第3章重要的非金属元素第三节氮及其化合物（课件）《无机化学》教学同步（化学工业出版社）

第3章重要的非金属元素 第三节氮及其化合物 一、氮气与氮的固定 1.氮气 (1)氮元素的存在 ①氮原子的结构 原子结构示意图: ________,一般通过___________与 其他原子结合。 共用电子对 ②自然界中,氮元素主要以氮气的形式存在于空气中, (2)氮气的物理性质 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 (3)氮气的化学性质 氮气的化学性质_____,通常很难与其他物质发生化学 反应。 ①还原性 _________________ 稳定 N2+O2 2NO 放电或高温 ========= ②氧化性 a.N2与H2反应生成NH3,反应的化学方程式为 _____________________。 b.在点燃条件下与金属镁反应,化学方程式为 ___________________  N2+3H2 2NH3 N2+3Mg Mg3N2 点燃 ==== 高温、高压 催化剂 【情境·思考】 氮气保护技术通常应用于珍贵文物的保存和保护,国内外不乏先例。美国的《独立宣言》就密封在氮气环境中;中国博物馆和中南海毛主席故居纪念馆也是应用氮气保护法;北京房山云居寺“99石经回藏”也是氮气保护的成功典范。 为什么氮气可以作为保护气? 提示:氮气性质稳定,常温下不与物质发生反应,故可作保护气。 2. 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 【巧判断】 (1)氮的固定中氮元素一定被氧化。 (　　) 提示:×。人工固氮合成氨反应中氮元素被还原。 (2)雷雨天含氮物质发生的反应都属于氮的固定。 (　　) 提示:×。雷雨天只有反应N2+O2 2NO属于氮的固 定。 放电 ==== 3.自然界中氮的循环 二、NO和NO2 1. 物理性质 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.化学性质 (1)实验探究: 实验 装置 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 (2)结论:在一定条件下,NO与NO2可以相互转化,反应的 化学方程式为 ①NO→NO2: ______________; ②NO2→NO: ____________________(工业制取硝酸)。 2NO+O2====2NO2 3NO2+H2O====2HNO3+NO 【微思考】 (1)NO和NO2分别采用什么方法收集?说明原因。 提示:常温下NO能与O2反应,只能用排水法收集;NO2能与水反应生成NO,故只能用排空气法收集。 (2)NO2转化为NO的变化中,NO2只能作氧化剂吗? 提示:NO2与水反应转化为NO的同时生成HNO3,NO2既作氧化剂又作还原剂。 【情境·思考】 某山谷经常电闪雷鸣、雷雨交加,但树木、灌木、草等植被非常茂密,但很少有人敢进入这个山谷。你能解释该山谷植被茂密的原因吗? 提示:雷雨天时在闪电的作用下,空气中氮气与氧气反应生成NO,然后发生NO→NO2→HNO3,HNO3随雨水进入土壤,为植被提供了丰富的氮肥。 知识点　氮的氧化物的性质及有关计算 【重点释疑】 1.NO和NO2性质的对比 NO NO2 色、态、 味、毒性 无色、无味 红棕色、刺激性气味 有毒气体 NO NO2 水溶性 不溶 易溶且与水反应 与O2 反应 2NO+O2 ====2NO2 与H2O 反应 3NO2+H2O====2HNO3+NO NO NO2 与O2、 H2O 共同反应 4NO+3O2+2H2O ====4HNO3 4NO2+O2+2H2O ====4HNO3 氧化性 6NO+4NH3 5N2+ 6H2O 6NO2+8NH3 7N2+12H2O,NO2+SO 2 ====SO 3+NO,NO2能 使湿润的淀粉KI试 纸变蓝 催化剂 ===== 催化剂 ===== 2.氮的氧化物溶于水的计算 (1)原理 解答氮的氧化物溶于水的计算问题首先明确原理,无论 是单一气体(NO2),还是NO、NO2、O2中的两者或三者的 混合气体,