质：
NO2是一种_红__棕_色_有__刺__激__性_气味 _易__溶于水并与水发生反应的有毒
气体NO。既有氧化性又有还原性。
3NO2+H2O=2HNO3பைடு நூலகம்NO
人教版高中化学必修第二册 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
方法突破
氮氧化物 物理性质 无色的气体，难溶于水
毒性 有毒（跟血红蛋白结合） 与水反应 不反应（难溶于水） 与氧气反应 收集方法 常用排水法
通常为红棕色、有刺激性气味的气体 有毒
不反应 常用向上排空气法
2.氮氧化物溶于水的计算
测全达标
1.下列气体遇到空气时，会发生颜色改变的是( D )
C
3.[2023·江苏镇江月考改编]海洋生物参与氮循环的过程如图所示，下列说法正确的是 (C)
A.反应①中发生了电子转移 B.反应③⑤属于氮的固定 C.反应③可能有氧气参与 D.生物死亡后，氮不再参与海洋中的氮循环
4.汽车尾气催化转化装置的工作原理如图所示。 下列说法不正确的是( B )
B
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，同时注射器的活塞向内移动
实验分析
深度思考1 金属镁在空气中燃烧，可能与哪些物质发生反应？分别得到什么产物？ ___________________________________________________________________________
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
1 基础落实·必备知识全过关 2 重难探究·能力素养全提升 3 学以致用·随堂检测全达标
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 素养 关系，培养宏观辨识与微观探析的学科核心素养。 目标 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
自然 固氮
人工 固氮
二、一氧化氮和二氧化氮
（1）物理性质
颜色 __无__色__
第五章第二节第一课时氮及其氧化物课件-高一化学人教版(2019)必修第二册
【例1】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.一氧化氮可以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，不能用排水法收集
【答案】C 【解析】A项，NO是无色气体，NO2是红棕色气体；B 项 N2，+ON2O=放=与=电=O2能2N直O接；发D项生，化N合O反不应溶2于NO水+，O可2==用2N排O水2；法C收项集, 。
3NO2+H2O = 2HNO3+NO
(3)NO + O2的混合气体溶于水 =4:3，恰好完全反应
4NO+3O2+2H2O=4HNO3 >4:3，NO过量，剩余气体为NO
<4:3， O2过量，剩余气体为O2
(4) NO2和O2的混合气体溶于水 = 4:1，恰好完全反应
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
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。
N2+3H2
高温高压 催化剂
2NH3
典例精讲 (3)下列氮气的用途叙述中，分别应用了氮气的什么性质？ ①文物馆将贵重文物保存在氮气中。 答案 N2的稳定性
例2：将30mLNO和NO2的混合气，通入倒立在水槽中的盛满水 的量筒里，片刻后，量筒里剩下16mL的气体。求原混合气体中
解N法O和1：N假O2设的N体O积和。NO2的体积分别为V1和V2 ，则
3NO2+H2O = 2HNO3+NO
5.2 第1课时 氮气和氮氧化物课件 高一化学人教版(2019)必修第二册
现象
(1)无明显变化;
(2)无色气体变为红棕色;
(3)气体又变为无色,同时注射器的活塞向内移动
二、NO和NO2 的性质
2.实验结论及解释:
(1)NO不溶于水,也不与水反应。
(2)NO与 O2反应生成红棕色的 NO2:
2NO+O2
2NO2。
(3)NO2能与水反应生成无色的 NO:
3NO2+H2O
2HNO3+NO
工业合成氨为农作物的生长提供了氮元素,为其他化工产品,如
炸药、农药、染料等的生产提供了重要原料。
由于在合成氨领域做出的杰出贡献,德国化学家哈伯和博施分
别获得了诺贝尔化学奖。近些年来,我国的科研水平有了很大的提
高,在很多领域已处于世界领先水平。
三、认识氮的氧化物
演示实验:NO2与水的反应。
1.实验步骤:在一支 50 mL 的注射器里充入 20 mL NO,然后吸
②NO2的尾气用 NaOH 溶液吸收:2NO2+2NaOH
NaNO3+NaNO2+H2O
③常温下易转化为 N2O4: 2NO2 N2O4
④NO2具有较强的氧化性,可使湿润的淀粉-KI试纸变蓝。
四、含氮物质对环境的影响
你还知道哪些与含氮物质的转化有关的事实呢? 含氮物质之间
的转化对人类的生产和生活都有益吗?
