《氮气与氮的氧化物》
氮气和氮氧化物-高中化学必修二课件
氮的氧化物溶于水的计算（工业生成硝酸的启示）
2. NO2和O2混合气体通入水中
3NO2+H2O===2HNO3+NO
①
2NO+O2===2NO2
②
①×2+② 总的化学方程式为 4NO2+O2+2H2O===4HNO3
一氧化氮和二氧化氮
氮的氧化物溶于水的计算（工业生成硝酸的启示） 3. NO，NO2，O2三种气体通入水中
(2)打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹 簧夹 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 (3)振荡注射器 红棕色气体变为无色，NO2
溶于水生成无色的NO。
一氧化氮和二氧化氮
一氧化氮和二氧化氮
2.化学性质
NO的强还原性：
NO2与水反应：
2NO + O2 === 2NO2 遇空气立即变为红棕色
①3体积②4体积③5体积④5.5体积⑤2体积
A. ③
B. ④或⑤
C. ⑤
D. ②或⑤
一氧化氮和二氧化氮
练习
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( B ) A. 总反应为NO＋NO2＋O2＋H2O === 2HNO3 B. 总反应为4NO＋8NO2＋5O2＋6H2O === 12HNO3 C. 生成硝酸的物质的量浓度均为0.030 mol·L－1 D. 生成硝酸的物质的量浓度约为0.060 mol·L－1
3NO2+H2O===2HNO3+NO
①
高中化学必修二教案讲义：氮气和氮氧化物(教师版)
氮气和氮氧化物1．了解氮的固定和自然界中氮的循环。
2．了解氮气的主要化学性质。
3．认识氮氧化物的性质与转化。
一、氮气与氮的固定 1．氮元素的原子结构和性质(1)氮元素的原子结构氮元素位于元素周期表的第二周期第ⅤA 族，氮原子最外层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。
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。
(2)氮元素在自然界中的存在①游离态：主要以氮气分子的形式存在于空气中，约占78%（体积分数）。
②化合态：存在于动植物体内的蛋白质中，土壤、海洋的硝酸盐和铵盐中。
2．氮气的性质(1)物理性质通常情况下，氮气是无色、无味的气体，密度比空气的稍小，难溶于水。
(2)化学性质氮分子内两个氮原子间以共价三键(N ≡N)结合，断开该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定，通常情况下很难与其他物质发生化学反应，但在高温、放电等条件下，氮气也可以与镁、氧气、氢气等物质发生化合反应。
写出氮气与下列物质反应的化学方程式。
①金属镁：N 2＋3Mg=====点燃Mg 3N 2，氮气表现氧化性； ②氢气：N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3，氮气表现氧化性；③氧气：N 2＋O 2=======放电或高温2NO ，氮气表现还原性。
(3)用途①氮气常用作保护气，如焊接金属、填充灯泡、保存食品等。
②氮气是合成氨、制硝酸的重要原料。
③液氮可用作制冷剂，应用于医学、科技等领域。
3．氮的固定(1)含义：将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。
(2)分类：①自然固氮：大自然通过闪电释放能量将氮气转化为含氮的化合物（高能固氮），或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨（生物固氮）。
②人工固氮：工业合成氨。
二、一氧化氮和二氧化氮1．一氧化氮、二氧化氮的物理性质氧化物颜色状态气味水溶性NO无色气态无味难溶NO2红棕色气态刺激性气味与水反应2．一氧化氮、二氧化氮的相互转化操作一：在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO，观察颜色，然后吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器。
氮气及氮的氧化物的性质 Word版含解析
氮气及氮的氧化物的性质1．氮元素在自然界中的存在形态及氮的固定2．氮气（1）物理性质：无色无味气体，密度比空气略小，难溶于水。
（2）化学性质：①与氧气反应：N 2＋O 2=====放电2NO(导致汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮)②与氢气反应：N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3(工业合成氨的反应原理)3．氮的氧化物（1）氮有多种价态的氧化物，如N 2O 、NO 、NO 2、N 2O 4、N 2O 3、N 2O 5等，其中属于酸性氧化物的是N 2O 3、N 2O 5。
