氮?dú)獾难趸镎n件高一下學(xué)期化學(xué)人教版

第二節(jié)氮及其化合物第1課時(shí)氮?dú)饧暗难趸锏谖逭禄どa(chǎn)中的重要非金屬元素一、氮元素在自然界的存在形式大氣中N2

NH3尿素及動(dòng)植物遺體

土壤中的微生物氮素化肥①游離態(tài)②化合態(tài)存在于動(dòng)植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)中，土壤、海洋的硝酸鹽和銨鹽中。主要以N2分子的形式存在于空氣中。二、氮?dú)?.物理性質(zhì)顏色氣味狀態(tài)密度水溶解無(wú)色無(wú)味難溶氣體密度比空氣稍小液氮二、氮?dú)?.氮?dú)獾慕Y(jié)構(gòu)根據(jù)氮原子核外電子排布和氮?dú)夥肿拥慕Y(jié)構(gòu)，推測(cè)氮?dú)獾幕瘜W(xué)活性。斷開(kāi)氮氮三鍵需要較多的能量，化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，通常情況下很難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。N2NN+725二、氮?dú)庠诟邷?、放電等條件下，氮分子獲得了足夠的能量，使氮氮三鍵斷裂，氮?dú)饽軌蚺c鎂、氧氣、氫氣等物質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)。N2+3Mg====Mg3N2點(diǎn)燃N2+3H22NH3高溫、高壓催化劑（用于工業(yè)合成氨）N2+O2

=========2NO高溫或放電3.化學(xué)性質(zhì)Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+2NH3↑二、氮?dú)?.氮?dú)獾挠猛境叵?，N2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，通常情況下難以與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)。焊接保護(hù)氣充氮燈泡食品保護(hù)氣液氮作冷凍治療液氮保鮮食品液氮汽化會(huì)吸熱使溫度降低。氮的固定概念：將大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過(guò)程分類(lèi)自然固氮—高能固氮生物固氮(如豆科植物的根瘤菌固氮)人工固氮合成氨()仿生固氮(某些金屬有機(jī)化合物可起到根瘤菌的作用)5．氮的固定(N2＋O2====2NO)放電二、氮?dú)狻揪殹康卦诤Ｑ笾械难h(huán)，是整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。海洋中無(wú)機(jī)氮的循環(huán)過(guò)程可用如圖表示，下列關(guān)于海洋氮循環(huán)的說(shuō)法中正確的是A．海洋中不存在游離態(tài)的氮B．②中的含氮物質(zhì)轉(zhuǎn)化屬于氮的固定C．④中的含氮物質(zhì)轉(zhuǎn)化屬于氮的還原D．向海洋中排放含NO3-的廢水不會(huì)影響NH4+的含量B三、氮的氧化物1.一氧化氮NONO是無(wú)色、無(wú)味的有毒氣體，難溶于水，常溫下能與氧氣反應(yīng)。2NO+O2===2NO2

(紅棕色）【思考】實(shí)驗(yàn)室如何收集、檢驗(yàn)NO？為什么？收集：排水法檢驗(yàn)：遇O2無(wú)色氣體變?yōu)榧t棕色原因：NO密度與空氣接近，且與空氣中O2反應(yīng)。三、氮的氧化物1.一氧化氮NO資料卡：1998年諾貝爾獎(jiǎng)獲得者伊格納羅發(fā)現(xiàn)少量的NO在生物體內(nèi)許多組織中存在，它有擴(kuò)張血管、免疫、增強(qiáng)記憶等功能，成為當(dāng)前生命科學(xué)的研究熱點(diǎn)，NO亦稱(chēng)為“明星分子”。最新研究表明：NO吸收治療方法可快速改善SARS重癥患者的缺氧狀況，緩解病情。病毒學(xué)研究同時(shí)證實(shí)，NO對(duì)SASR病毒有直接的抑制作用。三、氮的氧化物2.二氧化氮NO2NO2是紅棕色、有剌激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，易液化，易溶于水，能與水發(fā)生反應(yīng)，有較強(qiáng)氧化性。3NO2+H2O===2HNO3+NO（工業(yè)上利用該原理生產(chǎn)硝酸）【思考1】標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1molNO2是22.4L嗎？【思考2】NO2和Br2蒸氣都是紅棕色氣體，如何鑒別？物理方法：用CCl4溶解，溶解的是Br2，不溶解的是NO2化學(xué)方法：①用AgNO3溶液，產(chǎn)生黃色沉淀的是Br2，無(wú)沉淀生成的是NO2②用水，紅棕色不消失的是Br2，紅棕色消失是NO2

只能用向上排空氣法收集2NO2N2O4實(shí)驗(yàn)探究——NO2溶于水實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論在一支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(kāi)彈簧夾，快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾振蕩注射器實(shí)驗(yàn)探究——NO2溶于水實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論在一支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(kāi)彈簧夾，快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾振蕩注射器無(wú)明顯現(xiàn)象NO不溶于水無(wú)色氣體變?yōu)榧t棕色注射器活塞向左移動(dòng)紅棕色氣體變?yōu)闊o(wú)色注射器活塞繼續(xù)向左移動(dòng)2NO+O2==