了如下实验步骤,以探究 NO2被水吸收的程度。
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。
观察现象。
步骤②:将 O2缓慢通入步骤①的试管中,如图乙所示。观察现象。
二、NO和NO2 的性质
将充满NO2的试管倒置于水槽中,试管中的红棕色逐渐褪去,水
第五章 第二节 第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化下学期高一化学人教版(2019)必修第二册
1.氮元素的存在
二
ⅤA
(1)氮元素在周期表中的位置:氮元素位于元素周期表的第___周期、第____族。
5
共用电子对
氮原子的最外电子层有__个电子。氮原子一般通过___________与其他原子相互
结合构成物质。
(2)氮元素的存在:主要以氮分子的形式存在于空气中,部分氮元素存在于动植物体
蛋白质
硝酸盐
铵盐
NO 和 1 L N2,则剩余气体的体积为 L+1 L= L,剩余气体的体积约为原气体总体
4
2
3
3
积的( L)/2 L= 。
(2)相同条件下,将 O2 和 NO2 按体积比 1∶4 混合并且通入足量水后,有无气体剩余?
提示:无。因为 4NO2+O2+2H2O
4HNO3,无气体剩余。
【探究训练】
1.(2022·温州高一检测)下列关于 N2 的叙述错误的是 (
4HNO3,②
2HNO3+NO。已知 V(NO)=5 mL,参与反应②的 NO2 的体积为 15 mL,
从而可知参与反应①的 NO2 和 O2 的总体积为 20 mL-15 mL=5 mL,结合反应①可得,
原混合气体中 O2 的体积为 5 mL×1/5=1 mL。
【补偿训练】
1.标准状况下将盛满 NO2 的大试管倒扣在盛水的水槽中,充分吸收后,试管内
常被用作保护气。
学习任务二
一氧化氮和二氧化氮
任务驱动:
氮元素的化合价有多种,你能分别写出它们对应的氧化物的化学式吗?
N2O
NO
NO2 N2O4
1.氮的氧化物:氮有多种价态的氧化物,如_____、____、_____、_____、N
二
ⅤA
(1)氮元素在周期表中的位置:氮元素位于元素周期表的第___周期、第____族。
5
共用电子对
氮原子的最外电子层有__个电子。氮原子一般通过___________与其他原子相互
结合构成物质。
(2)氮元素的存在:主要以氮分子的形式存在于空气中,部分氮元素存在于动植物体
蛋白质
硝酸盐
铵盐
NO 和 1 L N2,则剩余气体的体积为 L+1 L= L,剩余气体的体积约为原气体总体
4
2
3
3
积的( L)/2 L= 。
(2)相同条件下,将 O2 和 NO2 按体积比 1∶4 混合并且通入足量水后,有无气体剩余?
提示:无。因为 4NO2+O2+2H2O
4HNO3,无气体剩余。
【探究训练】
1.(2022·温州高一检测)下列关于 N2 的叙述错误的是 (
4HNO3,②
2HNO3+NO。已知 V(NO)=5 mL,参与反应②的 NO2 的体积为 15 mL,
从而可知参与反应①的 NO2 和 O2 的总体积为 20 mL-15 mL=5 mL,结合反应①可得,
原混合气体中 O2 的体积为 5 mL×1/5=1 mL。
【补偿训练】
1.标准状况下将盛满 NO2 的大试管倒扣在盛水的水槽中,充分吸收后,试管内
常被用作保护气。
学习任务二
一氧化氮和二氧化氮
任务驱动:
氮元素的化合价有多种,你能分别写出它们对应的氧化物的化学式吗?