（2）NO 和NO 2的比较NO NO 2 颜色 无色 红棕色 毒性 有毒有毒 溶解性 不溶于水易溶于水与O 2反应 2NO ＋O 2===2NO 2与H 2O 反应3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO对人体、环境的影响（1）与血红蛋白结合，使人中毒（2）转化成NO 2形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾【重难点指数】★★★【重难点考向一】NO 、NO 2的性质及对环境的影响【典型例题1】汽车尾气主要含有CO 2、CO 、SO 2、NO x 等物质，这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。
（1）汽车尾气中的CO 来自于________________，NO 来自于________________。
汽车尾气对环境的危害主要有________________(至少填两种)。
（2）NO x 能形成酸雨，写出NO 2转化为HNO 3的化学方程式：_________________________________。
（3）汽车尾气中的CO 、NO x 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。
写出NO 被CO 还原的化学方程式：________________________________。
【答案】（1）汽油的不完全燃烧 N 2与O 2在汽车汽缸内的高温环境下的反应 形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应(任填两种即可) （2）3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO （3）2CO ＋2NO =====催化剂N 2＋2CO 2【名师点睛】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：NO x 在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生的一种有毒的烟雾。
氮气及氮氧化物
氮气和氮的氧化物的性质一、氮气1．氮气的化学性质N2 分子中，氮原子与氮原子之间存在着“N≡N”，键长短，键能大，损坏此键需较高的能量，所以氮气分子的构造很稳固。
在往常状况下，氮气的性质不开朗，但在高温或放电条件下也能够与其余物质反响。
（1）非金属的通性：①氮气的 O2 反响 N2+O2 2NO（无色气体）②与氢气反响 N2+3H2 2NH 3③氮气和某些金属反响 N2+3Mg Mg3N22．氮的固定（1）将空气中游离的氮转变为氮的化合物的方法称为氮的固定。
（2）氮的固定分为自然固氮和人工固氮两大类。
二、一氧化氮：1、物理性质： NO往常为色、味的体。
溶于水，有毒。
2、NO的化学性质：（1）NO不与水反响。
（2）NO与 O2的反响：在常温下很简单与空气中的氧气氧化成为 N O2。
化学方程式：（NO2 的生成）3、NO的采集方法—排水法：实验室常用的气体采集方法有、，因为NO易与 O2反响，不溶于水也不与水反响，所以， NO ( 填“能”或“不可以” ) 与氧气大批共存；实验室中采集 NO 只好用法，而不用法。
三、二氧化氮：1、N O2的物理性质：二氧化氮是色、味的有气体。
密度比空气的，易液化，溶于水。
2、N O2的化学性质：（1）N O2与水的反响：二氧化氮溶于水生成硝酸和 NO。
化学方程式：应用：利用二氧化氮与水反响生成硝酸，这是工业上生产硝酸的主要方式。
（2）在往常状况下，二氧化氮还可以自己化合生成无色的四氧化二氮气体。
N2O42NO2 N 2O4因为二氧化氮和四氧化二氮易互相转变，故往常它们均无纯净可言。
（3）二氧化氮有较强的氧化性，可使润湿的碘化钾淀粉试纸变蓝。
（4）N O2不与 O2 反响，难被氧气氧化。
3、N O2的采集方法—向上排空气法：因为 N O2 易与水反响，难被 O2 氧化，所以， N O2 ( 填“能”或“不可以” ) 与氧气大批共存；实验室中采集 N O2 用法，而不可用法。
5.2.1氮气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
学校
授课教师
课时
授课班级
授课地点
教具
教学内容分析
本节课的主要教学内容为氮气、氮的氧化物的性质和制备。教学内容与学生已有知识的联系：学生已经学过原子结构、化学键的相关知识，对气体分子有一定的了解，这为学习氮气奠定了基础。本节课的内容与上一节课的化学反应原理有关联，为学生提供了更深入的气体知识。
知识点梳理
本节课的知识点主要包括以下几个方面：
1.氮气的制备方法：讲解工业制氮气和实验室制氮气的方法，包括液态氮的制备和氮气的提取。
2.氮气的化学性质：介绍氮气的化学性质稳定，不与其他物质发生反应，强调其在化学反应中的重要作用。
3.氮的氧化物的制备方法：讲解氮的氧化物的制备方法，包括NO、NO2等氮的氧化物的制备原理和实验操作。
（三）改进措施
1.教学管理：加强课堂管理，提高学生的注意力。可以考虑采用小组合作学习的方式，让学生在小组内进行讨论和互动，提高学生的参与度。
