内容正文:
第二节 氮及其化合物
第一课时 氮及其化合物
制作人:阳海斌
1
氮元素位于元素周期表中第二周期第_____族,原子结构示意图为 ,最外层有___个电子,在化学反应中既不容易得到3个电子,也不容易失去5个电子。因此,氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成而表现出-3价。
ⅤA
5
+7
2
5
1、氮元素的结构与存在
(1) 氮元素的结构
一、氮气与氮的固定
(2) 氮元素的存在
自然界中,氮元素主要以氮气的形式存在于空气中。
颜色 状态 气味 密度 溶解性
气体 密度与空气接近 ___溶于水
难
2、氮气
(1) 氮气的物理性质
无色
无味
(2) 氮气的结构
氮氮键很难断裂,通常情况下,氮气的化学性很质稳定、不活泼,不易与其他物质反应。
电子式
结构式
N2
化学式
N
N
N
N
常温下氮气很稳定,N2的化学性质很不活泼,很难与其它物质发生反应,但这种稳定是相对的,在一定条件下(如:高温、放电、点燃),也能跟某些物质(如:H2、O2、Mg等)发生反应:
(3) 氮气的化学性质
3、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:
游离态
含氮化合物
氮在自然界中的循环
科学视野
1、不同价态的氮的氧化物
氧化物 NO N2O3 N2O5
氮的化合价 +1 +2 +3 +4 +4 +5
N2O俗称笑气,具有麻醉作用
N2O
NO2
N2O4
物质 颜色 状态 气味 毒性 水溶性
NO _____ 气体 _____ 有毒 ___溶于水
NO2 _______ 气体 _______ 有毒 ___溶于水
无色
无味
不
红棕色
刺激性
易
2、NO、NO2的物理性质
二、一氧化氮和二氧化氮
① NO的制备:3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
②易被O2氧化为NO2而变红棕色 :2NO+O2 ==2NO2
③与NH3反应:6NO + 4NH3 5N2 + 6H2O(表现氧化性)
催化剂
====
加热
④ 和O2、H2O反应:4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3
3、NO、NO2的化学性质
(1)NO的化学性质
(收集NO气体必须用排水集气法)
用于检验NO
【实验5-5】在一支5mL的注射器里注入20mLNO,然后吸入5mL水。用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器,观察现象。打开弹簧夹,快速吸入10mL空气后夹住弹簧夹,观察现象。振荡注射器,再观察现象。
实验现象:未通入空气前,无明显现象;通入空气后,注射器中气体由无色变为红棕色,注射器活塞向左移动。
(2)NO2的化学性质
① 与水反应
3NO 2 + H2O = 2HNO3 + NO
2NO+O2 ==2NO2
(工业制硝酸)
4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3
4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
联立上述
两个方程式
② NO2的制备:Cu+4HNO3(浓)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(收集NO2气体必须用向上排空气法)
③ 自身化合
2NO2 ⇌ N2O4
现象:由红棕色变为无色
④ 强氧化性
a. NO2 + SO2 == NO + SO3
b. 可使湿润的淀粉-KI试纸变蓝
1、下列关于自然界中氮循环的说法中不正确的是( )
A. 氮元素均被氧化
B. 工业合成氨属于人工固氮
C. 含氮无机物和含氮有机物可以相互转化
D. 碳、氢、氧三种元素也参与了氮的循环
A
练一练
2、下列关于氮气的说法中错误的是( )
A. 氮气在通常情况下不燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸
B. 液氮可用于医学和高科技领域,制造低温环境
C. 利用氮气的稳定性,工业上用来替代稀有气体作焊接金属的保护气
D. 在高温高压、催化剂条件下与氢气反应时,氮气作还原剂
D
3、NO2与H2O的反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比是( )
A. 2:1 B. 1:2 C. 3:1 D. 1:3
B
4、如图所示,常温下向盛有3.0mLNO的试管中缓缓通入1.5mLO2(所有气体的体积均在标准