N2O
NO
NO2 N2O4
1.氮的氧化物:氮有多种价态的氧化物,如_____、____、_____、_____、N
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
5.2.1氮气与氮的氧化物教学设计2023-2024学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
3.工业生产：氮气作为保护气体，用于金属焊接、半导体制造等。
4.环境保护：氮的氧化物用于制造硝酸、氮肥等，促进植物生长，提高农作物产量。
教学反思
今天的课程结束后，我对氮气与氮的氧化物的教学进行了反思。首先，我意识到实验教学在化学教学中起到了至关重要的作用。通过实验，学生们能够直观地观察到氮气与氮的氧化物的性质和变化，加深了对知识的理解和记忆。例如，在氮气实验中，学生们通过观察集气瓶内水位的变化，直观地感受到了氮气的密度比水小的性质。而在氮的氧化物实验中，学生们通过观察湿润的蓝色石蕊试纸的颜色变化，加深了对二氧化氮的酸性性质的理解。
2.植物损害：氮的氧化物能对植物造成伤害，影响农作物产量和质量。
3.建筑物腐蚀：氮的氧化物中的二氧化氮能与水蒸气结合形成硝酸，对建筑物、桥梁等基础设施造成腐蚀。
题型三：实验操作及观察
【问题】请描述如何进行氮气与氮的氧化物的实验操作，并观察实验现象。
【答案】实验操作及观察如下：
1.氮气实验操作：
（1）准备实验器材：集气瓶、水槽、导管等。
互动探究：
设计小组讨论环节，让学生围绕氮气与氮的氧化物的性质和用途展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。
鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。
技能训练：
设计实践活动或实验，让学生在实践中体验氮气与氮的氧化物知识的应用，提高实践能力。
在氮气与氮的氧化物新课呈现结束后，对知识点进行梳理和总结。
强调重点和难点，帮助学生形成完整的知识体系。
（四）巩固练习（预计用时：5分钟）
随堂练习：
随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对氮气与氮的氧化物知识的掌握情况。
鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决氮气与氮的氧化物问题。
4.环境保护：氮的氧化物用于制造硝酸、氮肥等，促进植物生长，提高农作物产量。
教学反思
今天的课程结束后，我对氮气与氮的氧化物的教学进行了反思。首先，我意识到实验教学在化学教学中起到了至关重要的作用。通过实验，学生们能够直观地观察到氮气与氮的氧化物的性质和变化，加深了对知识的理解和记忆。例如，在氮气实验中，学生们通过观察集气瓶内水位的变化，直观地感受到了氮气的密度比水小的性质。而在氮的氧化物实验中，学生们通过观察湿润的蓝色石蕊试纸的颜色变化，加深了对二氧化氮的酸性性质的理解。
2.植物损害：氮的氧化物能对植物造成伤害，影响农作物产量和质量。
3.建筑物腐蚀：氮的氧化物中的二氧化氮能与水蒸气结合形成硝酸，对建筑物、桥梁等基础设施造成腐蚀。
题型三：实验操作及观察
【问题】请描述如何进行氮气与氮的氧化物的实验操作，并观察实验现象。
【答案】实验操作及观察如下：
1.氮气实验操作：
（1）准备实验器材：集气瓶、水槽、导管等。
互动探究：
设计小组讨论环节，让学生围绕氮气与氮的氧化物的性质和用途展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。
鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。
技能训练：
设计实践活动或实验，让学生在实践中体验氮气与氮的氧化物知识的应用，提高实践能力。
在氮气与氮的氧化物新课呈现结束后，对知识点进行梳理和总结。
强调重点和难点，帮助学生形成完整的知识体系。
（四）巩固练习（预计用时：5分钟）
随堂练习：
随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对氮气与氮的氧化物知识的掌握情况。
鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决氮气与氮的氧化物问题。
20232024人教版新教材必修第二册第五章第二节氮及其化合物(第1课时)教案
课题：第二节氮及其化合物第1课时雷雨茂盛的庄稼课标要求能从物质类别和元素化合价的角度，预测氮气及氮的氧化物的性质及转化教学目标通过实验探究，了解氮的氧化物的主要性质，结合真实情境认识氮的氧化物在生产中的应用和对生态环境的影响。
教学重难点一氧化氮和二氧化氮的主要性质及应用【情景导入】学习过程设计某山谷经常电闪雷鸣、雷雨交加，但树木、灌木、草等植被非常茂密，但很少有人敢进入这个山谷。
你能解释该山谷植被茂密的原因吗？下面我们就来学习氮的氧化物。
【问题探究D1.No和NOz分别采用什么方法收集？说明原因。
提示：常温下NO能与O?反应，只能用排水法收集；NO,能与水反应生成N0,故只能用排空气法收集。
2.NO?转化为No的变化中，NO?只能作氧化剂吗？提示：NO?与水反应转化为No的同时生成HN(λ,NOz既作氧化剂又作还原剂。
【问题探究2】某山谷经常电闪雷鸣、雷雨交加，但树木、灌木、草等植被非常茂密，但很少有人敢进入这个山谷。
你能解释该山谷植被茂密的原因吗？提示：雷雨天时在闪电的作用下，空气中氮气与氧气反应生成N0,然后发生NOfNO2fHNO3的反应，HNOs随雨水进入土壤，为植被提供了丰富的氮肥。
