【高中化学】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.pptx

新教材.必修一第第二二节节 氮及其化合物氮及其化合物第第1课时课时 氮及其氧化物氮及其氧化物新教材.必修一学习目标学习目标1 1、掌握、掌握NONO和和NONO2 2的的物理物理性质性质和化学性质和化学性质2 2、初步学会有关初步学会有关氮氧化物的计算氮氧化物的计算。3 3、了解了解的的氮氧化物、二氧化硫等污染物的来源、氮氧化物、二氧化硫等污染物的来源、危害及防治，增强环保意识危害及防治，增强环保意识资料一：资料一：据说在新疆与青海两省区交界处有一狭长山谷，这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，下起雷雨里经常在风和日丽的晴天顷刻电闪雷鸣，下起雷雨 奇怪奇怪的是这里牧草茂盛，四季常青，被当地牧民称为的是这里牧草茂盛，四季常青，被当地牧民称为“魔鬼魔鬼谷谷”。为什么魔鬼谷牧草旺盛为什么魔鬼谷牧草旺盛？资料二：资料二：有句谚语有句谚语“雷雨发庄稼雷雨发庄稼”，你明白其中的你明白其中的化学道理化学道理吗？吗？科学视野科学视野雷雨天时在闪电的作用下空气中氮气与氧气反应雷雨天时在闪电的作用下空气中氮气与氧气反应生成生成NONO，然后发生，然后发生NONONONO2 2HNOHNO3 3，HNOHNO3 3随雨水进入土壤，为植被提供了丰富的氮肥。随雨水进入土壤，为植被提供了丰富的氮肥。知识梳理游离人工化合1.氮的固定氮原子的结构氮原子的结构原子结构示意图原子结构示意图:_,:_,一般通过一般通过 _ _ 与其与其他原子结合。他原子结合。共用电子对共用电子对知识梳理2.氮气(1)物理性质：色 味气体，密度比空气略小，溶于水。(2)化学性质无无难写出有关化学方程式：_；_；_。(3)液氮的应用19091909年年，德德国国化化学学家家哈哈伯伯经经过过反反复复的的实实验验研研究究后后发发现现，在在500600500600、17.520.0MPa17.520.0MPa和和锇锇为为催催化化剂剂的的条条件件下下，反反应应后后氨氨的的含含量量可可达达到到6%6%以以上上，具具备备了了工工业业化化生生产产的的可可能能性性。为为了了把把哈哈伯伯合合成成氨氨的的实实验验室室方方法法转转化化为为规规模模化化的的工工业业生生产产，德德国国工工程程师师博博施施作作出出了了重重要要贡贡献献。由由于于合合成成氨氨工工业业生生产产的的实实现现和和相相关关研研究究对对化化学学理理论论与与技技术术发发展展的的推推动动，哈哈伯伯和和博博施施都都获获得得了了诺诺贝贝尔尔化化学学奖奖。合合成成氨氨是是人人类类科科学学技技术术发发展展史史上上的的一一项项重重大成就。大成就。哈伯(F.Haber，1868-1934)工 业 合 成 氨N2+3H2 2NH3高温高压高温高压催化剂催化剂典例精讲(3)下列氮气的用途叙述中，分别应用了氮气的什么性质？文物馆将贵重文物保存在氮气中。氮气是合成氨工业的重要原料。雷电是自然界重要的固氮方式。医疗上，液氮是常见的冷冻剂。答案N2的稳定性答案N2的氧化性答案N2的还原性答案N2的沸点低，液氮易汽化，且汽化吸收热量3 3.氮的氧化物氮有多种价态的氧化物，氮元素从15价都有对应的氧化物，如N2O、N2O3、NO2(或 )、N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、。NON2O4N2O54 4.氮氧化物对环境的污染及防治光化学烟雾：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。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。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。NO与血红蛋白结合使人中毒。5 5.氮氧化物防治碱液吸收法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。2NO22NaOH NaNO3NaNO2H2ONO2NO2NaOH 2NaNO2H2O2NOx+2XCO N2+2XCO2催化剂 N22CO2NONO2色色味味水溶性水溶性密度密度与水反应与水反应与与O2反应反应收集方式收集方式红棕色排水法向上排空气法3NO2+H2O=2HNO3+NO 2NO+O2=2NO2无色讨论抢答NO与NO2的比较刺激性气味无味易溶不溶比空气大比空气略小NONO2O2H2O实验实验操作操作在一支在一支50 mL的注射器里充入的注射器里充入20 mL NO，然后吸入，然后吸入5 mL水，水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器振荡注射器打开弹簧夹，快速吸入打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹，观察现象空气后夹上弹簧夹，观察现象,然后再振荡注射器然后再振荡注射器现象现象 _ _，振荡后振荡后 _。结论在一定条件下,NO,NO与NONO2 2可以相互转化NONONONO2 2:_:_；NONO2 2NO:_(NO:_(工业制取硝酸)。