2.教学方法：多样化教学方法，增加课堂的趣味性。可以尝试使用多媒体教学手段，如视频、动画等，让学生更加直观地了解氮气、氮的氧化物的性质和制备过程。
3.教学评价：完善评价体系，加强对学生学习过程的评价。可以考虑增加课堂表现、实验操作等评价指标，全面评估学生的学习情况。
（2）简答题
1.请简述氮气的制备方法。
2.请简述氮的氧化物的制备方法。
反思改进措施
经过对本节课的教学实践进行反思，我认为在教学过程中存在以下几个问题：
（一）教学特色创新
1.实验教学：通过实验操作，让学生亲身体验化学反应，提高学生的实验技能和动手能力。
氮气及氮的氧化物课件
• [例1] 工业上利用氨氧化获得的高浓度NOx气体(含NO、NO2)制备NaNO2、NaNO3， 工艺流程如下：
• 已知：Na2CO3＋NO＋NO2===2NaNO2＋CO2。
• (1)中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外，还有____________(填化学式)。
• (2)中和液进行蒸发Ⅰ操作时，应控制水的蒸发量，避免浓度过大，目的是 _________________。蒸发Ⅰ产生的蒸气中含有少量NaNO2等有毒物质，不能直 接排放，将其冷凝后用于流程中的____________(填操作名称)最合理。
• ②NO与NO2按物质的量之比1：1被足量的NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐， 该钠盐的化学式是______N_a_N__O_2_。
解析 (1)V(NO)＋V(NO2)＝3.0 L，23V(NO)＋43V(NO2)＝3.5 L，则 V(NO)＝0.75 L， V(NO2)＝2.25 L，V(NO)∶V(NO2)＝1∶3。(2)②NO 中氮的化合价为＋2，NO2 中氮 的化合价为＋4，利用电子守恒，二者按 1∶1 混合时与 NaOH 反应生成盐的化合价 必然为＋3 价，即为 NaNO2。
• (4)标准状况下，6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA。 ( ×)
• (5)常温常压下，92 g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA。(
)√ ×
• (6)溴蒸气和NO2都为红棕色气体，用湿润的淀粉－KI试纸可以鉴别。( )
• 2．下列说法正确的是 ( )B • A．CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在 • B．NO可用于某些疾病的治疗 • C．常温下，N2既能与O2反应又能与H2反应 • D．汽车尾气的主要污染成分包括NO、CO和N2
沪科版,高一化学,第五章.5.4,氮气和氮的氧化物doc
第五章：评说硫、氮的“功”与“过”第4讲 5.4 化学肥料中的主角——氮气和氮的氧化物【教学目标】认识氮气的性质、用途，了解氮的固定原理和方法，了解氮分子的结构对氮气性质的影响。
课前自学1.空气中的主要成分为_______________________，它们的体积分数分别为_________________________。
2.氮的元素符号是_____，原子结构示意图是_______________，属于________元素（填“金属”或“非金属”）。
氮气的电子式________，结构式_________，因为分子中氮原子间叁键的存在，故而化学性质__________(填“稳定”或“活泼”)。
与氢气反应时生成___________（填化学式），表现出_________性（填“氧化”或“还原”）；氮气与氧气反应时生成__________（化学式），表现出________性（填“氧化”或“还原”）。
课堂探究知识点一、空气中的主要角色——氮气：[引入]：化学肥料是农作物生长必需的养分，合理施肥能使农作物增产增收，可以说化肥在为人类提供粮食方面功不可没。
那么，谁是化学肥料中的主角？请看一组资料。
（略）让学生感受化学肥料中的主角（-）——氮肥。
[思考]：如果暂时不考虑反应所需的条件，根据一般的化学原理及规律，如何能实现氮的固定？NH4+(NH3) N2 NO3-从氧化还原反应原理及元素质量守恒原理的角度，分析固氮的原理。
____________________________________________________。
氮的固定需要怎样的条件？请同学们在具体的固氮方法中去了解。
1、氮气的分子结构：电子式：结构式：氮气分子为非极性分子。
两个氮原子通过三对共用电子对结合起来，键能比一般双原子大，结构稳定，所以N2在常温下性质不活泼。
2、氮气的物理性质：纯净的N2是一种无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水，在空气中约占总体积的______%。
2020人教版高一化学上册必修1《24氮气和氮的氧化物大气污染》【含答案】
人教版高一化学上册必修1《24氮气和氮的氧化物 大气污染》同步练习及答案课时跟踪检测（二十四） 氮气和氮的氧化物 大气污染1．NO 对于心脑血管系统功能的改善具有重要作用。
