5.2.1 氮及其氧化物课件（课件）-【教学帮】2022-2023学年高一化学同步教学精品课（人教版2019必修第二册）

第五章 化工生产中的重要非金属元素 高一化学人教版（2019）必修第二册 1 第二节 氮及其化合物 第一课时 氮及其氧化物 第五章 化工生产中的重要非金属元素 2 在超临界状态下，通过氮气物理发泡将颠覆性的弹力赋能于鞋中底，带来高回弹缓震功能，能量回归率达86.8%； 一整杯氮气啤酒里面，大约会产生 3000000 个氮气气泡，口感丝滑 氮气是惰性气体，化学性质很稳定，能更好的保存啤酒自身风味， 氮元素位于元素周期表的第二周期，VA族。 N 原子结构 +7 2 5 氮原子的最外层有5个电子，不容易失去5个电子，而容易得到3个电子。一般通过共用电子对与其他原子结合。 1.结 构 一、氮元素的结构与存在 ①游离态：在自然界里，氮元素主要以氮分子的形式存在于空气中 ②化合态：部分存在于生物的蛋白质中、以及土壤、海洋中的硝酸盐和铵盐。 在自然界中，氮既有游离态又有化合态。 2.存 在 氧气21% 其他成分1% 氮气78% 空气成分示意图 氮气 熔点：-210 ℃ 沸点：-196 ℃ 密度：1.25 g/L 二、氮气 颜色 状态 气味 密度 溶解性 _____ 气体 _____ 密度与空气接近 ___溶于水 无色 无味 难 1.物 理 性 质 氮气 氧气 其他成分 0.78 0.21 0.01 电子式 结构式 氮分子内两个氮原子间以氮氮三键结合，断开该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定，通常情况下很难与其他物质发生化学反应。因此无法被大多数生物体直接吸收。 思考：请写出氮气的电子式和结构式？ 牛刀小试 【例1】下列关于N2的说法错误的是(　　) C 解析：N2在空气中的体积含量约为4/5，C项错误。 ①还原性 ②氧化性 a在点燃条件下与 Mg 反应： bN2 与 H2 反应生成 NH3 ： N2 + O2 2NO 高温或放电 N2 + 3Mg Mg3N2 点燃 N2 + 3H2 2NH3 高温、高压 催化剂 在高温、放电等条件下，氮分子获得了足够的能量，使氮氮三键断裂，氮气能够与镁、氧气、氢气等物质发生化合反应。 2.氮气的化学性质 分类 自然固氮 高能固氮(如雷雨天气N2转化为NO) 生物固氮(如豆科植物的根瘤菌固氮) 人工固氮 合成氨(工业上合成氨) 仿生固氮(某些金属有机化合物可起到根瘤菌的作用) (1) 含义 将大气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫做氮的固定。 (2) 分类 三、氮的固定 2NO＋O2====2NO2（红棕色） 雷雨发庄稼 N2 → NH4+ 合成氮肥 1909年，德国化学家哈伯经过反复的实验研究后发现，在500~600℃、17.5~20.0MPa和锇为催化剂的条件下，反应后氨的含量可达到6%以上，具备了工业化生产的可能性。 哈伯 (F.Haber，1868-1934) 为了把哈伯合成氨的实验室方法转化为规模化的工业生产，德国工程师博施作出了重要贡献。由于合成氨工业生产的实现和相关研究对化学理论与技术发展的推动，哈伯和博施都获得了诺贝尔化学奖。 人 工 固 氮 合 成 氨 四.一氧化氮与二氧化氮 1. 不同价态的氮的氧化物 氧化物   NO N2O3     N2O5 对应氮的化合价 ＋1 ＋2   ＋4 ＋4 ＋5 N2O NO2 N2O4 ＋3 N2O俗称笑气，具有麻醉作用 2.一氧化氮 NO （1）物理性质 无色有毒、不溶于水，密度比空气略大，有毒气体。 （2）化学性质 常温下，极容易与氧气反应。 2NO + O2 2NO2 实验室如何收集 NO ? 排水法收集 红棕色 （3）制备： 3Cu + 8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O NO是人体内的“信号分子”可以舒张血管，抗氧化 NO 3.二氧化氮 NO2 （1）物理性质： 红棕色、有剌激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水。 实验室如何收集 NO2 ? 向上排空气法 【实验5-5】 探究NO2与水的反应 （2）、化学性质： 【实验5-5】 实验 操作 在一支50 mL的注射器里充入 20 mL NO，然后吸入 5 mL 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 2NO + O2 = 2NO2 3NO2