第5章 第2节 第1课时 氮气与氮的氧化物 【新教材】 人教版高中化学
配套新教材-高中化学-人教版必修第二册-第五章 第二节 第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮

2、氮的固定
⑴概念:
使空气中游离态的N2转化成 含氮化合物叫做氮的固定简称固氮
(2)分类:
氮 自然固氮 的 固 人工固氮 定
高能固氮
生物固氮 合成氨 仿生固氮
1.氮气的物理性质与化学性质 2.氮气的固定 3.一氧化氮与二氧化氮的性质
2NH3 可逆反应
③ N2 + 3Mg
点燃
Mg3N2
(二)、氮的氧化物
名称
化合价
一氧化二氮
+1
一氧化氮
+2
三氧化二氮
+3
二氧化氮
+4
四氧化二氮
+4
五氧化二氮
+5
化学式 N2O笑* 气 NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5
1、NO的性质:
NO是一种_无__色___无___气味_难__溶于 水的气体,常温下可与氧气反应 生成_N__O_2_气体。
图1 氮在自然界中的循环示意图
一、氮循环中的重要物质及其变化 (一)氮气与氮的固定
1、氮气的物理性质
状态: 气体 颜色: 无色 气味: 无味 密度: 比空气密度略小 溶解性: 难溶于水
2、氮气的化学性质(稳定,很难与其他物质反应) ① N2 + O2 放电 2NO
②
N2+3H2
高温、高压 催化剂
2NO+O2=2NO2
一氧化氮有毒性,因为它结合血红 蛋白的能力比一氧化碳还强!
2、NO2的性质:
NO2是一种_红__棕_色_有__刺__激__性_气味 _易__溶于水并与水发生反应的有毒
气体NO。既有氧化性又有还原性。
3NO2+H2O=2HNO3பைடு நூலகம்NO
人教版高中化学必修第二册 第五章第二节 氮及其化合物 第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮

方法突破
氮氧化物 物理性质 无色的气体,难溶于水
毒性 有毒(跟血红蛋白结合) 与水反应 不反应(难溶于水) 与氧气反应 收集方法 常用排水法
通常为红棕色、有刺激性气味的气体 有毒
不反应 常用向上排空气法
2.氮氧化物溶于水的计算
测全达标
1.下列气体遇到空气时,会发生颜色改变的是( D )
C
3.[2023·江苏镇江月考改编]海洋生物参与氮循环的过程如图所示,下列说法正确的是 (C)
A.反应①中发生了电子转移 B.反应③⑤属于氮的固定 C.反应③可能有氧气参与 D.生物死亡后,氮不再参与海洋中的氮循环
4.汽车尾气催化转化装置的工作原理如图所示。 下列说法不正确的是( B )
B
第一次振荡时,__无__明__显__现__象__;吸入空气后气体变为__红__棕__色,再振荡后 气体又变为__无__色,同时注射器的活塞向内移动
实验分析
深度思考1 金属镁在空气中燃烧,可能与哪些物质发生反应?分别得到什么产物? ___________________________________________________________________________
第二节 氮及其化合物
第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化 氮
1 基础落实·必备知识全过关 2 重难探究·能力素养全提升 3 学以致用·随堂检测全达标
1.通过分析氮的原子结构,推断含氮物质可能的化学特性,理解结构与性质的 素养 关系,培养宏观辨识与微观探析的学科核心素养。 目标 2.通过实验探究,了解一氧化氮与氧气反应、二氧化氮与水反应等性质,感受
自然 固氮
人工 固氮
二、一氧化氮和二氧化氮
(1)物理性质
颜色 __无__色__
第五章第二节第一课时氮及其氧化物课件-高一化学人教版(2019)必修第二册

【例1】下列关于一氧化氮的叙述正确的是 ( ) A.一氧化氮是一种红棕色的气体 B.常温常压下,一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合 C.一氧化氮可以由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到 D.一氧化氮易溶于水,不能用排水法收集
【答案】C 【解析】A项,NO是无色气体,NO2是红棕色气体;B 项 N2,+ON2O=放=与=电=O2能2N直O接;发D项生,化N合O反不应溶2于NO水+,O可2==用2N排O水2;法C收项集, 。