【问题探究3】1.要使充满N（λ和。
2混合气体的试管倒扣水槽中，让水充满试管，必须按什么样的体积比混合？提示：由3NO2+H2O===2HNO3+NO和2NO+O2==2NO2得4N02+02+2⅛0===4HN03,即当NOZ和。
2的体积比为4：1时可完全溶于水。
2.将IOmL充满NO?和O?的混合气体的试管，倒置在水槽中，反应停止后试管内剩余2mL的无色气体，则原混合气体中为多少毫升？提示：①若剩余的是N0,由反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,得NO2体积为2mLX3=6mLo则原有。
2体积为（10mL-6mL）×^γ=0.8mL0②若剩余的是。
2,则有10mL-2InL=8mL叫和的混合气体按反应4NO2+O2+2HQ=4HNO3进4行。
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
化学人教版(2019)必修第二册5.2.1氮和氮的氧化物(共16张ppt)
物质
颜色
状态
气味
水溶性
收集方法
NO
无色
气体
无味
不
___溶于水
排水法
NO2
红棕色
气体
刺激性
易
___溶于水
向上排空气
都是不成
盐氧化物
(2) 化学性质【实验5-5】书p13
二氧化氮
任务二：NO和NO2的化学性质
【 实 验 现 象 】 无明显现象
①无色气体变为红棕色
②红棕色气体逐渐变为无色，注射器活塞向左
移动
【 实 验 结 论 】①
②
2NO＋O2===2NO2
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
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 ?
采取的措施是继续通入过量的空气
2NO + O2 = 2NO2
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
电子式
N
N
结构式 N
N
球棍模型
两个氮原子间以共价三键结合，氮气的化学性质很稳定，断
开该化学键需要较多的能量，通常难以与其它物质反应。
4. 氮气的化学性质
但高温、高压、催化剂或者放电等条件下，可以和某些物质发生反应。
N2 + 3Mg
N 2 + O2
N2 + 3H2
Mg3N2
2NO
2NH3
【科学史话】书P12
氮的氧化物
N2O(笑气)
NO
N2O3
NO2
N2O4
N2O5
颜色
状态
气味
水溶性
收集方法
NO
无色
气体
无味
不
___溶于水
排水法
NO2
红棕色
气体
刺激性
易
___溶于水
向上排空气
都是不成
盐氧化物
(2) 化学性质【实验5-5】书p13
二氧化氮
任务二：NO和NO2的化学性质
【 实 验 现 象 】 无明显现象
①无色气体变为红棕色
②红棕色气体逐渐变为无色，注射器活塞向左
移动
【 实 验 结 论 】①
②
2NO＋O2===2NO2
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
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 ?
采取的措施是继续通入过量的空气
2NO + O2 = 2NO2
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
电子式
N
N
结构式 N
N
球棍模型
两个氮原子间以共价三键结合，氮气的化学性质很稳定，断
开该化学键需要较多的能量，通常难以与其它物质反应。
4. 氮气的化学性质
但高温、高压、催化剂或者放电等条件下，可以和某些物质发生反应。
N2 + 3Mg
N 2 + O2
N2 + 3H2
Mg3N2
2NO
2NH3
【科学史话】书P12
氮的氧化物
N2O(笑气)
NO
N2O3
NO2
N2O4
N2O5
(新高中)化学人教版必修第二册课件：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
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。
-5-
第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮
课前篇自主预习 课堂篇探究学习
知识铺垫
新知预习
自主测理性质
物质 颜色、状态 气味
第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮
课前篇自主预习 课堂篇探究学习
知识铺垫
新知预习
自主测试
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。
-7-
第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮
知识铺垫
新知预习
自主测试
课前篇自主预习 课堂篇探究学习
2.下列过程没有起到氮的固定作用的是( )
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
-8-
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。
高中化学人教版(2019)必修第二册课件：第五章第二节第一课时 氮气及氮的氧化物
化学
问题2:固定氮的途径有哪些?
