高中化學(xué)人教版 (2019)必修 第二冊第二節(jié) 氮及其化合物課文內(nèi)容ppt課件

這是一份高中化學(xué)人教版 (2019)必修 第二冊第二節(jié) 氮及其化合物課文內(nèi)容ppt課件，共30頁。PPT課件主要包含了神秘的“魔鬼谷”，原子結(jié)構(gòu)，N2的性質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，還原性，氧化性，化學(xué)性質(zhì)，氮的固定，游離態(tài)，含氮化合物等內(nèi)容，歡迎下載使用。
【學(xué)習(xí)目標(biāo)與核心素養(yǎng)】
學(xué)習(xí)目標(biāo) 1、了解氮元素的存在及氮的固定。 2、掌握NO、NO2的性質(zhì)。 3、了解NO、NO2、O2溶于水的簡單計算（對生成硝酸的啟示）。
核心素養(yǎng) 1、通過學(xué)習(xí)氮及氮的氧化物的知識培養(yǎng)學(xué)生論據(jù)推理與模型認知的化學(xué)核心素養(yǎng)。 2 、通過氮的氧化物溶于水的實驗進一步訓(xùn)練學(xué)生的操作技能，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與實驗創(chuàng)新的化學(xué)核心素養(yǎng)。
5.2.1　氮氣,一氧化氮和二氧化氮
在新疆與青海交界處有一山谷，人稱“魔鬼谷”。當(dāng)人畜進入后，經(jīng)?？耧L(fēng)暴雨，電閃雷鳴，雷電能把人畜擊斃，而谷內(nèi)卻是牧草茂盛，四季常青。你知道這是什么原因嗎？
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
氮原子的最外層有5個電子，既不容易得到3個電子，也不容易失去5個電子。一般通過共用電子對與其他原子結(jié)合。氮元素在自然界中的存在：游離態(tài)：以氮分子（N2）的形式存在于空氣中?；蠎B(tài)：存在于土壤、海洋里的硝酸鹽和銨鹽中及動植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)中。
一、氮氣與氮的固定
物理性質(zhì)：無色無味氣體，密度比空氣略小，難溶于水（0.02L/1L水）?？諝庵蠳2占78%
氮氣的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，通常很難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
2、氧化性a、在點燃條件下與 Mg 反應(yīng)： b、N2 與 H2 反應(yīng)生成 NH3 ：
將大氣中_______的氮轉(zhuǎn)化為___________的過程
大自然通過閃電釋放的能量將空氣中的氮氣轉(zhuǎn)化為含氮的化合物，或者通過豆科植物的根瘤菌將氮氣轉(zhuǎn)化成氨，從而實現(xiàn)自然固氮。
1909年，德國化學(xué)家哈伯經(jīng)過反復(fù)的實驗研究后發(fā)現(xiàn)，在500~600℃、17.5~20.0MPa和鋨為催化劑的條件下，反應(yīng)后氨的含量可達到6%以上，具備了工業(yè)化生產(chǎn)的可能性。
為了把哈伯合成氨的實驗室方法轉(zhuǎn)化為規(guī)?；墓I(yè)生產(chǎn)，德國工程師博施作出了重要貢獻。由于合成氨工業(yè)生產(chǎn)的實現(xiàn)和相關(guān)研究對化學(xué)理論與技術(shù)發(fā)展的推動，哈伯和博施都獲得了諾貝爾化學(xué)獎。
合成氨是人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一項重大成就。
1.制取大量氮氣： 工業(yè)上大型的是靠空氣液化分離來制取的2. 制取少量氮氣：(1)加熱亞硝酸銨的濃溶液:(69.85℃) NH4NO2(69.85℃） N2+2H2O。 (2)亞硝酸鈉的飽和溶液與氯化銨的飽和溶液加熱: NaNO2+NH4Cl NaCl+N2+2H2O。(3)將氨氣通過紅熱的氧化銅:
2NH3+3CuO 3Cu+N2+3H2O。
1. 下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)的說法中不正確的是（ ）A. 氮元素均被氧化B. 工業(yè)合成氨屬于人工固氮C. 含氮無機物和含氮有機物可以相互轉(zhuǎn)化D. 碳、氫、氧三種元素也參與了氮的循環(huán)
2. 下列關(guān)于氮氣的說法中錯誤的是（ ）A. 氮氣在通常情況下不燃燒，也不支持燃燒，不能供給呼吸B. 液氮可用于醫(yī)學(xué)和高科技領(lǐng)域，制造低溫環(huán)境C. 利用氮氣的穩(wěn)定性，工業(yè)上用來替代稀有氣體作焊接金屬的保護氣D. 在高溫高壓、催化劑條件下與氫氣反應(yīng)時，氮氣作還原劑
氮元素的主要化合價： -3、-2、-1、0、+1、+2、+3、+4、+5氮元素的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5 其中屬于酸性氧化物的是N2O3、N2O5，除了NO2外，其余都為無色氣體，NOX均有毒，都是大氣污染物。
無色、無味氣體，難溶于水，有毒，大氣污染物之一。NO在人體血管系統(tǒng)有傳遞信號功能，常用于開發(fā)治療心血管疾病的藥物。屬于不成鹽氧化物，不與水、NaOH反應(yīng)。 常溫下很容易氧氣反應(yīng)，生成NO2注： ①NO可以使人中毒，與CO相同，與血紅蛋白結(jié)合而使其失去傳輸氧氣的功能。 ②現(xiàn)象：氣體由無色變?yōu)榧t棕色。 ③不可以用排空氣法收集，只能用排水法收集。