2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO三、氮的氧化物【結(jié)論】在一定條件下，NO與NO2

可以相互轉(zhuǎn)化。【思考2】如果將注射器中的NO充分轉(zhuǎn)化，可以采取什么措施?可以用注射器不斷吸入空氣，然后使注射器里的氣體充分與水反應(yīng)【思考3】上述實(shí)驗(yàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)硝酸有什么啟示?反應(yīng)過(guò)程中，補(bǔ)充空氣，經(jīng)過(guò)多次氧化和吸收，NO可完全轉(zhuǎn)化為HNO3【思考4】如何除去NO氣體中混有的少量NO2氣體雜質(zhì)？三、氮的氧化物將混合氣體通入盛有水的洗氣瓶洗氣?！舅伎?】NO2、NO均是污染性氣體，如何尾氣處理？【思考5】如何除去NO2氣體中混有的少量NO氣體雜質(zhì)？將混合氣體中通入O2，再通過(guò)灼熱銅網(wǎng)。①堿液吸收法2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O②催化轉(zhuǎn)化法2NOx+2XCO======N2+2XCO2催化劑△NO與堿、酸都不能反應(yīng)生成鹽和水，屬于不成鹽氧化物；NO2與堿溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成兩種鹽，也不屬于酸性氧化物。NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O?！舅伎?】NO和NO2是酸性氧化物嗎？三、氮的氧化物

2:3≤(m+n)/V三、氮的氧化物補(bǔ)充1：不同價(jià)態(tài)的氮的氧化物氮的氧化物N2O(笑氣)NON2O3NO2N2O4N2O5氮元素化合價(jià)______________________＋1＋2＋3＋4＋4＋5【思考9】上述氮的氧化物中屬于酸性氧化物的是_____________。N2O3和N2O5【思考10】NO2

可與水反應(yīng)生成硝酸，NO2是硝酸的酸酐嗎？不是，NO2是氧化還原得到硝酸，硝酸的酸酐是N2O5。2NO2N2O4N2O俗稱(chēng)“笑氣”，為無(wú)色有甜味的氣體，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥麻醉、食品加工等生產(chǎn)生活領(lǐng)域。三、氮的氧化物補(bǔ)充2：氮的氧化物溶于水剩余氣體計(jì)算氮的氧化物溶于水的問(wèn)題首先看清原理實(shí)質(zhì)，無(wú)論是單一氣體(NO2)，還是NO、NO2、O2中的兩者或三者的混合氣體溶于水，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是：

3NO2+H2O===

2HNO3+NO

②2NO+O2===2NO2

①

故若有氣體剩余只能是___________。NO或O2

例1:將充有10mLNO和NO2混合氣體的試管倒置于盛有水的水槽中，充分反應(yīng)后，仍有6mL無(wú)色氣體，則原混合氣體中NO和NO2體積比為()A．3：2B．2：3C．1：4D．4：1B3NO2+H2O===

2HNO3+NO

補(bǔ)充2：氮的氧化物溶于水剩余氣體計(jì)算(1)若充入的氣體是NO與NO2補(bǔ)充2：氮的氧化物溶于水剩余氣體計(jì)算(2)若充入的氣體是NO與O24NO+3O2+2H2O===4HNO3例2:將盛有8mLNO、O2混合氣體的試管倒立于水中，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，試管內(nèi)氣體的體積剩余1mL，則原氣體中NO的體積是()A．5mL或3mL B．4mL或3mL C．5mL或2mL D．4mL或5mLD補(bǔ)充2：氮的氧化物溶于水剩余氣體計(jì)算(2)若充入的氣體是NO2與O24NO2+O2+2H2O===4HNO3例3:將盛有12mLNO2和O2混合氣體的量筒倒立于盛滿(mǎn)水的水槽中，充分反應(yīng)后，量筒內(nèi)還剩余2mL無(wú)色氣體，則原混合氣中O2的體積為()A.2mL和1.2mL

B.4mL和2.8mL

C.

2mL和3.6mL

D.1.2mL和4mLD三、氮的氧化物補(bǔ)充2：氮的氧化物溶于水剩余氣體計(jì)算(3)若充入的氣體是NO2、NO、O2三種混合氣體

將NO2和H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NO

：3NO2+H2O===

2HNO3+NO

，再按4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3情況處理，如果有剩余氣體，可能是NO或O2

。

B

三、氮的氧化物(4)

原子守恒法(原子個(gè)數(shù)比法)N(N):N(O)<2:5=2:5>2:5O2剩余NO剩余無(wú)剩余4NO2+O2和4NO+3O2從組成上均相當(dāng)于2N2O5的組成，都與N2O5+H2O===2HNO3等效。當(dāng)NO、NO2、O2的混合氣體溶于水時(shí)利用混合氣體中N、O原子個(gè)數(shù)比進(jìn)行分析判斷。補(bǔ)充2：氮的氧化物溶于水剩余氣體計(jì)算例5:將amLNO、bmLNO2、xmLO2混合氣體通入水中，充分反應(yīng)后無(wú)氣體剩余，則用a、b表示的x的代數(shù)式是___________。x=(3a+b)/4(5)得失電子守恒法