氮及其化合物【高效備課精研+知識(shí)精講提升】 高一化學(xué)人教版2019必修二

氮及其化合物大石橋市第二高級(jí)中學(xué)王艷老師

氮元素位于元素周期表的第二周期，VA族N原子結(jié)構(gòu)+725既不容易得到3個(gè)電子也不容易失去5個(gè)電子一般通過共用電子對(duì)與其他原子結(jié)合氮元素在元素周期表中的位置氮元素的存在游離態(tài)：化合態(tài)：主要以氮分子的形式存在于空氣中動(dòng)植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)中存在于土壤、海洋里的硝酸鹽和銨鹽中一、氮?dú)馀c氮的固定1.物理性質(zhì)

無色、無味的氣體密度與空氣接近難溶于水NN:N::N:..N2+O22NO放電或高溫==========氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，通常很難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。2.化學(xué)性質(zhì)

還原性：氧化性催化劑高溫、高壓N2+3H22NH3N2+3MgMg3N2點(diǎn)燃一、氮?dú)馀c氮的固定

將大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化

含氮化合物的過程叫做氮的固定。4.氮的固定分類

3.氮的固定

自然固氮人工固氮高能固氮生物固氮N2+O22NO放電或高溫==========豆科植物的根瘤菌固氮合成氮催化劑高溫、高壓N2+3H22NH3仿生固氮氮的固氮一、氮?dú)馀c氮的固定二、一氧化氮和二氧化氮1.物理性質(zhì)

無色、無味的有毒氣體難溶于水紅棕色、有刺激性氣味的有毒氣體易溶于水實(shí)驗(yàn)5-5實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)操作在一支50mL的注射器里充入20mLNO，然后吸入5mL水，用乳膠管和彈簧夾封住管口，振蕩注射器打開彈簧夾，快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾，觀察現(xiàn)象，然后再振蕩注射器現(xiàn)象____________________________,振蕩后________________無明顯現(xiàn)象無色氣體變紅棕色紅棕色變?yōu)闊o色實(shí)驗(yàn)5-52.化學(xué)性質(zhì)

NONO22NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O無色氣體變?yōu)榧t棕色，可用于檢驗(yàn)NONO2的尾氣處理二、一氧化氮和二氧化氮三、氨氣和銨鹽1.氨氣的物理性質(zhì)

無色、有刺激性氣味的氣體密度比空氣小極易溶于水1:700易液化可做制冷劑氨很容易液化，液化時(shí)放熱。液氨汽化時(shí)要吸收大量的熱，使周圍溫度急劇降低。實(shí)驗(yàn)5-62.氨氣的化學(xué)性質(zhì)

氨氣與水反應(yīng)NH3+H2O

NH3·H2O

NH4++OH-一水合氨，不可以寫成NH4OHNH3·H2O=====NH3↑+H2O△氨氣：高中階段唯一的一種堿性氣體三、氨氣和銨鹽2.化學(xué)性質(zhì)

與酸的反應(yīng)

與酸的反應(yīng)NH3＋HCl==NH4Cl有大量白煙產(chǎn)生

濃硫酸沒有揮發(fā)性，濃硝酸有揮發(fā)性，揮發(fā)性酸（HCl、HNO3等）遇氨氣均有白煙生成；難揮發(fā)性酸H2SO4、H3PO4無此現(xiàn)象。

氨氣的還原性4NH3+5O2=====4NO+6H2O催化劑

氨的催化氧化①2.氨氣的化學(xué)性質(zhì)

三、氨氣和銨鹽3.銨鹽的物理性質(zhì)

絕大多數(shù)銨鹽是白色或無色晶體，都易溶于水例如：(NH4)2SO4、NH4HCO3、NH4NO3、NH4Cl農(nóng)業(yè)上常用的化肥4.銨鹽的化學(xué)性質(zhì)

