5-2 氮及其化合物 (1)-【名校同步】2021-2022学年高一化学实用课件（人教版2019必修第二册）

第二节 氮及其化合物 第1课时 氮及氮的固定 氮元素：第二周期，VA族。 +7 2 5 一般通过共用电子对与其他原子结合。 N 氮原子结构示意图： 一、氮与氮的固定 （一）氮气 2、物理性质： 无色、无味的气体， 难溶于水 3、化学性质： 稳定；通常情况下，很难与其他物质发生化学反应，无法被大多数生物体直接吸收。 （1）氧化性： 3Mg+N2 Mg3N2 N2+3H2 2NH3 （2）还原性： N2+O2 =====2NO 放电或高温 【注】N2与O2反应的条件是“放电”或“高温”，无论O2 是否过量，该反应都生成NO 1、结构特点： N≡N 4、氮的用途 制冷剂 制氮肥 做保护气 填充灯泡 （二）氮的固定 1、定义： 2、途径： 将游离态的氮转变为氮的化合物的过程 （1）生物固氮：豆科作物根瘤菌将N2转化成氮 （2）天然固氮：大自然通过闪电释放的能量将空气中的N2转为氮的化合物 （3）人工固氮——合成氨工业： N2+3H2 2NH3 NH3 人工固氮 大气中N2 NO2 NO HNO3 【氮的固定】 生物固氮 自然固氮 为此科学家们克服了重重困难，经历了上万次的实验，终于突破了由N2合成氨的瓶颈并实现了氨气的大规模工业化量产。接下来我们围绕氨的性质来探寻一下人类寻找合适氮肥的心路历程。 【氮的循环】 1.下列关于氮气的性质和用途的叙述中错误的是 ( ) A.常温下，氮气是一种很难溶于水的无色、无味气体 B.通常情况下，很难与其他物质发生化学反应 C.从空气中分离出的氮气，可用于填充白炽灯的灯泡 D.从空气中分离出的氮气，不能用于生产氮肥 典题精练 D 2.下列叙述中与氮的固定无关的是  (　　) A.工业合成氨 B.工业上将氨转化成硝酸和其他氮的氧化物 C.豆科植物的根瘤菌吸收空气中的氮气并将之转化成植物蛋白质 D.电闪雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收 B 情境1 认识雾霾——关注氮氧化物 1、雾霾是指各种源排放的污染物（如SO2、NOx、NH3、 CO、VOCs、PM等），在特定的大气流场条件下，经过一系列物理化学变化过程形成的细粒子，并与水汽相互作用导致的大气消光现象。 2、PM2.5是指直径小于或者等于2.5微米的大气颗粒物的总称。雾霾成分有硫酸盐、硝酸盐、铵盐、有机物、炭黑 以及矿物粉尘等。 雾霾组成 汽车尾气的化学成分 情境2 认识汽车尾气——关注氮氧化物 汽车尾气所含污染物主要是: CO、碳氢化合物(CnHm) 、氮氧化合物(NO和NO2) 、SO2、颗粒物以及含铅化合物。 汽车尾气中NOx 的产生： N2+O2 === 2NO 高温高压 2NO+O2= 2NO2 11 二、氮的氧化物 N2O NO N2O3 NO2 N2O5 N2O4 +1 +2 +3 +4 +5 酸性氧化物： HNO3 HNO2 N2O5 N2O3 2 NO2 N2O4 红棕色 无色 1、NO、NO2的物理性质 颜色 状态 气味 毒性 溶解性 密度 NO NO2 无色 气体 无味 有毒 难溶于水 比空气略重 红棕色 气体 刺激性 有毒 易溶于水 比空气重 一氧化氮在治疗疾病中的突出应用 【实验5-5】 实验 操作 在一支50 mL的注射器里充入20mL NO，然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器 打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹，观察现象，然后再振荡注射器 现象 ___________ _________________, 振荡后_______________ 无明显现象 无色气体变红棕色 红棕色变为无色 与O2反应： 2NO+O2=2NO2 原因分析： 与H2O反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO 2、NO、NO2的化学性质 2NO + O2 ═ 2NO2 +2 +4 3NO2+H2O 2HNO3+NO +4 +5 +2 【思考】如何收集NO