高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第一单元 氮的固定课文配套课件ppt

这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第一单元 氮的固定课文配套课件ppt，共59页。PPT课件主要包含了基础知识，技能素养，课堂检测，N≡N，2N2的化学性质，很不活泼，游离态的氮，含氮化合物，生物固氮，高能固氮等内容，欢迎下载使用。

新课程标准1．能依据氮分子的微观结构预测其化学性质。2．了解氮的循环与氮的固定。3．认识人工固氮的化学原理和社会价值。学业质量水平合格性要求1.根据氮气的结构，分析氮气反应发生的条件。(水平1)2．根据人工固氮原理，认识物质的变化是有条件的。(水平2)等级性要求体会化学科学在解决人类社会问题中所发挥的作用。
[新知预习]一、氮分子的结构与性质1．自然界中氮的存在
2．氮气分子的结构由两个氮原子通过共用三对电子结合而成，存在氮氮三键电子式：∶N⋮⋮N∶　　　结构式：________注意书写时不要遗漏孤电子对
3．氮气的性质及用途(1)N2的物理性质实验室收集N2不能用排空气法，而应用排水法
(3)氮气的主要用途①氮气常用作保护气，用于焊接金属、填充灯泡、保存食品等；利用氮气的稳定性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。
☞应用体验下列有关氮气的说法错误的是______(填字母)。a．氮气在通常情况下不燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸b．液氮可用于医学和高科技领域，制造低温环境c．利用氮气的稳定性，工业上用其替代稀有气体作焊接金属的保护气d．在高温高压、催化剂条件下与氢气反应时，氮气作还原剂e．金属镁在空气(忽略空气中二氧化碳)中燃烧，产物只有氧化镁
3.自然界的氮循环为了促进氮的良性循环，要注意维护________，保护森林、植树绿化、________生态系统对有害物质的吸收能力，不能过度使用含氮化肥以免污染土壤和水体；控制化石燃料燃烧排放的________进入大气。
☞学而思农业上有句谚语是“雷雨发庄稼”，该过程发生了哪些化学反应？
三、一氧化氮和二氧化氮1．物理性质
特别提醒(1)NO易与O2反应、微溶于水且不与水反应，故可用排水法收集，不可用排空气法收集。NO2易与水反应，但很难被O2氧化，故可用向上排空气法收集，不可用排水法收集。(2)NO分子作为一种传递神经信息的“信使分子”，在血管扩张、免疫、增强记忆力等方面有着极其重要的作用。(3)NO虽易与O2化合，但N2与O2反应时，不论O2是否足量，其一步反应都只能得到NO，不能得到NO2。(4)
☞学而思如图所示，室温下向盛有3.0 mL NO的试管中缓缓通入1.5 mL O2(所有气体的体积均在标准状况下测定)。(1)写出观察到的现象。(2)写出上述过程中发生反应的化学方程式。(3)最终试管中剩余的气体是什么？体积为多少？
解析：(1)N2O5对应的同价酸是HNO3。(2)固氮是将N2转化为含氮的化合物。(3)N2在放电时与O2反应生成NO。
(5)大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环。(　　)(6)氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存在。(　　)(7)氮气常用作焊接金属、填充灯泡、保存食品的保护气。(　　)(8)豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮气属于氮的固定，是化学变化。(　　)
2．下列关于NO、NO2的描述正确的是(　　)A．NO是红棕色气体，易溶于水，是酸性氧化物B．NO2可用排水法收集，且可由N2和O2化合而得到C．NO、NO2在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物D．NO、NO2互为同素异形体，且NO是汽车尾气的有害成分之一
解析：NO是无色气体，微溶于水，不是酸性氧化物，A项错误；NO2易溶于水，不可用排水法收集，且N2和O2化合只能得到NO，B项错误；同素异形体指的是由同一种元素组成的性质不同的几种单质，故NO和NO2不是同素异形体，D项错误。
3．在水体中部分含氮有机物的循环如图所示。图中属于氮的固定的是(　　)A．③　　　B．④ C．⑤　　　D．⑥
解析：将游离态的氮(即氮气)转化为化合态的氮(即氮的化合物)的过程，叫做氮的固定，分析题图转化关系可知，图中属于氮的固定的是⑤，故选C。
4．大家在吃薯条等膨化食品时，会发现袋子里东西并不多却鼓鼓囊囊的，袋子里填充的是食品级的氮气而非空气。主要作用有三个方面①延长食品的保质期；②可以抵御外界潮气的侵入；③保护食品不被压碎。下列关于N2性质的叙述中错误的是(　　)A．镁条在氮气中能燃烧B．氮气既具有氧化性，又具有还原性C．将空气中的氮气转变成含氮化合物属于氮的固定D．氮气与氧气在一定条件下反应生成二氧化氮
5．某化学学习小组为探究NO2和SO2的反应，进行如下实验。
(1)图1两集气瓶中________(填“上”或“下”)瓶颜色深。(2)图2中反应的现象是____________________。(3)图3中“有红棕色气体产生”说明SO2和NO2反应的产物中有________，说明NO2在该反应中显________性。(4)由图2和图3中的现象写出NO2和SO2反应的化学方程式：_____________________。
