5.2 氮及其化合物 第1课时 氮与氮的氧化物 课件-高中人教版(2019)化学必修第二册
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常在风和日丽的晴天之时顷刻间电闪雷鸣，下起了雷雨。奇怪 的是这里牧草茂盛，四季常青，被当地的牧民称之为“魔鬼 谷”。为什么魔鬼谷牧草旺盛？
一、氮气
1.氮的存在与结构特点
（1） 氮元素的存在： 氮元素在自然界中既有___游__离__态___又有_____化__合_态___。
（2）氮元素在周期表中位置：
三、一氧化氮和二氧化氮
2. 化学性质【实验5-5】
实验 装置
Hale Waihona Puke Baidu
实验 操作
现象
在一支50 mL的注射器里充入 20 mL NO，然后吸入5mL 水，用乳胶管和弹簧夹封住 管口，振荡注射器
_无__明__显__现__象__
打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹，观察 现象，然后再振荡注射器
无__色__气___体__变__红__棕__色__, 振荡后_红__棕__色__变__为__无__色___
(2)常见的NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法 工业尾气中NOx常用碱液吸收处理，NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液 完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。 ②催化转化法 在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)，或NOx与CO 在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。
【思考交流】
实验5-5对工业生产硝酸有什么启示？
2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO
深度思考 (1)结合N2、NO、NO2的化学性质，用方程式解释“雷雨发庄稼”的科 学道理。
答案 ①N2＋O2=放==电==2NO ②2NO＋O2===2NO2 ③3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
下列有关氮气的说法正确的是
A.氮气是由氮原子构成的双原子分子，所以化学性质不活泼
B.1 mol N2可与3 mol H2完全反应生成2 mol NH3 C.电闪雷鸣的雨天，雨水中会含有一定量的硝酸，其中发生的反应之一是
N2＋2O2===2NO2
√D.NO、NO2在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气
污染物
如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气体，分别 倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通边慢慢摇动试管，直到两
个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则两个试管内溶液
物质的量浓度之比为
√A.1∶1
C.7∶5
B.5∶7 D.4∶3
解析 NO2、NO装满试管，则体积相同，根据阿伏加德罗定律：n(NO2) ＝n(NO)，根据氮原子守恒所得硝酸的物质的量相同，溶液的体积相同，所 以两个试管中溶液物质的量浓度之比为1∶1。
硝酸与土壤中矿物质作用形成可溶性硝酸盐，成为氮肥 被植物吸收 ．
【总结】
性质 色、态、味
溶解性 毒性 与水反应 与氧气反应
对环境的影响
NO __无__色__、__无__味__气__体__
NO2 _红__棕__色__、__有__刺__激__性__气__味__气__体__
_难__溶__于__水__
有毒，大气污染物之一
第二周期、第ⅤA 族
（3）氮原子结构特点：
+7 2 5
氮原子原子结构示意图
，
氮原子不易通过 得失电子 达到最外层8电子稳定
结 构，一般是通过共用电子对与其他原子相互结合，
主要通过___共_用__电__子_对___键构成物质。
2.氮气的结构和性质
(1) 氮气的物理性质
颜色
状态
气味
_无__色__
气体
无__味___
有毒，大气污染物之一
不反应 __N_O__＋__O_2_=_=_=_2_N__O_2__
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 不反应
NO与血红蛋白结合使人中毒，NO、NO2导致光化学烟雾、 形成酸雨及破坏臭氧层
拓展：氮氧化物对环境的污染及防治 (1)常见的污染类型 ①光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应， 产生了一种有毒的烟雾。 ②酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。 ③破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。 ④NO与血红蛋白结合使人中毒。
氮的循环
三、一氧化氮和二氧化氮
1. 物理性质
性质 色、态、味
溶解性 毒性
NO __无__色__、__无__味__气__体__
_难__溶__于__水__ 有毒，大气污染物之一
NO2 _红__棕__色__、__有__刺__激__性__气__味__气__体__
有毒，大气污染物之一
氮有多种价态的氧化物，氮元素从＋1～＋5价都有对应的氧化物，如N2O、 NO 、N2O3、NO2(或 N2O4 )、N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、 N2O5 。
人教必修第二册 第五章第二节氮及其化合物 第1课时 氮与氮的氧化物
• 高一化学组
核心素养发展目标
1、通过学习氮及氮的氧化物的知识让学生理解论据 推理与模型认知的化学核心素养。 2、通过氮的氧化物溶于水的实验进一步的训练学生 的操作技能，培养学生科学探究以及实验创新的化 学核心素养。
资料： 据了解在新疆与青海两省区交界处有一狭长山谷，这里经
（3）氮气的化学性质
通常情况下氮气性质很稳定，但在高温、放电等条件下，也能 与某些物质发生反应。
（工业合成氨）
二、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:
游离
人工
化合
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，从而实现自然固氮。
密度
溶解性
密度与空气接近
_难__溶于水
:::
（2）氮气的结构
【问题】 写出氮气的电子式和结构式，分析氮气化学性质是否活 泼，为什么？