3NO2+H2O = 2HNO3+NO
(3)NO + O2的混合气体溶于水 =4:3,恰好完全反应
4NO+3O2+2H2O=4HNO3 >4:3,NO过量,剩余气体为NO
<4:3, O2过量,剩余气体为O2
(4) NO2和O2的混合气体溶于水 = 4:1,恰好完全反应
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
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。
N2+3H2
高温高压 催化剂
2NH3
典例精讲 (3)下列氮气的用途叙述中,分别应用了氮气的什么性质? ①文物馆将贵重文物保存在氮气中。 答案 N2的稳定性
例2:将30mLNO和NO2的混合气,通入倒立在水槽中的盛满水 的量筒里,片刻后,量筒里剩下16mL的气体。求原混合气体中
解N法O和1:N假O2设的N体O积和。NO2的体积分别为V1和V2 ,则
3NO2+H2O = 2HNO3+NO
5.2 第1课时 氮气和氮氧化物课件 高一化学人教版(2019)必修第二册

现象
(1)无明显变化;
(2)无色气体变为红棕色;
(3)气体又变为无色,同时注射器的活塞向内移动
二、NO和NO2 的性质
2.实验结论及解释:
(1)NO不溶于水,也不与水反应。
(2)NO与 O2反应生成红棕色的 NO2:
2NO+O2
2NO2。
(3)NO2能与水反应生成无色的 NO:
3NO2+H2O
2HNO3+NO
工业合成氨为农作物的生长提供了氮元素,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。
由于在合成氨领域做出的杰出贡献,德国化学家哈伯和博施分
别获得了诺贝尔化学奖。近些年来,我国的科研水平有了很大的提
高,在很多领域已处于世界领先水平。
三、认识氮的氧化物
演示实验:NO2与水的反应。
1.实验步骤:在一支 50 mL 的注射器里充入 20 mL NO,然后吸
②NO2的尾气用 NaOH 溶液吸收:2NO2+2NaOH
NaNO3+NaNO2+H2O
③常温下易转化为 N2O4: 2NO2 N2O4
④NO2具有较强的氧化性,可使湿润的淀粉-KI试纸变蓝。
四、含氮物质对环境的影响
你还知道哪些与含氮物质的转化有关的事实呢? 含氮物质之间
的转化对人类的生产和生活都有益吗?
了如下实验步骤,以探究 NO2被水吸收的程度。
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。
观察现象。
步骤②:将 O2缓慢通入步骤①的试管中,如图乙所示。观察现象。
二、NO和NO2 的性质
将充满NO2的试管倒置于水槽中,试管中的红棕色逐渐褪去,水
第五章 第二节 第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化下学期高一化学人教版(2019)必修第二册

二
ⅤA
(1)氮元素在周期表中的位置:氮元素位于元素周期表的第___周期、第____族。
5
共用电子对
氮原子的最外电子层有__个电子。氮原子一般通过___________与其他原子相互
结合构成物质。
(2)氮元素的存在:主要以氮分子的形式存在于空气中,部分氮元素存在于动植物体
蛋白质
硝酸盐
铵盐
NO 和 1 L N2,则剩余气体的体积为 L+1 L= L,剩余气体的体积约为原气体总体
4
2
3
3
积的( L)/2 L= 。
(2)相同条件下,将 O2 和 NO2 按体积比 1∶4 混合并且通入足量水后,有无气体剩余?
提示:无。因为 4NO2+O2+2H2O
4HNO3,无气体剩余。
【探究训练】
1.(2022·温州高一检测)下列关于 N2 的叙述错误的是 (
4HNO3,②
2HNO3+NO。已知 V(NO)=5 mL,参与反应②的 NO2 的体积为 15 mL,
从而可知参与反应①的 NO2 和 O2 的总体积为 20 mL-15 mL=5 mL,结合反应①可得,
原混合气体中 O2 的体积为 5 mL×1/5=1 mL。
【补偿训练】
1.标准状况下将盛满 NO2 的大试管倒扣在盛水的水槽中,充分吸收后,试管内
常被用作保护气。
学习任务二
一氧化氮和二氧化氮
任务驱动:
氮元素的化合价有多种,你能分别写出它们对应的氧化物的化学式吗?