两气体混合后，颜色消失
NO2＋SO2===NO＋SO3
解析：题图3中反应生成的气体遇空气显红棕色，说明题图2中NO2和SO2反应生成了NO，NO2转化为NO，表现氧化性，而SO2表现还原性，被氧化，S元素化合价升高，只能变成＋6价，应转化为SO3。
例4 硝酸工业尾气中的NO、NO2进入大气后会破坏臭氧层。可用氢氧化钠溶液对含氮氧化物的废气进行处理，反应的化学方程式如下：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O　2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O氨气也可以用来处理氮氧化物，例如，氨气与一氧化氮可发生如下反应：
将一定量NO和NO2的混合气体通入300 mL 5 ml·L－1 NaOH溶液中，恰好被完全吸收。下列说法正确的是(　　)A．原混合气体中NO在标准状况下的体积可能为22.4 LB．所得溶液中NaNO2和NaNO3的物质的量之比可能为1∶2C．若用氨气处理，所需氨气的物质的量可能为1.6 mlD．若用氨气处理，所需氨气在标准状况下的体积可能为17.92 L
关键能力　归纳提升一、氮的氧化物1．氮的氧化物的种类氮的氧化物种类很多，如N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。酸性氧化物对应酸为HNO2酸性氧化物对应酸为HNO3
(2)N2O4：熔点－11.23 ℃，沸点21.5 ℃，标准状况下是无色液体，常温常压下为无色气体。通常情况下，NO2能进行自身二聚2NO2⇌N2O4，NO2、N2O4在容器中共存。在计算密度、相对分子质量、微粒个数等要考虑这两种物质的共存关系。(3)N2O3：低温时为深蓝色挥发性液体，有毒，环境污染物之一，是亚硝酸的酸酐，助燃，常压下可分解为NO和NO2。(4)N2O5：又称硝酐是硝酸的酸酐，通常状态下呈无色柱状结晶体，有毒，溶于热水生成硝酸。
2．氮的氧化物及氮的氧化物与氧气混合溶于水的探究(1)反应原理3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　①2NO＋O2===2NO2　②由①×2＋②得：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3　③由①×2＋②×3得：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3　④
(2)计算类型①NO2气体：NO2气体溶于水时仅涉及反应①，剩余气体为NO。②NO2和O2的混合气体：NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应③。
3．NOx尾气的处理方法(1)碱液吸收法2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2ONO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是：n(NO2)≥n(NO)一般适合工业尾气中NOx的处理(2)催化剂转化法在催化剂加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。
二、氮的固定涉及的氮及其化合物之间的转化关系氮的固定是以氮气为核心的氮及其化合物之间的转化。将氮气转化为氮氧化物或者氨气，实现了氮元素化合价的升高或降低，体现了氮气的还原性或氧化性；而通电、高温和高压等苛刻的反应条件则表明氮气的化学性质很稳定，其还原性和氧化性均很弱。
1.下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是(　　)A．人工固氮时，氮元素均被氧化B．Mg与N2反应生成氮化镁，也属于氮的固定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
2．宇宙飞船的运载火箭的推进器引燃后发生剧烈反应，产生大量高温气体，从火箭尾部喷出。引燃后的高温气体成分有CO2、H2O、N2、NO等，这些气体均为无色，但在卫星发射现场看到火箭喷射出大量的红烟，产生红烟的原因是(　　)A．高温下N2遇空气生成NO2B．NO遇空气反应生成NO2C．CO2遇NO反应生成NO2D．NO遇H2O反应生成NO2
3．N2是空气的重要组成部分，因此有科学家根据蒸汽机的原理，设计制造出液氮蒸汽机，即利用液态氮的蒸发来驱动机车，从而达到环境保护的目的。其主要依据是(　　)A．液态氮的沸点为－195.8 ℃，远低于常温B．氮气与氧气在常温下反应生成一氧化氮C．N2与H2反应转变成含氮化合物D．N2在空气中约占78%(体积分数)
4．科学家研究发现SARS病毒的全部基因组组分都可以在蝙蝠的粪便里找到，且SARS样冠状病毒基因内部多个位点频繁重组。病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。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
6．对3NO2＋H2O===2HNO3＋NO反应的下列说法正确的是(　　)A．氧化剂与还原剂的质量比为1∶2B．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2C．NO2是氧化剂，H2O是还原剂D．在反应中若有6 ml NO2参与反应时，有3 ml电子发生转移