下列关于NO 的描述不正确的是( )A ．难溶于水B ．可由氮气和氧气在放电条件下反应生成C ．常温下能与氧气化合D ．红棕色气体解析：选D NO 为无色难溶于水的气体，D 项错误。
2．我国酸雨形成的主要原因是( )A ．汽车排出的大量尾气B ．自然界中硫化物的分解C ．工业上大量燃烧含硫的燃料D ．制硝酸厂排出的大量尾气解析：选C A 项，汽车排出的大量尾气中含有NO 、NO 2，会导致酸雨，但不是主要原因，错误；B 项，自然界中硫化物的分解产生SO 2很少，不足以形成酸雨，错误；C 项，工业上大量燃烧含硫的燃料，会产生大量SO 2，该气体溶于水形成亚硫酸，亚硫酸再与空气中的氧气发生反应形成硫酸，导致酸雨，是形成酸雨的主要因素，正确；D 项，制硝酸厂排出的大量尾气中含有NO 、NO 2，会导致酸雨，但氮的氧化物主要是形成光化学烟雾，错误。
3．将盛有N 2和NO 2混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体的体积缩小为原来的一半，则原混合气体中N 2和NO 2的体积比是( )A ．1∶1B ．1∶2C ．1∶3D ．3∶1解析：选 C 设NO 2的体积为x ，N 2的体积为(1－x )，由题意结合化学方程式3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO↑，可得13x ＋(1－x )＝12，x ＝34，1－x ＝14，N 2和NO 2的体积比为1∶3。
4．一定条件下，将等体积的NO 2和O 2的混合气体置于试管并将该试管倒置于水槽中至液面不再上升时，剩余气体的体积约为原体积的( )A ．14B ．34C ．18D ．38解析：选D 根据4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3可知，O 2过量。
设NO 2和O 2的体积各1 L ，则1 L NO 2消耗O 214 L ，剩余O 234 L ，所以34×2＝38。
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课时作业
[练习与活动] 1．氮气及其化合物在自然界中大量存在，下列有关说法错误的是( ) A．氮气的密度比空气的小，且难溶于水 B．含氮化合物普遍存在于植物及动物体内 C．汽车排放的尾气中不含氮的化合物 D．森林或农作物的枝叶燃烧会产生氮氧化物
答案 C
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课时作业
答案
解析 氮气的相对分子质量为 28，空气的平均相对分子质量为 29，故氮 气的密度比空气的小，且氮气难溶于水，A 项正确。植物与动物体内均含蛋 白质，B 项正确。汽车排放的尾气中含一定量的氮氧化合物，C 项错误。植 物中因为含蛋白质等，故燃烧时会产生氮氧化物，D 项正确。
3．实验室利用 NO 与 O2 反应的现象变化来检验 NO 的生成和存在；利 用 NO2 与 H2O 反应的现象来检验 NO2，同时也用此反应来除去 NO 中的 NO2 杂质。
4．NO、NO2 都不是酸性氧化物。
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课时作业
知识拓展 氮氧化物与氧气和水反应的计算方法
氮氧化物与 O2 混合通入水中时，剩余气体只能是 NO 或 O2，不可能是 NO2，因过量的 NO2 会与水反应生成 NO，且形成溶液中的溶质为 HNO3。 有关混合气体(NO2、NO、O2 等)与水反应的计算属重点计算题型，现分类说 明解题方法。
(1)关系式法 NO2、NO(或 N2)的混合气体通入水中，一般考虑 3NO2＋H2O===2HNO3 ＋NO，可利用气体体积变化差值进行计算，V 剩＝V 原(NO 或 N2)＋13V(NO2)。
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课时作业
(2)循环反应叠加法 ①NO2、O2 的混合气体通入水中，由 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 和 2NO ＋O2===2NO2 可得总反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，由此可知：
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课时作业
解析
2．下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是( )
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课时作业
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相互转化 D．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
