高中化学第一单元 氮的固定教案配套ppt课件

这是一份高中化学第一单元 氮的固定教案配套ppt课件，共30页。PPT课件主要包含了氮的制备和用途，1制备，2用途，氮的氧化物等内容，欢迎下载使用。
1. 了解氮气的性质与氮的固定方法。
3.认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
第二节 氮及其化合物第1课时 N2与氮的固定，NO和NO2
2.根据元素周期表，判断N元素的化合价及其单质与常见氧化物的性质。
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1.氮元素的存在：自然界中,氮元素主要以氮气的形式存在于空气中, 部分存在于动植物体内的蛋白质中，存在于土壤、 海洋里的硝酸盐和铵盐中。2.性质(1)物理性质：无色无味的气体，难溶于水，密度与空气相近。
收集氮气时用排水法不用排空法
氮在元素周期表中的位置
氮原子的最外电子层有____个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。因此，氮原子一般通过__________与其他原子相互结合构成物质。
氮元素是一切动植物的生长都需要的营养元素。大气中含有大量的氮气，但是不能被多数生物直接吸收，多数生物只能吸收含氮元素的化合物。
(1) 概念：把空气中游离态的氮转变为氮的化合物的过程。
a.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
（2）人工固氮：如工业合成氨。
b.生物固氮：豆科植物根瘤菌将氮气转化为氨。
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。
工业上由液态空气分馏来获得纯度为99%的氮气
氮气保护技术通常应用于珍贵文物的保存和保护,国内外不乏先例。美国的《独立宣言》就密封在氮气环境中;中国博物馆和中南海毛主席故居纪念馆也是应用氮气保护法;北京房山云居寺“99石经回藏”也是氮气保护的成功典范。
为什么氮气可以作为保护气?
提示:氮气性质稳定,常温下不与物质发生反应,故可作保护气。
① 作保护气② 作冷冻剂③ 作食品加工助剂
关于氮气的性质的说法中，错误的是A．氮在自然界中既以游离态存在，又以化合态存在B．通常条件下，氮气性质很不活泼C．氮气可在氧气中燃烧生成一氧化氮D．大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环【答案】C【解析】A、氮在自然界中存在游离态，如空气中的N2，也有化合态，如蛋白质中的氮，故A说法正确；B、氮气分子中两个氮原子之间乙叁键的形式存在，键能较大，因此通常条件下，氮气的性质很不活泼，故B说法正确；C、在放电或高温条件下，能与氧气反应，故C说法错误；D、大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环，故D说法正确。
下列叙述中，不属于氮的固定的方法是(　　)A．根瘤菌把氮气变为硝酸盐 B．氮气和氢气合成氨C．从液态空气中分离氮气 D．氮气和氧气合成一氧化氮【答案】C【解析】A.豆科植物根瘤菌把N2变成NH3，氮由游离态转化为化合态，属于氮的固定中的生物固氮，故A不选；B.工业上, N2和H2反应生成NH3，氮由游离态转化为化合态，属于氮的固定中的人工固氮，故不B选；C.从液态空气中分离氮气，氮气仍然是单质,是游离态，不属于氮的固定，故C选；D.氮气和氧气合成一氧化氮，氮由游离态转化为化合态，属于氮的固定中的高能固氮，故D不选；本题答案为C。
属于酸酐的只有 N2O3 N2O5
化合价： +1 +2 +3 +4 +5
N2O（笑气） NO N2O3 NO2、N2O4 N2O5
无色 红棕色、无色
N2O俗名笑气，是一种麻醉剂，N2O3是亚硝酸（HNO2）的酸酐， N2O5是硝酸的酸酐，是一种白色固体。
二、一氧化氮和二氧化氮
NO2（非酸性氧化物）
1.物理性质
无色、无味不溶于水的有毒气体。
红棕色、有刺激性气味的有毒气体、易溶于水。
2.化学性质
无明显现象NO不溶于水
无色气体变为红棕色，注射器活塞向左移动，说明NO与O2 反应生成红棕色的 NO2
红棕色气体变为无色,NO2 溶于水生成无色的NO。
(1)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。
(2)打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹
2NO + O2 === 2NO2
3NO2 + H2O === 2HNO3 + NO
NO2 + SO2 === NO + SO3
遇空气立即变为红棕色，检验氧气。
4NO2 + O2 + 2H2O === 4HNO3
4NO + 3O2 + 2H2O === 4HNO3
2NO2+2NaOH = NaNO2+NaNO3+H2O
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
1.充满NO2的试管倒置在装满水的水槽里有什么现象？最终试管里剩余气体占试管体积的几分之几？
2.将一充满 NO2 的试管倒置于水槽中，同时不断地缓慢通入O2 ，最终液体充满整个试管，该过程的总反应式可表示为：
3.将一充满 NO2 的试管倒置于水槽中，同时不断地缓慢通入O2 ，最终液体充满整个试管，该过程的总反应式可表示为：
4.将一充满 NO 的试管倒置于水槽中，同时不断地缓慢通入O2 ，最终液体充满整个试管，该过程的总反应式可表示为：
NO2能溶于H2O并发生反应，为了使NO2尽可能被H2O吸收，某化学兴趣小组设计了如下实验步骤，以探究NO2被H2O吸收的程度。 步骤①：将盛满NO2气体的试管倒置于盛水的水槽中，如图甲所示。 步骤②：将O2缓慢通入步骤①的试管中，如图乙所示。 甲 乙
(1)步骤①中：NO2与H2O发生反应，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，使红棕色气体逐渐消失，试管内水位不断上升，最后水充满整个试管的2/3，上部为无色气体，占试管容积的1/3。
(2)步骤②中：试管内缓慢通入O2时，发生反应：2NO＋O2===2NO2， 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，因此试管内无色气体变为红棕色，后又变为无色，但气体体积减小，液面不断上升。
(3)当液面充满整个试管时，NO2和通入的O2恰好完全反应生成HNO3，即4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，因此V(NO2)∶V(O2)＝4∶1。
氮的氧化物溶于水的计算的其他方法——原子守恒法
4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5的组成，都与N2O5+H2O==2HNO3等效。当NO、NO2、O2的混合气体溶于水时利用混合气体中氮、氧原子个数比进行分析判断。
【练习】在一定条件下，将6体积的NO2(不考虑N2O4)和一定体积的NO置于试管中，并将试管倒置于水中，当通入4.5体积的O2充分反应后，剩余1.5体积气体，则原NO体积可能为(　　)①3体积②4体积③5体积④5.5体积⑤2体积A．③ B．④或⑤C．⑤ D．②或⑤