氮及其化合物課件高一下學(xué)期化學(xué)人教版

第五章

化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素

第二節(jié)

氮及其化合物

課時(shí)1

氮及氮的氧化物

貳知識(shí)導(dǎo)航本節(jié)重點(diǎn)本節(jié)難點(diǎn)氮的性質(zhì)壹氮的氧化物貳氮?dú)庹伎諝怏w積分?jǐn)?shù)的78%，液氮可做制冷劑，提供高溫超導(dǎo)體的臨界溫度，冷凍、運(yùn)輸食品，醫(yī)學(xué)上用于冷凍治療皮膚病。常溫下性質(zhì)穩(wěn)定，不支持燃燒，不會(huì)與大多數(shù)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。課堂導(dǎo)入氮的存在形式空氣中的氮?dú)馔寥篮Ｑ笾邢跛猁}和銨鹽動(dòng)植物蛋白質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度溶解性無(wú)色氣體無(wú)味密度與空氣接近，略小難溶于水氧氣21%其他成分1%氮?dú)?8%空氣成分示意圖氮的物理性質(zhì)N:第二周期，第VA族電子式結(jié)構(gòu)式NN球棍模型氮氮三鍵很牢固，所以氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，通常難以與其它物質(zhì)反應(yīng)。但高溫、高壓、催化劑或者放電等條件下，可以和某些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。氮的位置和結(jié)構(gòu)N2+3MgMg3N2

氧化性氧化性以上反應(yīng)中，氮?dú)獗憩F(xiàn)什么性質(zhì)？N2+O22NON2+3H22NH3還原性氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)不活潑——保護(hù)氣食品包裝中充氮?dú)庖苑栏療襞葜谐涞獨(dú)庖匝娱L(zhǎng)使用壽命液氮——制造低溫液氮冰淇淋利用液氮進(jìn)行冷凍治療氮?dú)獾挠猛緲O度冷凍的狀態(tài)下，將病區(qū)細(xì)胞迅速殺死。一般用來(lái)治療雞眼、疣、神經(jīng)性皮炎以及皮膚病等化肥和化工原料氮肥工業(yè)合成氨氮?dú)獾挠猛镜墓潭ǎ簩⒋髿庵杏坞x態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過(guò)程。思考：NH3→NH3·H2O能稱為氮的固定嗎？分類自然固氮高能固氮(如雷雨天氣N2轉(zhuǎn)化為NO)生物固氮(如豆科植物的根瘤菌固氮)人工固氮合成氨(工業(yè)上合成氨)仿生固氮(某些金屬有機(jī)化合物可起到根瘤菌的作用)氮的固定自然界中的氮循環(huán)氧化物

NON2O3

N2O5

對(duì)應(yīng)氮的化合價(jià)＋1＋2

＋4＋4＋5N2ONO2N2O4＋3N2O俗稱笑氣，具有麻醉作用酸酐HNO2含氧酸酸酐HNO3含氧酸不同價(jià)態(tài)的氮的氧化物物質(zhì)顏色狀態(tài)氣味水溶性收集方法NO氣體___溶于水NO2氣體___溶于水無(wú)色無(wú)味不排水法NONO2紅棕色刺激性易向上排空氣不同價(jià)態(tài)的氮的氧化物2NO+

O2=

2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO結(jié)論：在一定條件下，NO與NO2可以相互轉(zhuǎn)化現(xiàn)象一：無(wú)色氣體變紅棕色

現(xiàn)象二：紅棕色變?yōu)闊o(wú)色(工業(yè)制取硝酸)【演示實(shí)驗(yàn)5-5】氮的氧化物的化學(xué)性質(zhì)討論：“實(shí)驗(yàn)5-5”發(fā)生了哪些化學(xué)反應(yīng)?如果將注射器中的NO充分轉(zhuǎn)化，可以采取什么措施?上述實(shí)驗(yàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)硝酸有什么啟示?+O23NO2+H2O=

