5.2.1 氮及其化合物 课件 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第二节 氮及其化合物 第1课时 1 自然界中的氮元素 氮元素 动植物蛋白质 土壤海洋中硝酸盐和铵盐 空气中的氮气 一、氮气 1.物理性质 2.氮分子的结构 电子式：  结构式： 化学式： N2 N N 颜色 气味 状态 水溶性 密度 _____ _____ 气体 ____溶于水 比空气略小 无色 无味 难 3.化学性质 在新疆与青海交界处有一山谷，人称“魔鬼谷”。经常电闪雷鸣，狂风暴雨，把人畜击毙，然而谷内却是牧草茂盛，四季常青。 氮肥 N2 O2 放电 NO NO2 O2 HNO3 H2O NO3- 进入土壤 二、氮的固定 1.概念：将游离态的氮转变为氮的化合物 2.方法： ❶雷电固氮: N2 + O2 2NO 放电或高温 ❸人工固氮: N2 + 3H2 2NH3 高温 高压 催化剂 ❷生物固氮: 豆科植物的根瘤菌吸收N2形成含氮化合物 使人类从此摆脱了依靠天然氮肥的被动局面，加速了世界农业的发展， 一战中，哈伯担任化学兵工厂厂长时负责研制、生产氯气、芥子气等毒气， 6 ①②④ 1.氮有多种价态的氧化物 如N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。 三、氮的氧化物 2.一氧化氮 (NO) 无色、无味的气体,不溶于水,有毒 (1) 易与O2反应 (2) 收集： 2NO + O2 = 2NO2 排水法 氧化物的化学式 N2O NO N2O3 NO2、N2O4 N2O5 氮元素的价态 +1 +2 +3 +4 +5 3.二氧化氮(NO2) (1)物理性质 (2)化学性质 红棕色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易溶于水。 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 与水反应： 收集：向上排空气法 NO2对上呼吸道黏膜刺激作用弱，主要进入呼吸道深部的细支气管及肺泡，逐渐与水起作用，形成硝酸和亚硝酸，对肺组织严重刺激和腐蚀作用，导致肺水肿。 9 现象：1.无明显现象 2.气体变为红色 3.气体又变为无色 3NO2+H2O=2HNO3+NO 2NO+O2=2NO2 NO NO2 色态 毒性 与水反应 与O2反应 收集 无色气体 红棕色气体 有毒 有毒 3NO2 + H2O=2HNO3+NO 不反应 不反应 排水法 向上排气法 2NO + O2 = 2NO2 小结：NO和NO2性质对比 1.氮是生命活动不可缺少的重要元素。下列叙述错误的是(　　) A.氮气既可作氧化剂又可作还原剂 B.氮气和氧气在放电条件下直接生成NO2 C.氮气是工业合成氨的原料之一 D.氮的固定是将大气中的氮气转化成氮的化合物 2.下列说法正确的是(　 　) A.氮的固定只有在高温、高压、催化剂存在的条件下才能实现 B.NO和NO2均有毒 C.NO2与H2O反应生成HNO3,所以NO2是酸性氧化物 D.NO可用排空气法收集 【课堂练习】 B B 1.NO2(或和NO、N2混合)气体溶于水 例1：装满15毫升NO2气体的试管倒立伸入水槽中，待其反应充分后，试管内液面上升，并且有无色气体剩余，判断剩余气体是什么？体积为多少毫升？ 四、NOx溶于水的计算 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 【练习】某烧瓶中盛满NO2和NO混合气（两者体积比3：2），现将烧瓶倒立于水槽中，待充分反应后，剩余气体的成分是什么？剩余气体与原混合气的体积比为多少？ 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 2.NO2和O2混合气体溶于水 反应原理： 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 2NO + O2 = 2NO2 总反应式：4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 结论： V(NO2):V(O2)=4:1 恰好反应，无气体剩余 V(NO2):V(O2)<4:1 O2过量，剩余O2 V(NO2):V(O2)>4:1 NO2过量，NO剩余 例2：将4体积NO2和2体积O2充分混合于某烧瓶中，然后倒立于水槽中，待液面不再变化，剩余气体是什么？体积是多少？ 练习：将7体积NO2和1体积O2充分混合于某烧瓶中，然后倒立于水槽中，待液面不再变化，剩余气体是什么？体积是多少？ 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 3.NO和O2混合气体溶于水 反应原理： 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HN