电子式_:_N____N_:_， 结构式___N__≡__N_，
由于 断键需要吸收很多的能量， 化学性质 稳定 ， 通常情况下难以与其他物质发生化学反应， 无法被大多数生命体直接吸收。
一、氮气
1.氮的存在与结构特点
（1） 氮元素的存在： 氮元素在自然界中既有___游__离__态___又有_____化__合_态___。
（2）氮元素在周期表中位置：
三、一氧化氮和二氧化氮
2. 化学性质【实验5-5】
实验 装置
Hale Waihona Puke Baidu
实验 操作
现象
在一支50 mL的注射器里充入 20 mL NO，然后吸入5mL 水，用乳胶管和弹簧夹封住 管口，振荡注射器
_无__明__显__现__象__
打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹，观察 现象，然后再振荡注射器
无__色__气___体__变__红__棕__色__, 振荡后_红__棕__色__变__为__无__色___
(2)常见的NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法 工业尾气中NOx常用碱液吸收处理，NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液 完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。 ②催化转化法 在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)，或NOx与CO 在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。
【思考交流】
实验5-5对工业生产硝酸有什么启示？
2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO
深度思考 (1)结合N2、NO、NO2的化学性质，用方程式解释“雷雨发庄稼”的科 学道理。
答案 ①N2＋O2=放==电==2NO ②2NO＋O2===2NO2 ③3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
下列有关氮气的说法正确的是
A.氮气是由氮原子构成的双原子分子，所以化学性质不活泼
B.1 mol N2可与3 mol H2完全反应生成2 mol NH3 C.电闪雷鸣的雨天，雨水中会含有一定量的硝酸，其中发生的反应之一是
N2＋2O2===2NO2
√D.NO、NO2在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气
污染物
如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气体，分别 倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通边慢慢摇动试管，直到两
个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则两个试管内溶液
物质的量浓度之比为
√A.1∶1
C.7∶5
B.5∶7 D.4∶3
解析 NO2、NO装满试管，则体积相同，根据阿伏加德罗定律：n(NO2) ＝n(NO)，根据氮原子守恒所得硝酸的物质的量相同，溶液的体积相同，所 以两个试管中溶液物质的量浓度之比为1∶1。
硝酸与土壤中矿物质作用形成可溶性硝酸盐，成为氮肥 被植物吸收 ．
【总结】
性质 色、态、味
溶解性 毒性 与水反应 与氧气反应
对环境的影响
NO __无__色__、__无__味__气__体__
NO2 _红__棕__色__、__有__刺__激__性__气__味__气__体__
_难__溶__于__水__
有毒，大气污染物之一
第二周期、第ⅤA 族
（3）氮原子结构特点：
+7 2 5
氮原子原子结构示意图
，
氮原子不易通过 得失电子 达到最外层8电子稳定
结 构，一般是通过共用电子对与其他原子相互结合，
主要通过___共_用__电__子_对___键构成物质。
2.氮气的结构和性质
(1) 氮气的物理性质
颜色
状态
气味
_无__色__
气体
无__味___
有毒，大气污染物之一
不反应 __N_O__＋__O_2_=_=_=_2_N__O_2__
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 不反应
NO与血红蛋白结合使人中毒，NO、NO2导致光化学烟雾、 形成酸雨及破坏臭氧层
拓展：氮氧化物对环境的污染及防治 (1)常见的污染类型 ①光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应， 产生了一种有毒的烟雾。 ②酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。 ③破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。 ④NO与血红蛋白结合使人中毒。
氮的循环
三、一氧化氮和二氧化氮
1. 物理性质
性质 色、态、味
溶解性 毒性
NO __无__色__、__无__味__气__体__
_难__溶__于__水__ 有毒，大气污染物之一
NO2 _红__棕__色__、__有__刺__激__性__气__味__气__体__
有毒，大气污染物之一
氮有多种价态的氧化物，氮元素从＋1～＋5价都有对应的氧化物，如N2O、 NO 、N2O3、NO2(或 N2O4 )、N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、 N2O5 。
人教必修第二册 第五章第二节氮及其化合物 第1课时 氮与氮的氧化物
• 高一化学组
核心素养发展目标
1、通过学习氮及氮的氧化物的知识让学生理解论据 推理与模型认知的化学核心素养。 2、通过氮的氧化物溶于水的实验进一步的训练学生 的操作技能，培养学生科学探究以及实验创新的化 学核心素养。
资料： 据了解在新疆与青海两省区交界处有一狭长山谷，这里经
（3）氮气的化学性质
通常情况下氮气性质很稳定，但在高温、放电等条件下，也能 与某些物质发生反应。
（工业合成氨）
二、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:
游离
人工
化合
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，从而实现自然固氮。
密度
溶解性
密度与空气接近
_难__溶于水
:::
（2）氮气的结构
【问题】 写出氮气的电子式和结构式，分析氮气化学性质是否活 泼，为什么？
电子式_:_N____N_:_， 结构式___N__≡__N_，
由于 断键需要吸收很多的能量， 化学性质 稳定 ， 通常情况下难以与其他物质发生化学反应， 无法被大多数生命体直接吸收。