高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物说课课件ppt

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1940 年至 1960 年间，在美国洛杉矶，发生了严重的有毒烟雾污染大气的事件-------光化学烟雾。那么光化学烟雾到底是什么，这一节课我们就来学习和光化学烟雾污染有关的一种物质----N。
氮元素位于元素周期表中第二周期第_____族，原子结构示意图为 ，最外层有_____个电子，在化学反应中能获得3个电子而表现出-3价。
提示：氮在元素周期表中的位置和原子结构
氮气：双原子分子 无色无味、低沸点（-195.8℃） 难溶于水（1体积水溶解0.02体积N2） 密度比空气略小，占空气体积78%
由键能数据可以推测：氮气的化学性质______________
但在获得了足够能量情况下，氮气还是能发生反应的。因此氮气发生反应的条件往往是____或____
自然界氮的固定三个主要途径、原理：（1）生物固氮：N2 NH3（铵态氮肥）（2）大气固氮：（3）工业固氮：
阅读科学史话，认识合成氨的发展历史
5、认识氮在自然界的循环
工业合成氨为农作物为农作物的生长提供了必须的氮元素，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。
N的氧化物的种类——它们都有毒，是大气污染物。N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5六种，其化合价分别是+1，+2，+3，+4，+4，+5。
二、一氧化氮和二氧化氮
①物理性质：无色、无味、有毒气体（和CO相同），难溶于水
②化学性质：易被O2氧化为NO2 ，2NO+O2 ==2NO2
③与NH3反应：6NO + 4NH3 5N2 + 6H2O表现氧化性
催化剂 ==== 加热
④和O2、H2O：4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3
①物理性质：红棕色、有刺激性气味的气体,易液化，易 溶于水
②化学性质：（1）难被氧化，易与水反应生成HNO3和NO
3NO2+H2O ==2HNO3+NO
（2）NO2的尾气用NaOH溶液吸收 2NO2+ 2NaOH ==NaNO3+ NaNO2 +H2O
（4）NO2具有较强的氧化性，可使湿润的KI淀粉试纸变蓝 还可将SO2氧化：NO2 + SO2 = SO3 + NO
（3）常温下易转化为N2O4 2NO2 N2O4
【提示】由于NO2和Br2在性质上有不少相似性：①均具有氧化性；②溶于水均有酸生成；③均可与碱反应；④均为红棕色等。所以不能用淀粉－KI试纸、pH试纸、NaOH溶液来鉴别，但二者性质又有差别。可以用下列方法鉴别：①AgNO3溶液；②CCl4；③用水洗法。
思考：①NO2和溴蒸气都是红棕色、有刺激性气味的气体，怎样加以区别？
3、氮的氧化物---NO与NO2的性质比较
2NO + O2 = 2NO2
4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3
4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
【实验5-5】 如图5-10所示，在一支50mL的注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器，观察现象，打开弹簧夹，快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹，观察现象，振荡注射器，再观察现象。
思考与讨论： 实验5-5中发生了哪些化学反应？如果要将注射器中的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？
实验现象：加入水后，注射器内水和NO的体积几乎没有变化，吸入空气后，气体的体积减少。
反应方程式：2NO＋O2===2NO2， 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
4、氮的氧化物溶于水的计算
①有关化学反应方程式3NO2＋H2O===2HNO3＋NO①2NO＋O2===2NO2②所以①X 2 +②得 4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3 ③②X 3 +①X 2得 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3④也就是按此比例的气体可以和水完全反应生成硝酸。
②值得注意的是：4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5的组成。即③④两情况中的总反应式都与N2O5+H2O===2HNO3等效。这不仅是记忆③④二式的方法，也为上述问题的解法提供了新的思路，即利用混合气体中的N、O原子个数比进行分析判断： N∶O＜2∶5　O2剩余 N∶O＝2∶5　完全反应 N∶O＞2∶5　NO剩余
③如果不是恰好反应，则剩余气体只可能是氧气或NO，不可能剩余NO2(为什么？)
(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。
5、氮氧化物对环境的污染
(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。(4)NO与血红蛋白结合使人中毒。
知识梳理：1、氮气的化学性质
2、氮的氧化物-----NO和NO2
有关化学反应方程式3NO2+H2O===2HNO3+NO①2NO+O2===2NO2②4NO2+O2+2H2O＝4HNO3 4NO+3O2+2H2O===4HNO3
1.NO吸收治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情，病毒学研究同时证实，NO对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于NO的叙述正确的是(　　)A．NO是一种红棕色气体B．常温常压下，NO不能与空气中的氧气直接化合C．含等质量的氧元素的NO和CO的质量相等D．NO难溶于水，可以用排水法收集
解析：NO是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收集；常温常压下，NO易与氧气直接化合生成NO2。答案：D
2．汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质，这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。反应的化学方程式可表示为_______________________________。
3.汽油中氮元素及其微量，为什么汽车排放的尾气中因含有氮 的氧化物，而污染大气，造成产生氮的氧化物的主要原因是（ ）A．燃烧含氮化合物燃料引起的 B．燃烧含铅汽油引起的C．是由于燃烧不充分引起的 D．是在气缸中N2被氧化生成的
解析：汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物而污染大 气.产生氮的氧化物的主要原因是在汽缸中N2被氧化生成的。
4.一定温度和压强下，将装有N2和NO2混合气体的试管 倒立在水中，经足够时间后，试管内气体体积缩小为 原体积的3/5，则混合气体中N2和NO2的体积比为( ) A．2∶3 B．3∶2 C．3∶5 D．5∶3
解析：3NO2+H2O=2HNO3+NO，所以设N2为a体积，NO2为b体积，则总体积为a+b。反应后为a+（1/3）b ，因为试管内气体的体积缩小为原体积的3/5所以 [a+（1/3）b ]/（a+b）=3/5，a：b=2：3
5.下列反应起了氮的固定作用的是（ ） A、N2、H2在一定条件下反应生成NH3 B、NH3经催化剂氧化生成NO C、NO与O2反应生成NO2 D、由NH3制碳铵和硫铵
解析：将空气中游离态的氮转变为氮的化合物的方法，统称氮的固定。