资源简介

(共21张PPT)
第五章
化工生产中的重要非金属元素
第二节 氮及其化合物
【学习目标与核心素养】
学习目标
1、通过分析氮的原子结构，推断含氮物质可能的化学特性，理解结构与性质的关系。
2、通过实验探究，了解一氧化氮与氧气的反应，二氧化氮与水的反应等性质，感受化学变化的奇妙。
核心素养
1、科学态度与社会责任：了解自然界中的氮循环。
2、宏观辨识与微观探析：了解氮气的结构和性质，掌握一氧化氮、二氧化氮的性质。
雷雨发庄稼？
认真阅读课本第11-12页完成学案
自主高效
氮元素及其存在
原子结构：氮元素位于元素周期表的第 周期第 族，其原子结构示意图为 ，氮原子最外层5个电子，既不容易 ，也不容易 ，一般通过 与其他原子相互结合构成物质，常见化合价为 。
自然界中的存在形态：
①游离态：以 的形式存在于空气中。
②化合态：存在于动植物体内的 中，土壤、海洋里 的和 中。
答案：
2．氮气的性质
（1）物理性质： 色、 味、 溶于水，密度与空气 ，约占空气体积的 。
（2）化学性质：氮分子内两个氮原子间以 结合，断开该化学键需要较多的能量
①通常情况下：氮气的化学性质 ，难以与其他物质发生化学反应。
②放电、高温条件下，能与镁、氧气、氢气等物质发生化合反应，化学方程式分别为
、 、
（3）用途：a.保护气b.液氮作深度冷冻剂c.合成氨等
答案：
1、化学性质
高温或放电等条件下也能与氢气、氧气和活泼金属反应
（1）氧化性
N2+3H2 2NH3
高温、高压
催化剂
N2+3Mg Mg3N2
点燃
（2）还原性
N2+O2 2NO
放电
N2 化合态氮
根瘤菌
一、氮气
2、氮的固定：
将大气中________的氮转化为____________的过程。
游离态
含氮化合物
自然
人工
认真阅读课本第13页完成学案-一氧化氮和二氧化氮
自主高效
答案：
二、一氧化氮和二氧化氮
实验操作 实验现象 实验结论
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
打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹
振荡注射器
实验探究——NO2溶于水
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
NO与O2 反应生成红棕色的 NO2
红棕色气体变为无色，注射器活塞继续向左移动
NO2 溶于水生成无色的NO
结论：在一定条件下，NO与NO2可以相互转化。
反应的化学方程式为
①NO→NO2: _____________________;
②NO2→NO: __________________________(工业制取硝酸)。
思考与讨论：如果要将注射器中的NO充分转化，可以采取什么措施？写出转化过程的总反应化学方程式。上述实验对工业生产硝酸有什么启示？
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
相关反应原理 3NO2＋H2O = 2HNO3＋NO①　 2NO＋O2 = 2NO2②
由方程式①×2＋②得
4NO2＋O2＋2H2O = 4HNO3
由方程式①×2＋②×3得
4NO＋3O2＋2H2O = 4HNO3
氮的氧化物与氧气、水反应的相关计算
2．氮的氧化物溶于水的三种类型
(1)NO2气体：NO2气体溶于水时仅涉及反应①：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO
剩余气体为 ,体积为原NO2的 。
NO
1/3
例：试管中盛有12mLNO2，将试管置于水槽中，充分反应后，液体是否会充满试管？
如未充满，则剩余气体为 ，体积为 ？
如果要使液体充满试管，应如何操作？
NO
4mL
充入O2 3 mL
x＝V(NO2)/V(O2) 04
反应情况
O2过量，剩余气体为O2
恰好完全反应，无气体剩余
NO2过量，又发生反应①，剩余气体为NO
(2)NO2和O2的混合气体： 4NO2＋O2＋2H2O = 4HNO3
例：1.试管中盛有12mLNO2和4mLO2，将试管置于水槽中，充分反应后，液体是否会充满试管？如未充满，则剩余气体为 ，体积为 ？
O2
1mL
2.试管中盛有12mLNO2和3mLO2，将试管置于水槽中，充分反应后，液体是否会充满试管？
3.试管中盛有12mLNO2和1.5mLO2，将试管置于水槽中，充分反应后，液体是否会充满试管？如未充满，则剩余气体为 ，体积为 ？
NO
2mL
(3)NO和O2的混合气体： 4NO＋3O2＋2H2O = 4HNO3
x＝V(NO)/V(O2) 04/3
反应情况
O2过量，剩余气体为O2
恰好完全反应，无气体剩余
NO过量，剩余气体为NO
例：1.试管中盛有12mLNO和10mLO2，将试管置于水槽中，充分反应后，液体是否会充满试管？如未充满，则剩余气体为 ，体积为 ？
O2
1mL
2.试管中盛有12mLNO和9mLO2，将试管置于水槽中，充分反应后，液体是否会充满试管？
3.试管中盛有12mLNO和3mLO2，将试管置于水槽中，充分反应后，液体是否会充满试管？如未充满，则剩余气体为 ，体积为 ？
NO
8mL
NO、O2难溶于水，但NO2易溶于水且与水反应，所以氮氧化物溶于水的各种情况中，剩余气体可为NO或O2，但不可能是NO2或NO与O2同时剩余。
为什么雷雨可以发庄稼呢？
1．下列关于氮气性质的说法中，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．Mg可以在N2中燃烧生成Mg3N2
C．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
2．通常情况下，氮气性质不活泼，其原因是(　　)
A．氮分子是双原子分子 B．氮元素的非金属性很强
C．氮原子的半径较小 D．氮分子中的化学键很难破坏
C
D
3．下列反应不属于氮的固定反应的是(　　)
A．N2＋3Mg Mg3N2 B．
C．2NO＋O2===2NO2 D．N2＋O2 2NO
4．下列气体中，不能用排空气法收集的是(　　)
A．H2 B．NO2 C．NO D．CO2
5．下列关于氮的氧化物的说法中，正确的是(　　)
A．氮的氧化物都是酸性氧化物
B．氮的氧化物都既有氧化性，又有还原性
C．NO2与H2O反应生成HNO3，所以NO2是酸性氧化物
D．NO和NO2均有毒
C
C
D

展开更多......

收起↑