5.2氮及其化合物 课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第五章 化工生产中的重要非金属元素 第二节 氮及其化合物 氮元素及其存在 原子结构：氮元素位于元素周期表的第 周期第 族，其原子结构示意图为 ，氮原子最外层5个电子，既不容易 ，也不容易 ，一般通过 与其他原子相互结合构成物质，常见化合价为 。 自然界中的存在形态： ①游离态：以 的形式存在于空气中。 ②化合态：存在于动植物体内的 中，土壤、海洋里 的和 中。 答案： 2．氮气的性质 （1）物理性质： 色、 味、 溶于水，密度与空气 ，约占空气体积的 。 （2）化学性质：氮分子内两个氮原子间以 结合，断开该化学键需要较多的能量 ①通常情况下：氮气的化学性质 ，难以与其他物质发生化学反应。 ②放电、高温条件下，能与镁、氧气、氢气等物质发生化合反应，化学方程式分别为 、 、 （3）用途：a.保护气b.液氮作深度冷冻剂c.合成氨等 答案： 1、化学性质 高温或放电等条件下也能与氢气、氧气和活泼金属反应 （1）氧化性 N2+3H2 2NH3 高温、高压 催化剂 N2+3Mg Mg3N2 点燃 （2）还原性 N2+O2 2NO 放电 N2 化合态氮 根瘤菌 一、氮气 2、氮的固定： 将大气中________的氮转化为____________的过程。 游离态 含氮化合物 自然 人工 答案： 二、一氧化氮和二氧化氮 实验操作 实验现象 实验结论 在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO，然后吸入5mL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 振荡注射器 实验探究——NO2溶于水 无明显现象 NO不溶于水 无色气体变为红棕色，注射器活塞向左移动 NO与O2 反应生成红棕色的 NO2 红棕色气体变为无色，注射器活塞继续向左移动 NO2 溶于水生成无色的NO 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)。 思考与讨论：如果要将注射器中的NO充分转化，可以采取什么措施？写出转化过程的总反应化学方程式。上述实验对工业生产硝酸有什么启示？ 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO 相关反应原理 3NO2＋H2O = 2HNO3＋NO①　 2NO＋O2 = 2NO2② 由方程式①×2＋②得 4NO2＋O2＋2H2O = 4HNO3 由方程式①×2＋②×3得 4NO＋3O2＋2H2O = 4HNO3 氮的氧化物与氧气、水反应的相关计算 2．氮的氧化物溶于水的三种类型 (1)NO2气体：NO2气体溶于水时仅涉及反应①：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO 剩余气体为 ,体积为原NO2的 。 NO 1/3 例：试管中盛有12mLNO2，将试管置于水槽中，充分反应后，液体是否会充满试管？ 如未充满，则剩余气体为 ，体积为 ？ 如果要使液体充满试管，应如何操作？ NO 4mL 充入O2 3 mL x＝V(NO2)/V(O2) 0<x<4 x＝4 x>4 反应情况 O2过量，剩余气体为O2 恰好完全反应，无气体剩余 NO2过量，又发生反应①，剩余气体为NO (2)NO2和O2的混合气体： 4NO2＋O2＋2H2O = 4HNO3 例：1.试管中盛有12mLNO2和4mLO2，将试管置于水槽中，充分反应后，液体是否会充满试管？如未充满，则剩余气体为 ，体积为 ？ O2 1mL 2.试管中盛有12mLNO2和3mLO2，将试管置于水槽中，充分反应后，液体是否会充满试管？