NO＋O2===2NO2
物理性質(zhì)： 紅棕色、有刺激性氣味氣體，有毒，大氣污染物之一，易液化，易與水反應(yīng)?；瘜W(xué)性質(zhì)： 屬于不成鹽氧化物，易與水、NaOH反應(yīng)。①與水反應(yīng) 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
紅棕色氣體：NO2 Br2 （g）
現(xiàn)象：紅綜色氣體逐漸變?yōu)闊o色，試管中液面上升至容積的大約2/3處。
若繼續(xù)向試管中通入適量氧氣則：
4NO2+2H2O+O2=4HNO3
化學(xué)性質(zhì)【實驗5-5】
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
無色、無味的有毒氣體，難溶于水
紅棕色、有刺激性氣味的有毒氣體易液化，易溶于水
3NO2+H2O====2HNO3+NO
2NO+O2====2NO2
NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒，NO、NO2導(dǎo)致光化學(xué)煙霧（NO2+烴）、形成酸雨及破壞臭氧層
氮氧化物對環(huán)境的污染及防治(1)常見的污染類型①光化學(xué)煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳氫化合物發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生了一種有毒的煙霧。②酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面。③破壞臭氧層：NO2可使平流層中的臭氧減少，導(dǎo)致地面紫外線輻射量增加。④NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。
(2)常見的NOx尾氣處理方法①堿液吸收法2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2ONO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO2)≥n(NO)。一般適合工業(yè)尾氣中NOx的處理。②催化轉(zhuǎn)化法在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2)，或NOx與CO在一定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2和CO2)。一般適用于汽車尾氣的處理。
1. NO2與H2O的反應(yīng)中，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是（ ）A. 2：1 B. 1：2 C. 3：1 D. 1：3
2. 下列敘述中正確的是（ ）A. CO、NO、 NO2都是大氣污染氣體，在空氣中都能穩(wěn)定存在B. 向溶有SO2 的BaCl2 溶液中通入NO2，有白色沉淀產(chǎn)生C. 一種元素可能有多種氧化物，但一種化合價只能對應(yīng)一種氧化物D. 汽車尾氣中的NO是汽油中的含氮物質(zhì)不完全燃燒而產(chǎn)生的
實驗5-5發(fā)生了哪些化學(xué)反應(yīng)？如果將注射器中的NO充分轉(zhuǎn)化，可以采取什么措施？上述實驗對工業(yè)生產(chǎn)硝酸有什么啟示？
工業(yè)生產(chǎn)硝酸，將尾氣（NO）吸收通入適量的氧氣后再溶解于水，經(jīng)過多次循環(huán)氧化、溶解，可充分利用原料，并減少NO的排放，保護環(huán)境。
2NO+O2===2NO2 ① 3NO2+H2O===2HNO3+NO ②①×3+②×2 總的化學(xué)方程式為 4NO+3O2+2H2O===4HNO3
三、氮的氧化物溶于水的計算（工業(yè)生成硝酸的啟示）
1. NO與O2混合氣體通入水中
如圖所示的試管中裝有12 mL NO，然后間歇緩慢地通入8 mLO2。有關(guān)最終狀態(tài)的描述：①試管內(nèi)氣體呈紅棕色，②試管內(nèi)氣體呈無色，③試管內(nèi)液面不變，④試管內(nèi)液面上升，⑤試管內(nèi)氣體是O2，⑥試管內(nèi)氣體是NO 。其中正確的是(　　)
A． ①③ B． ②④⑤C． ②④⑥ D． ②③⑤
3NO2+H2O===2HNO3+NO ① 2NO+O2===2NO2 ②①×2+② 總的化學(xué)方程式為 4NO2+O2+2H2O===4HNO3
2. NO2和O2混合氣體通入水中
1. 同溫同壓下，在3支相同體積的試管中分別充有等體積混合的兩種氣體，它們是①NO和NO2，②NO2和O2，③NO和N2?，F(xiàn)將3支試管均倒置于水槽中，充分反應(yīng)后，試管中剩余氣體的體積分別為V1、V2、V3，則下列關(guān)系正確的是(　　)
A．V1>V2>V3 B．V1>V3>V2C．V2>V3>V1 D．V3>V1>V2
2. 在容積為672 mL的燒瓶中充滿NO和NO2的混合氣體，將其倒立在水槽里，去塞后再通入280 mL氧氣，恰好完全反應(yīng)，且液體充滿燒瓶(氣體體積都已折合為標(biāo)準狀況下的體積)，下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A． 總反應(yīng)為NO＋NO2＋O2＋H2O === 2HNO3B． 總反應(yīng)為4NO＋8NO2＋5O2＋6H2O === 12HNO3C． 生成硝酸的物質(zhì)的量濃度均為0.030 ml·L－1D． 生成硝酸的物質(zhì)的量濃度約為0.060 ml·L－1