高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物课文内容ppt课件

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物课文内容ppt课件，共30页。PPT课件主要包含了神秘的“魔鬼谷”，原子结构，N2的性质，化学性质稳定，还原性，氧化性，化学性质，氮的固定，游离态，含氮化合物等内容，欢迎下载使用。
【学习目标与核心素养】
学习目标 1、了解氮元素的存在及氮的固定。 2、掌握NO、NO2的性质。 3、了解NO、NO2、O2溶于水的简单计算（对生成硝酸的启示）。
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。 2 、通过氮的氧化物溶于水的实验进一步训练学生的操作技能，培养学生科学探究与实验创新的化学核心素养。
5.2.1　氮气,一氧化氮和二氧化氮
在新疆与青海交界处有一山谷，人称“魔鬼谷”。当人畜进入后，经常狂风暴雨，电闪雷鸣，雷电能把人畜击毙，而谷内却是牧草茂盛，四季常青。你知道这是什么原因吗？
氮元素在元素周期表中的位置
氮元素位于元素周期表的第二周期VA族
氮原子的最外层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。一般通过共用电子对与其他原子结合。氮元素在自然界中的存在：游离态：以氮分子（N2）的形式存在于空气中。化合态：存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中及动植物体内的蛋白质中。
一、氮气与氮的固定
物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水（0.02L/1L水）。空气中N2占78%
氮气的化学性质稳定，通常很难与其他物质发生化学反应。
2、氧化性a、在点燃条件下与 Mg 反应： b、N2 与 H2 反应生成 NH3 ：
将大气中_______的氮转化为___________的过程
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。
1909年，德国化学家哈伯经过反复的实验研究后发现，在500~600℃、17.5~20.0MPa和锇为催化剂的条件下，反应后氨的含量可达到6%以上，具备了工业化生产的可能性。
为了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。
1.制取大量氮气： 工业上大型的是靠空气液化分离来制取的2. 制取少量氮气：(1)加热亚硝酸铵的浓溶液:(69.85℃) NH4NO2(69.85℃） N2+2H2O。 (2)亚硝酸钠的饱和溶液与氯化铵的饱和溶液加热: NaNO2+NH4Cl NaCl+N2+2H2O。(3)将氨气通过红热的氧化铜:
2NH3+3CuO 3Cu+N2+3H2O。
1. 下列关于自然界中氮循环的说法中不正确的是（ ）A. 氮元素均被氧化B. 工业合成氨属于人工固氮C. 含氮无机物和含氮有机物可以相互转化D. 碳、氢、氧三种元素也参与了氮的循环
2. 下列关于氮气的说法中错误的是（ ）A. 氮气在通常情况下不燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸B. 液氮可用于医学和高科技领域，制造低温环境C. 利用氮气的稳定性，工业上用来替代稀有气体作焊接金属的保护气D. 在高温高压、催化剂条件下与氢气反应时，氮气作还原剂
氮元素的主要化合价： -3、-2、-1、0、+1、+2、+3、+4、+5氮元素的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5 其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5，除了NO2外，其余都为无色气体，NOX均有毒，都是大气污染物。
无色、无味气体，难溶于水，有毒，大气污染物之一。NO在人体血管系统有传递信号功能，常用于开发治疗心血管疾病的药物。属于不成盐氧化物，不与水、NaOH反应。 常温下很容易氧气反应，生成NO2注： ①NO可以使人中毒，与CO相同，与血红蛋白结合而使其失去传输氧气的功能。 ②现象：气体由无色变为红棕色。 ③不可以用排空气法收集，只能用排水法收集。
NO＋O2===2NO2
物理性质： 红棕色、有刺激性气味气体，有毒，大气污染物之一，易液化，易与水反应。化学性质： 属于不成盐氧化物，易与水、NaOH反应。①与水反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
红棕色气体：NO2 Br2 （g）
现象：红综色气体逐渐变为无色，试管中液面上升至容积的大约2/3处。
若继续向试管中通入适量氧气则：
4NO2+2H2O+O2=4HNO3
化学性质【实验5-5】
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
无色、无味的有毒气体，难溶于水
红棕色、有刺激性气味的有毒气体易液化，易溶于水
3NO2+H2O====2HNO3+NO
2NO+O2====2NO2
NO与血红蛋白结合使人中毒，NO、NO2导致光化学烟雾（NO2+烃）、形成酸雨及破坏臭氧层
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。
(2)常见的NOx尾气处理方法①碱液吸收法2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2ONO2、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)。一般适合工业尾气中NOx的处理。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。
1. NO2与H2O的反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比是（ ）A. 2：1 B. 1：2 C. 3：1 D. 1：3
2. 下列叙述中正确的是（ ）A. CO、NO、 NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在B. 向溶有SO2 的BaCl2 溶液中通入NO2，有白色沉淀产生C. 一种元素可能有多种氧化物，但一种化合价只能对应一种氧化物D. 汽车尾气中的NO是汽油中的含氮物质不完全燃烧而产生的
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？
工业生产硝酸，将尾气（NO）吸收通入适量的氧气后再溶解于水，经过多次循环氧化、溶解，可充分利用原料，并减少NO的排放，保护环境。
2NO+O2===2NO2 ① 3NO2+H2O===2HNO3+NO ②①×3+②×2 总的化学方程式为 4NO+3O2+2H2O===4HNO3
三、氮的氧化物溶于水的计算（工业生成硝酸的启示）
1. NO与O2混合气体通入水中
如图所示的试管中装有12 mL NO，然后间歇缓慢地通入8 mLO2。有关最终状态的描述：①试管内气体呈红棕色，②试管内气体呈无色，③试管内液面不变，④试管内液面上升，⑤试管内气体是O2，⑥试管内气体是NO 。其中正确的是(　　)
A． ①③ B． ②④⑤C． ②④⑥ D． ②③⑤
3NO2+H2O===2HNO3+NO ① 2NO+O2===2NO2 ②①×2+② 总的化学方程式为 4NO2+O2+2H2O===4HNO3
2. NO2和O2混合气体通入水中
1. 同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的两种气体，它们是①NO和NO2，②NO2和O2，③NO和N2。现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是(　　)
A．V1>V2>V3 B．V1>V3>V2C．V2>V3>V1 D．V3>V1>V2
2. 在容积为672 mL的烧瓶中充满NO和NO2的混合气体，将其倒立在水槽里，去塞后再通入280 mL氧气，恰好完全反应，且液体充满烧瓶(气体体积都已折合为标准状况下的体积)，下列有关叙述正确的是(　　)
A． 总反应为NO＋NO2＋O2＋H2O === 2HNO3B． 总反应为4NO＋8NO2＋5O2＋6H2O === 12HNO3C． 生成硝酸的物质的量浓度均为0.030 ml·L－1D． 生成硝酸的物质的量浓度约为0.060 ml·L－1