不穩(wěn)定性---受熱易分解NH4Cl===NH3↑+HCl↑NH4HCO3===NH3↑+CO2↑+H2O三、氨氣和銨鹽實(shí)驗(yàn)5-7與堿反應(yīng)△NH4NO3+NaOH==NaNO3+NH3↑+H2ONH4Cl+NaOH==

NaCl+H2O+NH3↑△4.銨鹽的化學(xué)性質(zhì)

三、氨氣和銨鹽NH4++OH－==NH3↑+H2O△反應(yīng)實(shí)質(zhì)：(NH4)2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O+2NH3↑△5.氨根離子的檢驗(yàn)

取少許樣品與堿混合于試管中共熱，將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近管口，若試紙變藍(lán)，則證明樣品中含有NH4+。取少許樣品于試管中，放入堿后加熱，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口，若有白煙產(chǎn)生，則證明樣品中含有NH4+

。三、氨氣和銨鹽裝置驗(yàn)滿試劑原理固+固→加熱型向下排空氣法或蘸濃鹽酸的玻璃棒靠近有白煙生成(與氧氣的制取裝置相同)氯化銨晶體、消石灰固體2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3↑收集濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)6.氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法

防倒吸堿石灰、固體氧化鈣、固體氫氧化鈉干燥不能用無水CaCl2會(huì)反應(yīng)產(chǎn)生CaCl2?8NH3

濃硫酸、P2O5等酸性干燥劑也不能干燥NH3尾氣處理酸溶液或水6.氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法

四、硝酸1.物理性質(zhì)

無色、有刺激性氣味的液體易揮發(fā)2.化學(xué)性質(zhì)

不穩(wěn)定性濃硝酸見光或受熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)4HNO3(濃)=====4NO2↑+O2↑+2H2O△或光照酸性與指示劑顯色硝酸酸HNO3=H++NO3-

稀硝酸石蕊溶液由紫色變?yōu)榧t色濃硝酸石蕊溶液由紫色變?yōu)榧t色，后褪色與堿反應(yīng)與堿性氧化物反應(yīng)與弱酸鹽反應(yīng)Fe(OH)3+3HNO3=Fe(NO3)3+3H2OCuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2OCaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O四、硝酸實(shí)驗(yàn)5-8實(shí)驗(yàn)5-8強(qiáng)氧化性-----與金屬反應(yīng)Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)===

3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4H++2NO3-===Cu2++2NO2↑

+2H2O3Cu＋8H+

＋2NO3-

===3Cu2+＋2NO↑＋4H2OCu大多數(shù)金屬（Au、Pt除外）可被硝酸氧化常溫下，鐵和鋁遇濃硝酸會(huì)發(fā)生鈍化，加熱可繼續(xù)反應(yīng)四、硝酸思考與討論寫出有關(guān)化學(xué)方程式:N2→NH3:________________________________。NH3→NO:_______________________________。NO→NO2:_______________________________。NO2→HNO3:_____________________________。4NH3+5O24NO+6H2O2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO催化劑高溫、高壓N2+3H22NH3五、酸雨及防治

煤、石油和某些金屬礦物中含有硫，在燃燒或冶煉時(shí)往往會(huì)生成二氧化硫。在機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)中，燃料燃燒產(chǎn)生的高溫條件會(huì)使空氣中的氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)，生成氮氧化物。它們會(huì)引起呼吸道疾病，危害人體健康，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使人死亡。酸雨：主要指pH小于5.6

的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。硫酸型酸雨硝酸型酸雨成因：主要是大氣中的SO2與NOx溶于水形成的。1.酸雨的形成

分類：五、酸雨及防治

對(duì)人體的直接危害首先是它的刺激性，其次是它會(huì)形成硫酸霧和硫酸鹽霧，其毒性比SO2大，能浸入人的肺部，引起肺水腫等疾病而使人致死。2.酸雨的危害

引起河流、湖泊的水體酸化，嚴(yán)重影響水生動(dòng)物生長(zhǎng)。破壞土壤、植被、森林腐蝕金屬、油漆、皮革、紡織品及建筑材料等。滲入地下，可引起地下水酸化，酸化后的地下水中鋁