【化学】氮及其化合物第1课时课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.pptx

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1、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第第1课时氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮课时氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮学习目标学习目标素养目标素养目标学法指导学法指导通通过过分分析析氮氮气气分分子子的的结结构构，了了解解氮氮气气的化学稳定性的化学稳定性宏宏观观辨辨识识与与微观探析微观探析1复复习习初初中中所所学学氮氮气气的的化化学学稳稳定定性性，结结合合氮氮气气分分子子中中的的氮氮氮氮三三键键，巩巩固固对对氮氮气气稳稳定性的理解定性的理解2比比较较法法学学习习一一氧氧化化氮氮和和二二氧氧化化氮氮的的性性质质3通通过过氮氮氧氧化化物物溶溶于于水水的的原原理理，认认识识、理理解解并并能能

2、计计算算氮氮氧氧化化物物与与氧氧气气混混合合通通入入水水中最终所得溶液中溶质的物质的量浓度中最终所得溶液中溶质的物质的量浓度结结合合生生产产、生生活活实实例例，了了解解氮氮的的固固定定的概念及意义的概念及意义科科学学态态度度与与社会责任社会责任掌掌握握氮氮氧氧化化物物的的重重要化学性质要化学性质课前 新知导学1自然界中的氮元素自然界中的氮元素(1)游离态：以氮分子的形式存在于空气中。游离态：以氮分子的形式存在于空气中。(2)化化合合态态：存存在在于于动动植植物物体体内内的的_中中，土土壤壤、海海洋洋里里的的_和和_中。中。氮气与氮的固定氮气与氮的固定蛋白质蛋白质硝酸盐硝酸盐铵盐铵盐2氮气的化学

3、性质氮气的化学性质(1)稳稳定定性性：通通常常情情况况下下，氮氮气气难难以以与与其其他他物物质质发发生生化化学学反反应应，无无法法被大多数生物体直接吸收。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。氮气与金属或非金属单质的反应。与金属镁反应：与金属镁反应：_。与氧气反应：与氧气反应：_。与氢气反应：与氢气反应：_。3氮的固定氮的固定(1)定义：将大气中定义：将大气中_态的氮转化为态的氮转化为_的过程。的过程。(2)分类。分类。游离游离氮的化合物氮的化合物雷电雷电为何氮气的化学性质很稳定？为何氮气的化学性质很稳定？【答答案案】氮氮气气分分子子内内的的两两个个氮氮原原子子间间以以共

4、共价价三三键键结结合合，断断开开该该化化学学键需要较多的能量键需要较多的能量。微思考微思考下列关于下列关于N2的说法中错误的是的说法中错误的是()AN2化学性质稳定，是因为分子中的氮氮三键很强化学性质稳定，是因为分子中的氮氮三键很强BN2分子的结构稳定，因而分子的结构稳定，因而N2不能支持任何物质的燃烧不能支持任何物质的燃烧CN2在反应中既能作氧化剂又能作还原剂在反应中既能作氧化剂又能作还原剂D实验室可用排水法收集氮气实验室可用排水法收集氮气【答案】【答案】B【解析】【解析】Mg可在可在N2中燃烧，中燃烧，B错误。错误。1物理性质物理性质一氧化氮和二氧化氮一氧化氮和二氧化氮不不物质物质颜色、状

5、态颜色、状态气味气味毒性毒性水溶性水溶性NO无色气体无色气体无味无味有毒有毒_溶溶于水于水NO2_色色气体气体_溶溶于水于水红棕红棕有刺激性气味有刺激性气味有毒有毒易易2化学性质化学性质(1)在在常常温温下下，NO很很容容易易与与O2反反应应，化化学学方方程程式式为为_。(2)NO2溶溶于于水水时时发发生生反反应应的的化化学学方方程程式式为为_。2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO3二氧化氮溶于水的实验二氧化氮溶于水的实验教材【实验教材【实验55】(1)实验过程。实验过程。实验实验装置装置实验实验操作操作在在如如上上图图注注射射器器里里充充入入20mLNO，然然后后吸吸入入5mL

6、水水，用用乳乳胶胶管管和和弹弹簧簧夹封住管口，振荡注射器夹封住管口，振荡注射器打打开开弹弹簧簧夹夹，快快速速吸吸入入10mL空空气气后夹上弹簧夹后夹上弹簧夹振振荡荡注注射器射器(2)对工业生产硝酸的启示。对工业生产硝酸的启示。工工业业上上生生产产硝硝酸酸时时，向向吸吸收收后后的的废废气气中中再再通通入入适适量量的的氧氧气气或或空空气气，能充分利用原料，并能减少能充分利用原料，并能减少NO的排放以保护环境。的排放以保护环境。实验现象实验现象无无明明显显现象现象无无色色气气体体变变为红棕色为红棕色红红棕棕色色气气体体变变浅浅至至消消失失，有有无无色色气气体生成，注射器活塞向内滑动体生成，注射器活塞