无明显现象无明显现象无色气体变红棕色无色气体变红棕色红棕色变为红棕色变为无色无色(3)(3)实验探究:2NO+O2NO+O2 2=2NO=2NO2 23NO3NO2 2+H+H2 2O=2HNOO=2HNO3 3+NO+NO写出写出NO、NO2分别与分别与O2、H2O反应方程式反应方程式(1)NO2与水与水(2)NO2+NO与水与水*有关氮的氧化物的计算有关氮的氧化物的计算(3)NO+O2的混合气体溶于水的混合气体溶于水=4:3，恰好完全反应，恰好完全反应4:3，NO过量，剩余气体为过量，剩余气体为NO4:3，O2过量，剩余气体为过量，剩余气体为O2=4:1，恰好完全反应，恰好完全反应(4)NO2和和O2的混合气体溶于水的混合气体溶于水 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 4:1，NO2过量，剩余气体为过量，剩余气体为NO 3NO2+H2O=2HNO3+NO 4NO+3O2+2H2O=4HNO3 1、NO2+H2O型型例例1：将盛满有若干毫升：将盛满有若干毫升NO2气体的试管倒立于水中，气体的试管倒立于水中，最后剩下最后剩下4ml气体，求原试管中气体，求原试管中NO2的体积。的体积。解：解：31V(NO2)4mL解得解得V(NO2)12mL3NO2+H2O=2HNO3+NO2、NO+NO2+H2O型型例例2：将：将30mLNO和和NO2的混合气，通入倒立在水槽中的盛满水的混合气，通入倒立在水槽中的盛满水的量筒里，片刻后，量筒里剩下的量筒里，片刻后，量筒里剩下16mL的气体。求原混合气体中的气体。求原混合气体中NO和和NO2的体积。的体积。解法解法2：3NO2+H2O=2HNO3+NO V 3 1 2V(NO2)30mL-16mL=14mL 解法解法1：假设：假设NO和和NO2的体积分别为的体积分别为V1和和V2，则，则 3NO2+H2O=2HNO3+NO解得解得V(NO)=9ml V(NO2)=21mL3、NO+O2+H2O型型例例3：在常温下，向盛满水并倒置于水槽中的试管里，：在常温下，向盛满水并倒置于水槽中的试管里，先后通入先后通入NO和和O2，充分反应后，管内气体的体积变为，充分反应后，管内气体的体积变为原通入气体总体积的原通入气体总体积的1/2，求通入，求通入NO和和O2的体积比。的体积比。解：设原气体总体积为解：设原气体总体积为2L，反应了，反应了1L，余下，余下1L假设假设NO过量，则过量，则 V(NO):V(O2)=(1+4/7):3/7=11:3假设假设O2过量，则过量，则 V(NO):V(O2)=4/7:(3/7+1)=2:54NO+3O2+2H2O=4HNO34、NO2+O2+H2O型型例例4:由由NO2和和O2组成的混合气组成的混合气40mL，通过足量水吸收后，通过足量水吸收后剩下剩下5mL。求原混合气体中。求原混合气体中NO2和和O2的体积。的体积。解解：假设假设O2过量时，过量时，5ml为为O2V(O2)=5mL V(NO2)=35 mL3NO2+H2O=2HNO3+NO 4NO2+O2+2H2O=4HNO3V(NO2)=28mL V(O2)=12 mL假设假设NO2过量时，过量时，5ml为为NO4V2+V2+15mL=40mL4NO2+O2+2H2O=4HNO3 4 1 4V2 V2 3 1 15mL 5mL例题例题1将充满NO2和NO混合气体的量筒倒置于水中，充分反应后，保持气体压强不变，水进入至量筒体积的一半处停止了，则原混合气体中NO2和NO的体积比是多少?例题例题2将充满NO2和O2混合气体的量筒倒置于水中，充分反应后，保持气体压强不变，水进入至量筒体积的一半处停止了，则原混合气体中NO2和O2的体积比是多少?1.固氮反应一定属于氧化还原反应()2.N2与O2在放电条件下直接化合成NO2()3.用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的气体()4.NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂()5.可用NO2与水反应制取硝酸，故NO2是酸性氧化物()6.利用AgNO3、CCl4和蒸馏水均可鉴别NO2和溴蒸气()7.NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象()【例【例1】下列关于一氧化氮的叙述正确的是】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，不能用排水法收集一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集【答案答案】C【解析解析】A项，项，NO是无色气体，是无色气体，NO2是红棕色气体；是红棕色气体；B项，项，NO与与O2能直接发生化合反应能直接发生化合反应2NO+O2=2NO2；C项项,N2+O2 2NO；D项，项，NO不溶于水，可用排水法收集。不溶于水，可用排水法收集。放放电=【例例2】将将盛盛有有N2和和NO2混混合合气气体体的的试试管管倒倒立立于于水水中中，经经过过足足够够长长的的时时间间后后，试试管管内内气气体体的的体体积积缩缩小小为为原原来来的的一一半半，则则原混合气体中原混合气体中N2和和NO2的体积比的体积比生成的生成的NO与不反应的与不反应的N2为剩余气体。设原混合气体的体积为为剩余气体。设原混合气体的体积为V，NO2的体积为的体积为x，根据差量法求解：，根据差量法求解：【例3】如图所示，室温下向盛有3.0 mL NO的试管中缓缓通入1.5 mL O2(所有气体体积均在标准状况下测定)。观察到的现象是？(1)(1)写出观察到的现象写出观察到的现象:_；_；_。(2)(2)最终试管中剩余的气体是最终试管中剩余的气体是_ _，体积为，体积为_。NO通入通入O2后试管内气体变为红棕色后试管内气体变为红棕色试管内液面升高试管内液面升高最后试管内剩余一种无色气体最后试管内剩余一种无色气体1.0 mL课堂小结