第2讲 氮及其化合物（课件）-【划重点】2023-2024学年高一化学下学期同步精细课件与讲义（人教版2019必修第二册）

氮及其化合物 树礼教育 N2 化工生产中的重要非金属元素 1 氮气与氮气的氧化物 课时1 2 氮气与氮气的氧化物 知识点1 自然界中的氮 氮的固定 1.氮元素的存在 氮元素位于元素周期表的第二周期、第VA族。氮原子的最外电子层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。因此，氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。自然界中氮元素的存在有以下两种形式∶ 氮元素 游离态 化合态 N2存在于空气中，约占78%(体积分数) 以化合物的形式存在于动植物体内、土壤中、水体中 3 氮气与氮气的氧化物 知识点1 自然界中的氮 氮的固定 2.自然界中氮循环的主要形式 （1）游离态→化合态 将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。氮的固定可分为自然固氮和人工固氮两种。 ①自然固氮：一种是在放电条件下，空气中少量的氮气与氧气化合生成氮的氧化物，并随降水进入土壤和水体; 一种是豆科植物根部的根瘤菌把氮气转化成氨。 N2 雷电 根瘤菌 NO3- NH4+ NH3 植物 动物 4 氮气与氮气的氧化物 知识点1 自然界中的氮 氮的固定 2.自然界中氮循环的主要形式 （1）游离态→化合态 ②人工固氮：合成氨工厂等将一部分氮转化成化合态，转化过程为N2→NH3→氮肥、硝酸等含氮化合物。 （2）化合态→游离态∶ 硝酸盐在某些细菌的作用下转化成氮气。 （3）化合态→化合态：动植物遗体及动物排泄物中的含氮物质经腐生生物的分解作用转化为氨或铵盐。 5 氮气与氮气的氧化物 知识点2 氮气、一氧化氮和二氧化氮的物理性质 N2 NO NO2 色、态 无色气体 红棕色气体 气味 无味 有刺激性气味 溶解性 不溶于水 易溶于水，并能与水反应 密度 比空气稍小 比空气稍大 比空气大 毒性 无毒 有毒 有毒 6 氮气与氮气的氧化物 知识点2 氮气、一氧化氮和二氧化氮的物理性质 ①NO2气体同 Cl2等一样，因沸点较高，易液化。 ②NO使人中毒的原理与CO相同，都是气体与血液中的血红蛋白结合从而使其失去传输O2的功能; NO2的毒性是因其本身具有刺激性气味，可引起气喘、干咳等，又因其能与水反应生成具有强氧化性、腐蚀性的硝酸，可对肺组织产生严重刺激和腐蚀，导致肺水肿。 7 氮气与氮气的氧化物 知识点3 氮气、一氧化氮和二氧化氮的化学性质 1.氮气 由于氮分子内两个氮原子间以共价三键（N≡N）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，通常情况下难以与其他物质发生化学反应，例如常温下，氮气不能与O2等反应，所以常用作保护气。但在一定条件下 N2可与O2、H2以及Mg 等活泼金属反应，表现出还原性或氧化性。 8 氮气与氮气的氧化物 知识点3 氮气、一氧化氮和二氧化氮的化学性质 1.氮气 （1）还原性：N2 +O2 放电或高温 2NO （结合 NO、NO2的性质可解释"雷雨发庄稼"的原因） （2）氧化性∶ N2 +3H2 2NH3（工业合成氨的原理） 高温,高压 催化剂 （3）氧化性：N2+3Mg 点燃 Mg3N2 9 氮气与氮气的氧化物 知识点2 氮气、一氧化氮和二氧化氮的物理性质 ①雷雨发庄稼： N2 NO NO2 HNO3 硝酸盐→作物吸收 ②镁在空气中燃烧时可与O2、CO2和N2分别发生反应，生成MgO、C和Mg3N2三种物质;纯净的氮化镁(Mg3N2)为黄绿色固体, 呈粉末状, 能与水发生反应： Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑，因此Mg3N2需要密封保存，防水,防潮。 闪电 氧气 雨水 土壤矿物 10 氮气与氮气的氧化物 知识点3 氮气、一氧化氮和二氧化氮的化学性质 2.一氧化氮 （1）常温下易与氧气化合：2NO+O2=2NO2（反应现象为气体的颜色由无色变为红棕色，因此此原理常用来检验 NO 的存在）。 （2）弱氧化性： 6NO + 4NH3 5N2 + 6H2O。 11 氮气与氮气的氧化物 知识点3 氮气、一氧化氮和二氧化氮的化学性质 3.二氧化氮 （1）与水反应∶3NO2+H2O=2HNO3+NO（工业上制取HNO3的原理）。 （2）强氧化性∶ ①NO2+SO2=NO+SO3; ②可使湿润的淀粉-KI试纸变蓝。 （3）自身的二聚：2NO2 ⇌N2O4（无色气体）。 12 氮气与氮气的氧化物 知识点3 氮气、一氧化氮和二氧化氮的化学性质 4.NO2溶于水的实验 实验装置图 实验步骤 实验现象 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，观察现象 无明显现象