7、向内滑动化学方程式化学方程式 _，_。思考与讨论思考与讨论 如果要将注射器中的如果要将注射器中的NO充分转化，可再吸入足量的空气充分转化，可再吸入足量的空气2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO实实验验室室能能否否用用排排空空气气法法收收集集NO气气体体？能能否否用用排排水水法法收收集集NO2？为为什么？什么？【答答案案】不不能能。NO与与空空气气的的密密度度十十分分接接近近且且易易与与空空气气中中的的O2反反应应，故故不不能能用用排排空空气气法法收收集集，一一般般用用排排水水法法收收集集；NO2易易与与H2O发发生生反反应应，故不能用排水法收集，一般用向上排空气法收集故不能用排水

8、法收集，一般用向上排空气法收集。微思考微思考(2022广广东东茂茂名名期期中中)下下列列关关于于NO、NO2性性质质的的说说法法，正正确确的的是是()A都是无色无味气体都是无色无味气体B都不溶于水都不溶于水C都可以用向上排空气法收集都可以用向上排空气法收集DNO2与水能够发生反应，而与水能够发生反应，而NO不能不能【答案】【答案】D课堂 重难探究重难理解重难理解1氮的氧化物溶于水的相关反应原理氮的氧化物溶于水的相关反应原理3NO2H2O=2HNO3NO2NOO2=2NO2由方程式由方程式2得：得：4NO2O22H2O=4HNO3由方程式由方程式23得：得：4NO3O22H2O=4HNO3重难点

9、氮的氧化物溶于水的有关计算重难点氮的氧化物溶于水的有关计算【名名师师点点拨拨】氮氮的的氧氧化化物物或或氮氮的的氧氧化化物物与与O2的的混混合合气气体体溶溶于于水水时时，剩剩余余的的气气体体可可能能是是O2，也也可可能能是是NO，但但不不可可能能是是NO2，因因为为NO2会会与与水水反应生成反应生成NO。(2023广广东东顺顺德德李李兆兆基基中中学学段段考考)将将盛盛12mL一一氧氧化化氮氮和和36mL二二氧氧化化氮氮混混合合气气体体的的烧烧瓶瓶倒倒置置于于水水中中，通通入入一一定定量量的的氧氧气气，完完全全反反应应后后，剩余气体体积为剩余气体体积为4mL，且该气体不支持燃烧，则充入的氧气的体积

10、为，且该气体不支持燃烧，则充入的氧气的体积为()A15mLB18mLC20mLD22mL典典例精练例精练【答案】【答案】A在在标标准准状状况况下下，把把22.4LNO、NO2的的混混合合气气体体通通入入装装有有1L水水的的密密闭闭容容器器中中，再再向向该该容容器器中中充充入入足足量量的的O2，完完全全反反应应后后(假假设设反反应应过过程程中液体体积不变中液体体积不变)，容器中所得的溶液的物质的量浓度为，容器中所得的溶液的物质的量浓度为()A无法计算无法计算B1molL-1C0.5molL-1D1.5molL-1【答案】【答案】B【解解析析】错错选选A的的原原因因在在于于对对本本题题的的解解题题

11、思思路路不不明明确确，错错误误地地认认为为因因为为不不知知道道混混合合气气体体中中NO、NO2的的具具体体量量，所所以以也也就就无无法法计计算算出出两两者者反反应应后后生生成成的的HNO3的的物物质质的的量量浓浓度度。NO、NO2在在足足量量的的氧氧气气条条件件下下会会全全部部生生成成HNO3，根根据据N元元素素守守恒恒，就就可可以以很很简简单单地地算算出出HNO3溶溶液液的的物物质的量浓度为质的量浓度为1molL-1。(2023宁宁夏夏银银川川一一中中期期中中)将将盛盛有有12mLNO2和和O2的的混混合合气气体体的的量量筒筒倒倒立立于于水水槽槽中中，充充分分反反应应后后，还还剩剩余余2mL

12、无无色色气气体体，则则原原混混合合气气体体中中NO2的体积可能是的体积可能是()A6mLB9.6mLC10.8mLD4mL【答案】【答案】C如如图图所所示示，试试管管中中盛盛装装的的是是红红棕棕色色气气体体，当当倒倒扣扣在在盛盛有有水水的的水水槽槽中中时时，试试管管内内水水面面上上升升，但但不不能能充充满满试试管管；当当向向试试管管内内鼓鼓入入氧氧气气后后，可可以以观观察察到到试试管管中中水水柱柱继继续续上上升升。经经过过多多次次重重复复后后，试试管管内内完完全全被被水水充充满，对原试管中盛装气体的说法正确的是满，对原试管中盛装气体的说法正确的是()A可能是可能是N2与与NO2的混合气体的混合

13、气体B可能是可能是NO2气体气体C只可能是只可能是NO与与NO2的混合气体的混合气体D只可能是只可能是NO2一种气体一种气体【答案】【答案】B【解解析析】N2与与水水不不反反应应，且且不不溶溶于于水水，试试管管内内不不能能完完全全被被水水充充满满，A错错误误；试试管管中中装装有有红红棕棕色色气气体体，一一定定有有NO2存存在在，当当向向试试管管内内鼓鼓入入氧氧气气后后，可可发发生生反反应应，试试管管内内能能完完全全被被水水充充满满，则则可可能能是是NO2气气体体，或或者者是是NO和和NO2的混合气体，的混合气体，B正确，正确，C、D错误。错误。课堂小结课堂小结小练 素养达成1(2022北北京京

