《氮及其化合物》化工生产中的重要非金属元素PPT(第1课时)

描述

《氮及其化合物》化工生产中的重要非金属元素PPT(第1课时)

第一部分内容：必备知识·素养奠基

一、氮气与氮的固定

1.氮气

(1)氮元素的存在

①氮原子的结构

原子结构示意图: ________,一般通过___________与其他原子结合。

②自然界中,氮元素主要以氮气的形式存在于空气中,

(2)氮气的物理性质

(3)氮气的化学性质

氮气的化学性质_____,通常很难与其他物质发生化学反应。

①还原性_________________

②氧化性

a.N2与H2反应生成NH3,反应的化学方程式为_____________________。

b.在点燃条件下与金属镁反应,化学方程式为___________________

【情境·思考】

氮气保护技术通常应用于珍贵文物的保存和保护,国内外不乏先例。美国的《独立宣言》就密封在氮气环境中;中国博物馆和中南海毛主席故居纪念馆也是应用氮气保护法;北京房山云居寺“99石经回藏”也是氮气保护的成功典范。

提示:氮气性质稳定,常温下不与物质发生反应,故可作保护气。

2. 氮的固定

(1)含义:将大气中_______的氮转化为___________的过程叫做氮的固定。

(2)分类:

【巧判断】

(1)氮的固定中氮元素一定被氧化。()

提示:×。人工固氮合成氨反应中氮元素被还原。

(2)雷雨天含氮物质发生的反应都属于氮的固定。()

提示:×。雷雨天只有反应N2+O2 2NO属于氮的固定。

3.自然界中氮的循环

二、NO和NO2

1. 物理性质

2.化学性质

(1)实验探究:

(2)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)。

【微思考】

(1)NO和NO2分别采用什么方法收集?说明原因。

提示:常温下NO能与O2反应,只能用排水法收集;NO2能与水反应生成NO,故只能用排空气法收集。

(2)NO2转化为NO的变化中,NO2只能作氧化剂吗?

提示:NO2与水反应转化为NO的同时生成HNO3,NO2既作氧化剂又作还原剂。

【情境·思考】

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NO,然后发生NO→NO2→HNO3,HNO3随雨水进入土壤,为植被提供了丰富的氮肥。

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氮及其化合物PPT，第二部分内容：关键能力·素养形成

知识点　氮的氧化物的性质及有关计算

【重点释疑】

1.NO和NO2性质的对比

2.氮的氧化物溶于水的计算

(1)原理

解答氮的氧化物溶于水的计算问题首先明确原理,无论是单一气体(NO2),还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体,反应的实质是3NO2+H2O====2HNO3+NO,2NO+O2 ====2NO2,故若有气体剩余只能是NO或O2,不能是NO2。

(2)方法——加合式法

①NO2和O2混合气体溶于水的计算

由4NO2+O2+2H2O====4HNO3可知:

②NO与O2同时通入水中

2NO+O2====2NO2、3NO2+H2O====2HNO3+NO

总的化学方程式为4NO+3O2+2H2O====4HNO3可知:

③NO2、NO、O2三种混合气体通入水中:

a.可先将NO和O2转化为NO2,再按上述各种情况分别处理。

b.也可先将NO2和H2O反应转化为NO,再按4NO+3O2+2H2O ====4HNO3情况处理。

【知识拓展】氮的氧化物溶于水的计算的其他方法

(1)原子守恒法

4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5的组成,都与N2O5+H2O====2HNO3等效。当NO、NO2、O2的混合气体溶于水时利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断。

(2)电子守恒法

NO与O2的混合气体通入水中发生反应:2NO+O2====2NO2、3NO2+H2O====2HNO3+NO,在这当中,存在着NO向NO2转化、NO2向HNO3转化的同时又生成NO的循环反应。但总体来讲,NO→HNO3,N的化合价升高是由于被O2氧化,因此可写出

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文件信息

更新时间: 2024-09-30

所属频道：人教版高中化学必修二

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