答案 A
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课时作业
答案
解析 在雷电作用下 N2 与 O2 反应生成 NO，氮元素被氧化，工业合成 氨属于人工固氮，合成氨过程中氮元素被还原，A 项错误，B 项正确；由图 可看出含氮无机物和含氮有机物可以相互转化，C 项正确；合成蛋白质的过 程中就有碳、氢、氧元素的参与，D 项正确。
第1课时 氮气与氮的氧化物
[学习目标] 1.能依据元素化合价列举、描述、辨识含氮元素的典型物质 ——N2、NO、NO2 重要的物理性质和化学性质及其实验现象，能用化学方程 式正确表示典型物质的主要性质。2.能从元素化合价的角度，依据氧化还原 反应原理预测 N2、NO、NO2 的性质及物质间的转化，设计实验进行初步验 证，并能分析解释有关实验现象。3.能分别根据 N2、NO、NO2 的性质分析生 产、生活以及环境中的某些问题和对社会发展的价值及对环境的影响。
2．氮气
(1)氮气的物理性质
通常状况下，氮气是无色、无味、无毒的气体；密度比空气的稍小；难
溶于水。
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课时作业
(2)氮气的化学性质
氮气分子的 □04 结构稳定 ，通常状况下，氮气的化学性质 □05 不活泼 ，
但在一定条件下能与某些物质发生反应。写出下列反应的方程式：
①与 O2 反应： □06 N2＋O2=放==电==2NO 。
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课时作业
解析
二、NO、NO2 的性质 [交流研讨]
中国有句谚语叫“雷雨肥庄稼”，你能用化学知识解释为什么吗？
提示：空气中的 N2 和 O2 在雷电作下生成 NO，NO 与 O2 生成 NO2， NO2 与 H2O 生成 HNO3，HNO3 随雨水落到土壤中，与土壤中的矿物质结合 成硝酸盐，为庄稼提供氮肥。
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课时作业
23
自主学习
1.自然界中氮的循环 (1)自然循环
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课时作业
(2)人类活动的影响
①化肥厂： □01 N2 →NH3→氮肥、硝酸等含氮化合物。 ②化石燃料的燃烧、森林和农作物的枝叶燃烧产生的 □02 氮氧化物 。 (3)氮在自然界中的存在形态有 □03 游离态和化合态 。
1．会种地的农民说种大豆不用上氮肥，你认为有道理吗？
提示：有道理；因为豆科植物的根瘤菌能把空气中的氮气转化为含氮化 合物给植物提供氮肥。
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课时作业
提示
2．白炽灯泡中为什么要充入 N2?
提示：N2 稳定，高温下不与钨丝反应，能延长灯泡的寿命。
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课时作业
提示
[点拨提升] 1．由氮气(N2)转化为含氮的化合物叫做氮的固定；由含氮的化合物转化 为新的含氮的化合物，不是氮的固定。 2．镁在空气中燃烧的产物除 MgO 外，还有 Mg3N2。 知识拓展 合成氨反应的特点是无论 H2(或 N2)是否过量，N2(或 H2)都反应不完全， 因此这类反应用“ ”代替“===”叫可逆反应，该反应不能进行到底。
□ ②与 H2 反应： 07 N2＋3H2高催温化、剂高压2NH3 。
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课堂探究
课时作业
(3)氮的固定
①定义：使□08 游离态的氮转化为含氮化合物 叫做氮的固定，简称固氮。
②氮的固定的分类
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课时作业
3．NO 和 NO2 的性质比较
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课时作业
23
课堂探究
一、氮气及氮在自然界中的循环 [交流研讨]
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课堂探究
课时作业
答案
[点拨提升]
1．NO 易与 O2 反应、难溶于水、不与水反应，因此收集 NO 用排水法， 不可用排空气法。NO2 易与水反应，但很难被 O2 氧化，因此收集 NO2 用向 上排空气法，不可用排水法。
2．NO 与 O2 反应生成 NO2，NO2 与 H2O 反应生成 HNO3。这两个反应 都是工业制 HNO3 的反应原理。
＝4∶1，恰好完全反应，无气体剩余
V(NO2)∶V(O2)<4∶1，O2过量，剩余气体为O2 >4∶1，NO2过量，剩余气体为NO
②NO 、 O2 的 混 合 气 体 通 入 水 中 ， 根 据 总 反 应 4NO ＋ 3O2 ＋ 2H2O===4HNO3 可得出：