14、怀怀柔柔期期末末)二二十十四四节节气气是是中中国国独独有有的的传传统统文文化化，农农谚谚“雷雷雨雨肥肥田田”“”“雨雨生生百百谷谷”描描述述的的都都是是谷谷雨雨节节气气。下下列列元元素素在在自自然然界界中中的转化与的转化与“雷雨肥田雷雨肥田”有关的是有关的是()AKBPCNDO【答案】【答案】C2(2023湖湖南南长长沙沙一一中中一一模模)植植物物对对氮氮元元素素的的吸吸收收过过程程如如下下，下下列列说法错误的是说法错误的是()【答案】【答案】D【答案】【答案】C4下列关于下列关于NO和和NO2的叙述正确的是的叙述正确的是()ANO是一种红棕色气体是一种红棕色气体B常温常压下，常温常压下，NO

15、不能与空气中的氧气直接化合不能与空气中的氧气直接化合C含等质量氧元素的含等质量氧元素的NO和和CO的物质的量相等的物质的量相等DNO2可用排水法收集可用排水法收集【答案】【答案】C【解解析析】解解答答本本题题要要抓抓住住NO易易被被氧氧化化、NO2易易与与水水反反应应的的特特点点。NO是是无无色色的的气气体体，A错错误误；常常温温常常压压下下，NO易易与与空空气气中中的的氧氧气气直直接接化化合生成合生成NO2，B错误；错误；NO2能与水反应，不能用排水法收集，能与水反应，不能用排水法收集，D错误。错误。5下列物质的转化必须加入氧化剂且通过一步反应就能完成的是下列物质的转化必须加入氧化剂且通过一

16、步反应就能完成的是()N2NO2NO2NONO2HNO3N2NOABCD【答案】【答案】D【解解析析】该该题题有有两两个个要要求求：(1)必必须须加加入入氧氧化化剂剂；(2)通通过过一一步步反反应应就就能能完完成成。反反应应、从从化化合合价价角角度度来来看看都都是是升升高高，但但反反应应N2 NO2不不能能通通过过一一步步反反应应完完成成；而而反反应应NO2HNO3虽虽然然氮氮的的化化合合价价升升高高，但但不不加加氧氧化化剂剂也也能能完完成成，如如3NO2H2O=2HNO3NO，在在该该反反应应中中，NO2既既是是氧氧化化剂剂又又是是还还原原剂剂；只只有有反反应应N2NO必必须须加加入入氧氧化

17、化剂剂且且通通过过一步反应就能完成。一步反应就能完成。6(2023甘甘肃肃民民勤勤一一中中联联考考)如如图图所所示示，在在注注射射器器里里吸吸入入20mLNO，然然后后吸吸入入5mL水水。若若再再吸吸入入6mLO2，夹夹住住弹弹簧簧夹夹，让让内内外外大大气气压压相相同，观察。下列叙述正确的是同，观察。下列叙述正确的是()A可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色B可观察到注射器的活塞缓缓向右移动可观察到注射器的活塞缓缓向右移动C最终剩余气体体积约为最终剩余气体体积约为19mLD所得硝酸溶液的浓度约为所得硝酸溶液的浓度约为0.07mol

18、/L【答案】【答案】A【解解析析】NO遇遇空空气气中中氧氧气气生生成成NO2，NO2为为红红棕棕色色气气体体，NO2溶溶于于水水生生成成NO，气气体体由由红红棕棕色色变变为为无无色色，A正正确确；可可观观察察到到注注射射器器活活塞塞缓缓缓缓向向左左移移动动，B错错误误；由由4NO3O22H2O=4HNO3可可知知，O2消消耗耗完完，NO有有剩剩余余，剩剩余余气气体体体体积积为为20mL8mL12mL，C错错误误；没没有有注注明明状态，无法计算，状态，无法计算，D错误。错误。7利用如图所示装置收集以下利用如图所示装置收集以下7种气体种气体(图中烧瓶的位置不得变化图中烧瓶的位置不得变化)。H2Cl2CH4HClNH3NOSO2(1)若若烧烧瓶瓶是是干干燥燥的的，则则由由B口口进进气气，可可收收集集的的气气体体有有_(写序号写序号)。(2)若若烧烧瓶瓶充充满满水水，可可收收集集的的气气体体有有_，这时气体由，这时气体由_口进入。口进入。(3)若烧瓶是干燥的，则由若烧瓶是干燥的，则由A口进气，可收集的气体有口进气，可收集的气体有_。(4)若若在在烧烧瓶瓶内内装装入入浓浓硫硫酸酸使使气气体体干干燥燥，则则可可用用此此装装置置干干燥燥的的气气体体有有_，这时气体由，这时气体由_口进入。口进入。【答案】【答案】(1)(2)A(3)(4)B