第三节 氮及其化合物（同步课件）-《无机化学》（化学工业出版社）同步精品课堂

第三章 重要的非金属元素 第三节 氮及其化合物 《无机化学》 化学工业出版社 第五版 秦川 制作人：DXY 1 CONTENTS 目录 01 学习目标 02 新课引入 03 新课教学 04 师生互动 05 课堂练习 06 课堂小结 学习目标 01 01 了解氮单质的性质。 学习目标 03 了解硝酸的物理性质， 掌握硝酸的化学性质。 02 了解氨的物理性质、工业制法和主要用途。掌握氨的化学性质。理解铵盐的性质和用途。 教学引入 02 回顾3.2氧和硫 新课讲授 03 氮族元素是位于元素周期表ⅤA 族的元素，包括氮（N）、磷（P）、砷（As）、锑（Sb）、铋（Bi）和镆（Mc）共计六种，他们的原子最外层都有5个电子。最高正价都是+5价。 特点 （1）氮族元素在化合物中可以呈现-3,+1,+2,+3,+4,+5等多种化合价 （2）非金属性比同周期的氧族和卤族元素要弱。 氮族元素 自然界存在形式 自然界中，大部分氮元素以单质形式存在于空气中，约占空气体积的78%左右。智利的硝石(NaNO3)是少有的含氮矿物。氮元素还是构成生命体的重要元素，它是组成氨基酸、核酸、叶绿素等的基本元素。 物理性质 纯净的氮气是无色无味的气体，比空气略轻。氮气在水中的溶解度很小，在通常状况下，1体积水只能溶解0.02体积的氮气。在100kPa、-195.8℃时，会变成无色液体，在-209.9℃时会凝成雪花状固体。工业上一般采用分离液态空气法制取氮气。 氮气 画出氮的原子结构示意图，指出氮在元素周期表中的位置，写出氮气的电子式和结构式。 第二周期、第VA族 思考：氮元素是活泼的非金属元素，为什么氮气的性质很稳定？ 氮分子内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，通常难以与其它物质反应。 氮气 N +7 2 5 氮的化学性质 氮气的化学性质稳定，通常很难与其他物质发生化学反应。但高温、高压、催化剂或者放电等条件下，可以和某些物质发生反应。 ①氧气： N2 + O2 2NO 放电 N2 + 3H2 2NH3 高温 高压 催化剂 ②氢气： O2 + 2NO 2NO2 红棕色 氮气 氨气 11 氮   NO NO2 物理性质 无色、不溶于水的气体 红棕色、有刺激性气味的气体，密度比空气的大，易液化，易溶于水 化学性质 与水反应 不反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO (工业上利用这一原理制取HNO3) 与O2反应 2NO＋O2===2NO2 不反应 NO和NO2 保护气氛 合成氨 制冷剂 其他用途 氮气的用途 氮气在常温下性质稳定，因此常被用作保护气氛，例如在焊接、金属加工等过程中防止氧化。 液氮在汽化时可以吸收大量的热量，因此被用作制冷剂，例如在医疗、食品等领域中用于冷冻和冷藏。 氮气与氢气在高温高压及催化剂条件下可以合成氨，氨是重要的化肥原料和化工原料。 氮气还被广泛用于填充灯泡、保存食品、灭火等领域。 颜色 气味 状态 密度 溶解性 沸点 无色 刺激性 气体 比空气小 极易溶于水（约1:700），水溶液称为氨水 -33.5℃，易液化 液氨用作制冷剂 画出的电子式、结构式。 三角锥形 氨 物理性质 （1）与水反应 部分电离：NH3·H2O NH4++OH- NH3+H2O NH3·H2O（一水合氨） ① NH3·H2O为可溶性一元弱碱，能使红色石蕊试纸变蓝。 ② NH3·H2O不稳定，易分解。 △ NH3·H2O====NH3↑+H2O 实验室用过量氨水与可溶性铝盐(如AlCl3溶液)反应来制备Al(OH)3 。 氨 化学性质 实验装置 操作 打开弹簧夹，挤压胶头滴管，让水进入烧瓶 现象 烧杯中的液体经玻璃管喷入烧瓶形如喷泉，烧瓶内溶液呈红色 氨溶于水的喷泉实验 （2）与酸反应 氨 化学性质 氨几乎能与所有的酸（难溶性酸如H2SiO3除外）反应生成盐，这是制造氮肥的重要发应。 NH3 + HCl === NH4Cl NH3 + HNO3 === NH4NO3 2NH3 + H2SO4 === (NH4)2SO4 操作 现象 解释 蘸有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近会产生大量白烟 浓氨水挥发出的NH3与浓盐酸挥发出的HCl相遇形成NH4HCl固体 氨与氯化氢的反应 ①反应原理： ②制取装置：固固加热装置 ③收集方法：向下排空气法（导管要伸入到接近试管底部） ④验满方法：将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 ⑤棉花作用：减少NH3与空气的对流，吸收多余的NH3，防止污染空气 实验室制备 氨 氨的用途 湿润的红色石蕊试纸 浓盐