5.2.1氮及其氧化物 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 5.2.1 氮气及氮的氧化物 衡阳市八中化学教研组 单慧芳 1 1、画出氮原子的结构示意图？ 2、说出氮元素在周期表中的位置？ 3、根据氮元素在周期表中的位置和结构,分析氮元素如何与其他元素组成物质的？其化合价有哪些？并各举一例相应的物质 4、氮元素在自然界的存在形式？ 阅读课本P11第一自然段，回答下列问题： 第二周期、第VA族 N2O NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5 +1 +2 +3 +4 +5 -3 0 NH3 NH4+ HNO3 HNO2 N2 既不易得到3个电子，也不易失去5个电子 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 内容内容内容 氮元素的存在 游离态： 化合态： 主要以氮分子的形式存在于空气中 动植物体内的蛋白质中 存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中 1、氮气的物理性质 无色、无味、无毒的气体，难溶于水，比空气稍轻，熔沸点低。 （密度：1.25g/L 熔点：-210℃ 沸点：-196℃） 写出N2的电子式？ 结构式? 预测N2的化学性质？ 收集氮气时用排水法不用排空气法，Why? :N :: N: ‥ N≡N 键能大，946KJ/mol N2常温不活泼，很难与其它物质发生化学反应。 一、氮气 （在空气中，氮气约占体积分数的78%） 一、氮气 （在空气中，氮气约占体积分数的78%） 2、氮气的化学性质 1)常温不活泼，很难与其它物质发生化学反应。 2)高温或放电等条件下能与Mg、H2、O2等物质发生化合反应 N2的还原性 N2的氧化性 N2可作保护气 ③与Mg反应： N2+O2=== 2NO 放电 N2+3H2 2NH3 N2+3Mg === Mg3N2 ①与O2反应： ②与H2反应： 高温、高压 催化剂 点燃 (或高温) 离子化合物，遇水强烈水解 氮元素是一切动植物的生长都需要的营养元素。大气中含有大量的氮气，但是不能被多数生物直接吸收，多数生物只能吸收含氮元素的化合物。 将空气中游离的氮转变为氮的化合物的方法叫做氮的固定。 [知识回顾]氮的固定 1.概念： 2.途径 将游离态的氮转变为氮的化合物。 (1)自然固氮 ①雷电作用: ②生物固氮： 如豆科植物的根瘤菌固氮。 (2)人工固氮: 工业上合成氨。 N2+3H2 高温、高压 催化剂 2NH3 即：N2 氮的化合物 【俗称固氮】 氮的固定 N2+O2=== 2NO 放电 大气中N2 NH3 尿素及动植物遗体 土壤中的微生物 氮素化肥 自 然 固 氮 大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物，或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨，从而实现自然固氮。 实验室模拟氮的固定实验 N2+O2 === 2NO 放电 (无色气体) 2NO + O2 == 2NO2 (红棕色气体) 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。 合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就。 人 工 固 氮 合 成 氨 【科学史话】P12 在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题。 哈伯也是第一位研究出化学武器的科学家， 在一战中为纳粹增加了很大的杀伤力。 下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法不正确的是(　　　　) AD 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相互转化 D．碳、氢、氧三种元素没有参与氮循环 二、氮的氧化物 氮有6种重要氧化物 氧化物 性 质 N2O NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5 +1 +2 +3 +4 +4 +5 ---- 亚硝酐 ---- ---- ---- 俗名笑气, 一种麻醉剂 红棕色 气体 无色气体 常温下， 白色固体 无色无味气体 2 它们都有毒，是大气污染物。 其中_______________分别是HNO2(亚硝酸)和HNO3的酸酐。 ►空气中的NO2是造成光化学烟雾的主要因素。 ►空气中的NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。 二、氮的氧化物 NO和NO2 无色、无