N2O
NO
NO2 N2O4
1.氮的氧化物:氮有多种价态的氧化物,如_____、____、_____、_____、N
人教版高中化学必修第二册精品课件 第五章 第二节 第1课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮

(2)化学性质
NO具有一定的还原性,在常温下与氧气反应生成NO2,化学方程式
为 2NO+O2==2NO2
。
2.二氧化氮(NO2) (1)物理性质
有毒气体
颜色、状态
气味
密度
红棕 色、气
密度比空气
体
刺激性气味 的大
水溶性
特性
易 溶于水 易 液化
(2)化学性质
①NO2溶于水生成硝酸和一氧化氮,工业上利用这一原理生产硝酸,化学方
答案 C
解析 空气中的N2和O2在闪电时发生反应N2+O2 2NO,一氧化氮与氧气 发生反应2NO+O2==2NO2,A正确;工业合成氨是将N2与H2在一定条件下反 应生成NH3,属于人工固氮,B正确;③中细菌还原硝酸根中+5价的氮,生成无 污染的0价的氮气,所以③中氮元素被还原,而不是被氧化,C错误;N2在放电 条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的一氧化氮气体,一氧化氮与氧 气反应生成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸(HNO3)和一氧化氮,氧 元素参加了氮循环,D正确。
正确。由于过量的氧气为5 mL,而开始反应时NO与O2的体积相等,根据反
应4NO+3O2+2H2O==4HNO3,剩余O2体积占O2总体积的
1 4
,由此可知NO的
体积为V(NO)=V(O2)=5 mL×4=20 mL,B正确。由B项分析可知,NO2与水
反应产生的NO和原来的NO共20 mL,若NO气体全部来源于原气体,则
程式为 3NO2+H2O==2HNO3+NO
。
②实验探究NO2溶于水[教材实验5-5]
在一支50 mL注射器中充入20 mL NO,然后吸入5 mL水,用乳胶管和弹
5.2.1氮气与氮的氧化物教学设计2023-2024学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册

4.环境保护:氮的氧化物用于制造硝酸、氮肥等,促进植物生长,提高农作物产量。
教学反思
今天的课程结束后,我对氮气与氮的氧化物的教学进行了反思。首先,我意识到实验教学在化学教学中起到了至关重要的作用。通过实验,学生们能够直观地观察到氮气与氮的氧化物的性质和变化,加深了对知识的理解和记忆。例如,在氮气实验中,学生们通过观察集气瓶内水位的变化,直观地感受到了氮气的密度比水小的性质。而在氮的氧化物实验中,学生们通过观察湿润的蓝色石蕊试纸的颜色变化,加深了对二氧化氮的酸性性质的理解。
2.植物损害:氮的氧化物能对植物造成伤害,影响农作物产量和质量。
3.建筑物腐蚀:氮的氧化物中的二氧化氮能与水蒸气结合形成硝酸,对建筑物、桥梁等基础设施造成腐蚀。
题型三:实验操作及观察
【问题】请描述如何进行氮气与氮的氧化物的实验操作,并观察实验现象。
【答案】实验操作及观察如下:
1.氮气实验操作:
(1)准备实验器材:集气瓶、水槽、导管等。
互动探究:
设计小组讨论环节,让学生围绕氮气与氮的氧化物的性质和用途展开讨论,培养学生的合作精神和沟通能力。
鼓励学生提出自己的观点和疑问,引导学生深入思考,拓展思维。
技能训练:
设计实践活动或实验,让学生在实践中体验氮气与氮的氧化物知识的应用,提高实践能力。
在氮气与氮的氧化物新课呈现结束后,对知识点进行梳理和总结。
强调重点和难点,帮助学生形成完整的知识体系。
(四)巩固练习(预计用时:5分钟)
随堂练习:
随堂练习题,让学生在课堂上完成,检查学生对氮气与氮的氧化物知识的掌握情况。
鼓励学生相互讨论、互相帮助,共同解决氮气与氮的氧化物问题。
20232024人教版新教材必修第二册第五章第二节氮及其化合物(第1课时)教案

课题:第二节氮及其化合物第1课时雷雨茂盛的庄稼课标要求能从物质类别和元素化合价的角度,预测氮气及氮的氧化物的性质及转化教学目标通过实验探究,了解氮的氧化物的主要性质,结合真实情境认识氮的氧化物在生产中的应用和对生态环境的影响。
教学重难点一氧化氮和二氧化氮的主要性质及应用【情景导入】学习过程设计某山谷经常电闪雷鸣、雷雨交加,但树木、灌木、草等植被非常茂密,但很少有人敢进入这个山谷。
你能解释该山谷植被茂密的原因吗?下面我们就来学习氮的氧化物。
【问题探究D1.No和NOz分别采用什么方法收集?说明原因。
提示:常温下NO能与O?反应,只能用排水法收集;NO,能与水反应生成N0,故只能用排空气法收集。
2.NO?转化为No的变化中,NO?只能作氧化剂吗?提示:NO?与水反应转化为No的同时生成HN(λ,NOz既作氧化剂又作还原剂。
【问题探究2】某山谷经常电闪雷鸣、雷雨交加,但树木、灌木、草等植被非常茂密,但很少有人敢进入这个山谷。
你能解释该山谷植被茂密的原因吗?提示:雷雨天时在闪电的作用下,空气中氮气与氧气反应生成N0,然后发生NOfNO2fHNO3的反应,HNOs随雨水进入土壤,为植被提供了丰富的氮肥。