提示:固定氮的途径有自然固氮和人工固氮,自然固氮有高能固氮(雷电作
用)、生物固氮(豆科植物)。
问题3:氮循环中含氮物质有多种形式的转化,有的对人类生产、生活有益,
有的则产生负面作用,请举例说明。
提示:对人类有益的事例有人工固氮如合成氨,不仅为农作物的生长提供了
必需的氮元素,而且为其他化工产品的生产提供了重要的原料。对人类有害
的事例有工业废气、汽车尾气中的氮氧化物会造成大气污染等;工厂废液、
生活废水中的氮元素对水体造成污染。
化学
归纳拓展
氮的性质及氮的固定的易错点
(1)N2的化学性质不活泼,但氮元素为活泼非金属元素。
(2)氮的固定是指氮元素的游离态变为化合态的过程,如NH3转化为NO就不
是氮的固定。
化学
NO.3 应用体验·形成素养
化学
题点二
氮的固定及循环
3.(2020·福建漳平月考)下列叙述与氮的固定无关的是(
B
)
A.工业上氮气与氢气化合成氨
B.工业上将氨转化为硝酸和其他含氮化合物
C.豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为含氮化合物
D.电闪雷鸣的雨天,N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收
解析:氮的固定是指把大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。B选
体积为4体积+1.5体积=5.5体积;若剩余的为氧气,则这过程中一氧化氮
消耗的氧气为1.5体积,所以一氧化氮的体积是2体积。
化学
水发生反应。在一定条件下,NO和NO2可以相互转化,反应方程
式为2NO+O2
2NO2、3NO2+H2O
2HNO3+NO
第五章第二节氮及其化合物(第一课时)课件 高一化学下学期人教版(2019)必修第二册
是 1:3
。
3、将等体积NO2和O2充入试管，并倒立于水槽中，最后试管中剩余气体
为
O2
，剩余气体体积为原气体体积的 3/8 。
变式3：现有NO2、O2的混合气体12 mL，通入足量水中，充分反应后剩余气体 2 mL(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积可能是__4__m_L_或__1_._2_m__L__。
是什么？ 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
当V(NO):V(O2)=4:3时，恰好完全反应，无气体剩余； 当V(NO):V(O2)>4:3时，NO过量，剩余气体为NO; 当V(NO):V(O2)<4:3时，O2过量，剩余气体为O2。
【课堂练习】
1.将盛有60 mL NO2气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间
后，试管内气体的体积缩小。则反应后剩余气体的体积
是 20 mL
。
2.现有NO2、N2的混合气体12 mL，通入足量水中，充分反应后剩余气体6 mL(同温
同压下)，则原混合气体中氮气的体积是__3_m__L____，NO的体积是 9 mL
。
变式2：现有NO2、N2的混合气体，通入足量水中，充分反应后剩余气体的体积缩 小 为 原 来 的 一 半 ( 同 温 同 压 下 ) ， 则 原 混 合 气 体 中 氮 气 与 NO 的 体 积 比
2．结合实验探究，了解一氧化氮与氧气反应、二氧化氮与水反应，感受化学 变化的奇妙。掌握NO、NO2的性质，掌握NO、NO2之间的相互转化关系。培 养学生“科学探究与创新意识”的核心素养。
任务一：氮气与氮的固定 1.氮在自然界中的存在
游离态的氮以N2形式存在于空气中，约占空气体积的78％
(78%) 氮气
放电
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
①该反应中的氧化剂和还原剂分别是什么？ ②在此反应中每生成1 mol N2O，转移电子的物质的量是多少？ 提示：①该反应中的氧化剂是二氧化氮，还原剂是一氧化碳。②该 反应中氮原子的化合价由＋4价变为＋1价，所以生成1 mol N2O，转移 电子的物质的量为6 mol。
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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
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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。
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第五章 化工生产中的
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重要非金属元素
堂 检 测
能
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第二节 氮及其化合物
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学 科 素 养
第1课时 氮气与氮的氧化物
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必
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发展目标
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体系构建
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达
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1.结合氮元素在周期表中的位置和原子结构，
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随
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堂 检 测
能 力
_2_N__O_＋__O__2=__=_=_2_N_O__2___。
核
心 突 破
(2)NO2 与 H2O 反应生成 HNO3 和 NO，反应方程式为
课 时
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学 科 素
_3_N__O_2_＋__H_2_O__=_=_=_2_H__N_O__3＋__N__O____。
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2．氮气的物理性质
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达 标
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随
习 关
N2 是一种无色、无味的气体，ρ(N2)＜ρ(空气)，难溶于水。
键
堂 检 测
能 力
3．氮气的结构与化学性质
核
心 突 破
(1)N2 的结构
课 时
分
学 科 素 养
N2 的结构式为_N__≡__N_，氮氮键很难断裂，化学性质很稳定。
层 作
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学 科 素
③_N_2_＋__O_2_=_高=_=_温=_=_或=_=_放=__=电_=_=_2_N_O__。
养
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自 主
4．氮的固定：将大气中_游__离__态_的氮转化为氮__的__化__合__物__的过程。
达 标
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预
随
习
(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
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主
预 习
学方程式。
随 堂
检
关 键
测
能 力 核
提示：2Mg＋O2=点==燃==2MgO，3Mg＋N2=点==燃==Mg3N2，
