5.2 第1课时 氮气和氮的氧化物 课件 2023-2024学年高一化学人教版（2019）必修第二册

第五章 化工生产中的重要非金属材料 第二节 氮及其化合物 第1课时 氮气及氮的氧化物 新课导入: 你知道吗？ 1、据说在新疆与青海两省区交界处有一狭长山谷，每当人畜进入后，经常电闪雷鸣，狂风暴雨把人畜击毙。然而谷内却是牧草茂盛，四季常青，被当地牧民称为“魔鬼谷”。为什么魔鬼谷牧草旺盛 ? 2、农谚有云：“种豆子不上肥，连种几年地更肥”你知道其中的原因吗？ 3、俗话说“雷雨发庄稼”你知道是什么意思吗？ 一、氮气的性质 游离态：主要以 的形式存在于空气中。 化合态：部分存在于动植物体内的 中； 部分存在于土壤、海洋里的 中。 1、氮元素在自然界中的存在 氮分子 蛋白质 硝酸盐和铵盐 2、氮的固定 氮的固定 概念：将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程 分类 自然 固氮 高能固氮 (雷雨天气N2转化为NO) 生物固氮 (豆科植物的根瘤菌固氮) 人工 固氮 合成氨 (工业合成氨) 仿生固氮 (某些有机催化剂可起到类似根瘤菌的作用) 3、自然界中氮的循环 4.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 ①氮元素在元素周期表中的位置 5、氮元素的位置与氮气结构 最外层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。 原子结构示意图： +7 2 5 ②氮气的电子式和结构式 电子式 结构式 N  N    N N 两个氮原子间以共价三键结合，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，通常情况下难以与其他物质发生化学反应。 空间结构 球棍模型 直线形 两个氮原子间以共价三键结合，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，通常情况下难以与其他物质发生化学反应。 焊接保护气 充氮灯泡 食品保护气 a. 氮气与氢气的反应 (2) 还原性: 氮气与氧气的反应 高温高压 催化剂 N2 +3H2 2NH3 b. 氮气与金属反应 N2+3Mg Mg3N2 (淡黄色) 点燃 N2+O2 2NO 放电 (1) 氧化性 N2+6Na 2Na3N 点燃 6、N2的化学性质 遇水发生反应： Mg3N2 + 6H2O= 3Mg(OH)2↓ + 2NH3↑ 氮气的化学性质不活泼，很难跟其他物质反应，但在一定条件下，N2可以跟O2、H2、Mg等发生反应。 思考与讨论：镁在空气中燃烧发生的反应有哪些？ Mg + O2 = MgO N2 + 3Mg = Mg3N2 2Mg + CO2 = 2MgO + C 氮气 熔点：-210 ℃ 沸点：-196 ℃ 密度：1.25 g/L 氧气 熔点：-218.4 ℃ 沸点：-183 ℃ 密度：1.25 g/L 思考 对比氧气和氮气的沸点，如何从空气中获得氮气？ 空气 降温加压 液态 蒸发 N2 O2 7、N2制备 工业上： 空气 N2 CO2 N2 C，△ 碱 实验室： 将NH3通过灼热的CuO 另一方法：NH4Cl饱和溶液和NaNO2饱和溶液混合加热 NH4Cl + NaNO2 NaCl + N2↑+ 2H2O 先气化 2NH3 + 3CuO N2 + 3Cu + 3H2O 二、NO和NO2的性质 元素 化合价 -3 0 +1 +2 +3 +4 +5 对应 物质 NH3 N2 N2O NO N2O3 NO2 N2O5 N2O4 HNO3 NH4Cl HNO2 1、N2O俗称笑气，具有麻醉作用。 2、NO和NO2是氮的两种重要氧化物。 氮元素的化合价以及对应的化合物： 3、属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5，它们还是HNO2、HNO3的酸酐，NO2不是酸性氧化物，NO是不成盐氧化物。 提别提醒： 1、NO、NO2物理性质: 物质 颜色 状态 气味 毒性 水溶性 特性 NO NO2 无色 红棕色 气体 气体 无味 刺激性 有毒 有毒 不溶 易溶 生物信使分子 易液化 NO NO有毒，易与血红蛋白结合。核酸是细胞内的具有遗传功能的物质，NO属于细胞间的通讯物质，没有NO，再多的细胞无法协同工作，相互发挥作用，生命信息传递不出去毫无意义，只有两者有机结合起来才能共同承担人体新陈代谢的任务。 2、NO的化学性质： （1）、常温下易与氧气化合 2NO + O2 = 2NO2 常用于检验NO （3）NO的制备