【问题探究3】1.要使充满N(λ和。
2混合气体的试管倒扣水槽中,让水充满试管,必须按什么样的体积比混合?提示:由3NO2+H2O===2HNO3+NO和2NO+O2==2NO2得4N02+02+2⅛0===4HN03,即当NOZ和。
2的体积比为4:1时可完全溶于水。
2.将IOmL充满NO?和O?的混合气体的试管,倒置在水槽中,反应停止后试管内剩余2mL的无色气体,则原混合气体中为多少毫升?提示:①若剩余的是N0,由反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,得NO2体积为2mLX3=6mLo则原有。
2体积为(10mL-6mL)×^γ=0.8mL0②若剩余的是。
2,则有10mL-2InL=8mL叫和的混合气体按反应4NO2+O2+2HQ=4HNO3进4行。
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核 心
课
突 破
(3)___________________________________________________。 时
1
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·
必
备
双
知 识
自
第五章 化工生产中的
·
基 达 标
主
预
随
习 关 键
重要非金属元素
堂 检 测
能
力
核 心 突 破
第二节 氮及其化合物
课 时
分
学 科 素 养
第1课时 氮气与氮的氧化物
层 作
应
业
用
养
成
返
首
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2
·
·
必
备 知
发展目标
识
体系构建
双 基
达
自
标
主 预
1.结合氮元素在周期表中的位置和原子结构,
·
随
键
堂 检 测
能 力
_2_N__O_+__O__2=__=_=_2_N_O__2___。
核
心 突 破
(2)NO2 与 H2O 反应生成 HNO3 和 NO,反应方程式为
课 时
分
学 科 素
_3_N__O_2_+__H_2_O__=_=_=_2_H__N_O__3+__N__O____。
养
层 作
应
业
用
养
成
返
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5
·
·
必
备
双
知
基
识
自 主
2.氮气的物理性质
·
达 标
预
随
习 关
N2 是一种无色、无味的气体,ρ(N2)<ρ(空气),难溶于水。
键
堂 检 测
能 力
3.氮气的结构与化学性质
核
心 突 破
(1)N2 的结构
课 时
分
学 科 素 养
N2 的结构式为_N__≡__N_,氮氮键很难断裂,化学性质很稳定。
层 作
课 时
学 科 素
③_N_2_+__O_2_=_高=_=_温=_=_或=_=_放=__=电_=_=_2_N_O__。
养
分 层 作
应
业
用
养
成
返
首
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7
·
·
必
备
双
知
基
识
自 主
4.氮的固定:将大气中_游__离__态_的氮转化为氮__的__化__合__物__的过程。
达 标
·
预
随
习
(1)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为
·
主
预 习
学方程式。
随 堂
检
关 键
测
能 力 核
提示:2Mg+O2=点==燃==2MgO,3Mg+N2=点==燃==Mg3N2,
心
课
突
破 学
2Mg+CO2=点==燃==2MgO+C。
科
时 分 层
素 养
作
应
业
用
养
成
返
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9
·
·
必
备
双
知
基
识 自
二、一氧化氮和二氧化氮
达 标
·
主
预
随
习
1.物理性质
堂 检
关 键 能
堂 检
关 键
测
能 力
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。
核 心
课
突 破
(2)人工固氮:人类通过控制条件,将氮气氧化或还原为氮的化合 时
分
学 科 素
物,最重要的人工固氮途径就是工__业__合__成___氨_。
养
层 作
应
业
用
养
成
返
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8
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·
必
备
双
知
基
识 自
Mg 在空气中燃烧时可以发生的反应有哪些?写出化 达 标
习
堂
关 键
理解
N2 的主要性质和氮的固定,培养“宏观
检 测
能
力 核
辨识与微观探析”的核心素养。
心
课
突
破 学
2.根据实验认识 NO 与 NO2 的主要性质,培
科
时 分 层
素 养
养“科学探究与科学态度”的核心素养。