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2Mg＋CO2=点==燃==2MgO＋C。
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二、一氧化氮和二氧化氮
达 标
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1．物理性质
堂 检
关 键 能
堂 检
关 键
测
能 力
含氮的化合物，或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨。
核 心
课
突 破
(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 时
分
学 科 素
物，最重要的人工固氮途径就是工__业__合__成___氨_。
养
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识 自
Mg 在空气中燃烧时可以发生的反应有哪些？写出化 达 标
习
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关 键
理解
N2 的主要性质和氮的固定，培养“宏观
检 测
能
力 核
辨识与微观探析”的核心素养。
心
课
突
破 学
2．根据实验认识 NO 与 NO2 的主要性质，培
科
时 分 层
素 养
养“科学探究与科学态度”的核心素养。
作
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必 备 知 识
自 主 预 习
关 键 能 力
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学 科 素 养 应 用 养 成
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一、氮气与氮的固定
基 达
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1．氮元素的位置、结构与存在
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习
堂
关 键
(1)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
检 测
能 力
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。
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必 备
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
双
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(1)豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮气属于氮的固定，是化学
达 标
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变化。
随
( )堂
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关 键 能
(2)汽车尾气中的氮氧化合物是由游离态氮转化来的。 ( ) 测
力
核 心
(3)C 易燃烧而 N2 需放电才反应，说明 C 的非金属性比 N 的强。 课
测
颜色 状态 气味 毒性 水溶性
力
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NO 无__色 气态 无__味__ 有__毒__ 不__溶
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学 科 素
NO2 _红__棕_色 气态 有__刺__激__性__气味 有__毒__ 易 __溶
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备
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自 主
2.化学性质
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习 关
(1)NO 在空气中易转化为红棕色的 NO2，反应方程式为
应
业
用
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成
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必
备
双
知
基
识
自 主
(2)化学性质
·
达 标
预
随
习 关 键
N2
在高__温__、__放__电__等条件下，N2
获得足够的能量，使
N≡N
断裂。
堂 检
测
能 力 核 心 突 破
写出①N2_3与_M__Mg_＋_g_、N__2H=_点=2_、=_燃=_O_=_2M_反_g_应3N__的2 __化；学②方_N_程_2＋_式_3_。H__2高__温催__化、__高剂__压__2_N__H_3__；
突 破
时
( )分
学
科 素 养
(4)N2 的电子式为 N⋮⋮N。
层
( )作
应 用 养
(5)2NO＋O2===2NO2 属于氮的固定。
业
()
成
[答案] (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)×
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必
备 知 识
2．最新的病毒学研究证实，一氧化氮对 SARS 病毒有直接抑制
双 基
达
自
标
主 预
作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是(
)
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随
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关 键
A.一氧化氮是一种红棕色气体
检 测
能
力 核
B.常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合
心
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突
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C.一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到
时 分
学 科
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素 养
D.一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集
作
应
业
用
养 成
[答案] C
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核
心 突 破
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。
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学 科
(2)氮元素在自然界中主要以氮分子的形式存在于空气中，部分氮 层
素 养 应
元素存在于动植物体内的蛋__白__质__中，还有部分氮元素存在于土壤、海
作 业
用
养 成
洋里的硝__酸__盐__和_铵__盐_中。
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· 知
3．俗话说“雷雨发庄稼”，这说明雷雨中含有能被植物吸收利
双 基
识
达
自 主
用的化合态的氮。请写出三个有关的化学方程式：
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(1)___________________________________________________； 检 测
能 力
(2)___________________________________________________；