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

氮及其化合物 第五章 化工生产中的重要非金属元素 第二节 第一课时 氮和氮的氧化物 课堂导入 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 ? 有句谚语“雷雨发庄稼”，你明白其中的化学道理吗 ? 一.氮气与氮的固定 1．氮元素的位置、结构与存在 (1)位置: 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。 +7 2 5 (2)存在: 游离态：氮元素主要以氮分子的形式存在于空气中。 化合态：部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。 一.氮气与氮的固定 2．氮气的性质及应用 物理性质 化学性质 无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水，熔点、沸点比O2的低。 [注意]　氮元素是一种活泼非金属，但N2稳定的原因是N2分子中氮氮三键很稳定，不易断裂，难发生化学反应。 用作保护气 补充：2Mg+CO2 = 2MgO+C 点燃 一.氮气与氮的固定 3．氮的固定 注意：氮的固定是化学变化，实质是游离态的N2转化为化合态的。 (1) 定义: (2) 分类: 二、氮的氧化物 氧化物的化学式 N2O NO N2O3 NO2、N2O4 N2O5 氮元素的价态 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋5 (1)N2O俗称笑气 1．氮有多种价态的氧化物 (3)2NO2 N2O4 补充：无机含氧酸的酸酐都是酸性氧化物 (2)N2O3是HNO2相应的酸酐、N2O5是HNO3相应的酸酐 二、氮的氧化物 2．一氧化氮和二氧化氮 性 质 NO NO2 物理性质 与水反应 与氧气反应 实验室制备 收集方法 对环境影响 无色、无味的有毒气体 红棕色、有刺激性气味的有毒气体 不反应(难溶于水) 3NO2+H2O==2HNO3+NO 2NO+O2==2NO2 不反应 铜与稀硝酸反应 铜与浓硝酸反应 常用排水法 常用向上排空气法 导致光化学烟雾和酸雨，破坏臭氧层 难溶于水、比空气略大 易溶于水、比空气大 典例1． 1．下列关于NO和NO2的说法正确的是（ ） A．NO2是红棕色气体，与水反应生成硝酸，所以属于酸性氧化物 B．NO2不能由N2和O2直接化合得到 C．NO和NO2均既可以用排空气法收集又可以用排水法收集 D．NO在空气中可以长久的存在 课堂练习 B 二、氮的氧化物 2．一氧化氮和二氧化氮 化学性质【实验5-5】 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，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 二、氮的氧化物 2．一氧化氮和二氧化氮 化学性质【实验5-5】 分析实验现象 2NO+O2 = 2NO2 3NO2+H2O = 2HNO3+NO 实验5-5中如果将注射器中的NO充分转化，可以采取什么措施？ 现象二：红棕色变为无色 NO2 → NO 现象一：无色气体变红棕色 NO → NO2 在一定条件下，NO 与 NO2 可以相互转化。 措施：为将注射器中的NO充分转化，可用注射器吸入过量的空气 结论： 二、氮的氧化物 3．氮的氧化物溶于水的计算方法 氮的氧化物溶于水的问题首先看清实质，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溶于水，反应的实质是： 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 2NO + O2 = 2NO2, 故若有气体剩余只能是 NO 或 O2 ，不可能是NO2。 （1）NO与O2同时通入水中 （一）关系式法 2NO+O2===2NO2 ① 3NO2+H2O===2HNO3+NO ② ①×3+②×2 总的化学方程式:4NO+3O2+2H2O = 4HNO3 二、