作
应
业
用
养
成
返
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·
·
·
必 备 知 识
自 主 预 习
关 键 能 力
必备
核 心 突 破
学 科 素 养 应 用 养 成
知识
3
自主
预
双 基 达 标
随 堂 检 测
习
课 时 分 层 作 业
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·
必
备
双
知 识
一、氮气与氮的固定
基 达
自
标
主 预
1.氮元素的位置、结构与存在
·
随
习
堂
关 键
(1)氮元素位于元素周期表的第__二__周期、第_Ⅴ__A_族。氮原子的最外
检 测
能 力
电子层有_5_个__电子,既不容易得到 3 个电子,也不容易失去 5 个电子。
返
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11
·
·
必 备
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
双
知
基
识 自
(1)豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮气属于氮的固定,是化学
达 标
·
主
预 习
变化。
随
( )堂
检
关 键 能
(2)汽车尾气中的氮氧化合物是由游离态氮转化来的。 ( ) 测
力
核 心
(3)C 易燃烧而 N2 需放电才反应,说明 C 的非金属性比 N 的强。 课
测
颜色 状态 气味 毒性 水溶性
力
核
心 突
NO 无__色 气态 无__味__ 有__毒__ 不__溶
破
课 时
分
学 科 素
NO2 _红__棕_色 气态 有__刺__激__性__气味 有__毒__ 易 __溶
养
层 作
应
业
用
养
成
返
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10
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·
必
备
双
知
基
识
自 主
2.化学性质
·
达 标
预
随
习 关
(1)NO 在空气中易转化为红棕色的 NO2,反应方程式为
应
业
用
养
成
返
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6
·
·
必
备
双
知
基
识
自 主
(2)化学性质
·
达 标
预
随
习 关 键
N2
在高__温__、__放__电__等条件下,N2
获得足够的能量,使
N≡N
断裂。
堂 检
测
能 力 核 心 突 破
写出①N2_3与_M__Mg_+_g_、N__2H=_点=2_、=_燃=_O_=_2M_反_g_应3N__的2 __化;学②方_N_程_2+_式_3_。H__2高__温催__化、__高剂__压__2_N__H_3__;
突 破
时
( )分
学
科 素 养
(4)N2 的电子式为 N⋮⋮N。
层
( )作
应 用 养
(5)2NO+O2===2NO2 属于氮的固定。
业
()
成
[答案] (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)×
返 首
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·
12
·
·
必
备 知 识
2.最新的病毒学研究证实,一氧化氮对 SARS 病毒有直接抑制
双 基
达
自
标
主 预
作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是(
)
·
随
习
堂
关 键
A.一氧化氮是一种红棕色气体
检 测
能
力 核
B.常温常压下,一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合
心
课
突
破
C.一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到
时 分
学 科
层
素 养
D.一氧化氮易溶于水,不能用排水法收集
作
应
业
用
养 成
[答案] C
返
首
核
心 突 破
因此,氮原子一般通过_共__用__电__子__对_与其他原子相互结合构成物质。
课 时
分
学 科
(2)氮元素在自然界中主要以氮分子的形式存在于空气中,部分氮 层
素 养 应
元素存在于动植物体内的蛋__白__质__中,还有部分氮元素存在于土壤、海
作 业
用
养 成
洋里的硝__酸__盐__和_铵__盐_中。
页
· 知
3.俗话说“雷雨发庄稼”,这说明雷雨中含有能被植物吸收利
双 基
识
达
自 主
用的化合态的氮。请写出三个有关的化学方程式:
·
标
预
随
习
堂
关 键
(1)___________________________________________________; 检 测
能 力
(2)___________________________________________________;