2HNO3+NO2NO+O2=2NO22NO+O2=2NO2氮的氧化物的化學(xué)性質(zhì)3NO2+H2O=

2HNO3+NO2NO+O2=2NO24NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO3氮的氧化物的化學(xué)性質(zhì)【思考】有句諺語(yǔ)“雷雨發(fā)莊稼”，你明白其中的化學(xué)道理嗎?【思考】有句諺語(yǔ)“雷雨發(fā)莊稼”，你明白其中的化學(xué)道理嗎?N2NONO2HNO3硝酸鹽O2放電O2H2O礦物質(zhì)NO2具有較強(qiáng)的氧化性，可使?jié)駶?rùn)的KI淀粉試紙變藍(lán)常溫下易轉(zhuǎn)化為N2O4

紅棕色無(wú)色2NO2

N2O4氮的氧化物的化學(xué)性質(zhì)NONO2顏色無(wú)色紅棕色毒性有毒有毒溶解性難溶于水易溶于水與O2或與H2O反應(yīng)2NO＋O2=2NO23NO2＋H2O=2HNO3＋NO收集方法排水法向上排空氣法與人體、環(huán)境的關(guān)系①與血紅蛋白結(jié)合，使人中毒；②形成酸雨、光化學(xué)煙霧形成酸雨、光化學(xué)煙霧NO和NO2性質(zhì)比較①堿液吸收法2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2ONO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是

n(NO2)≥n(NO)。一般適合工業(yè)尾氣中NOx處理。②催化轉(zhuǎn)化法在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體(N2)或NOx與CO在一定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體(N2和CO2)。一般適用于汽車尾氣的處理。常見的NOx尾氣處理方法2NO＋2CO===2CO2+N2催化劑討論：若把NOx與O2的混合氣體通入水中會(huì)發(fā)生什么反應(yīng)？剩余氣體是什么？

關(guān)系式法①NO2和O2的混合氣體②NO2和O2的混合氣體V(NO2):V(O2)<4:1O2剩余=4:1恰好完全反應(yīng)>4:1NO剩余4NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO3V(NO):V(O2)<4:3O2剩余=4:3恰好完全反應(yīng)>4:3NO剩余氮的氧化物的化學(xué)性質(zhì)

電子守恒法

當(dāng)NOx轉(zhuǎn)化為硝酸時(shí)要失去電子，如果是NOx與O2混合，則反應(yīng)中O2得到的電子數(shù)與NOx失去的電子數(shù)相等。

原子個(gè)數(shù)比法V(N):V(O)<2:5O2剩余=2:5恰好完全反應(yīng)>2:5NO剩余討論：若把NOx與O2的混合氣體通入水中會(huì)發(fā)生什么反應(yīng)？剩余氣體是什么？氮的氧化物的化學(xué)性質(zhì)4NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO3【例題】在一定條件下，將NO2和O2的混合氣體12mL通入足量水中，充分反應(yīng)后剩余2mL氣體(同溫同壓下)，則原混合氣體中氧氣的體積為()①1.2mL②2.4mL③3mL④4mLA．①②B．②③

C．③④

D．①④【答案】D【例題】將VmLNO和NO2的混合氣體通過(guò)水吸收后，得到無(wú)色氣體A。將此無(wú)色氣體A與等體積的O2通入水中充分吸收后，得到5mL無(wú)色氣體B，下列說(shuō)法不正確的是()A．A氣體是NO，B氣體是O2B．A氣體的體積是20mLC．V的取值范圍是20mL＜V＜60mLD．將盛有體積比為4:1NO2和O2的混合氣體的燒瓶倒立于水槽中充分反應(yīng)后，燒瓶中所得溶液的物質(zhì)的量濃度為

mol/L【答案】D探究課堂【例】四支相同試管分別充滿下列氣體：①NO2②SO2和Cl2(體積比1：1)③NO2和O2(體積比1：1)④NH3和O2(體積比1：1)，把四支試管倒扣在水槽中，試管水面上升高度為h1、h2、h3、h4，它們的大小順序?yàn)锳．h2＞h1＞h3＞h4

B．h2＞h1＞h4＞h3

C．h2＞h3＞h4＞h1

D．h2＞h3＞h1＞h4A探究課堂【例】氮氧化物會(huì)嚴(yán)重污染大氣，所以實(shí)驗(yàn)室必須對(duì)含有氮氧化物的廢氣進(jìn)行處理。用NaOH溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應(yīng)方程式如下：①NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O②2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O(1)在反應(yīng)①中，參加反應(yīng)的