5.2.1氮和氮的氧化物 课件 -2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

神秘的“魔鬼谷” 在新疆与青海交界处有一山谷，人称“魔鬼谷”。当人畜进入后，经常狂风暴雨，电闪雷鸣，雷电能把人畜击毙，而谷内却是牧草茂盛，四季常青。你知道这是什么原因吗？ 第二节 氮及其化合物 第五章 化工生产中的重要非金属元素 第一课时 氮气与氮的氧化物 思考：大家对氮元素的认识有哪些？ ①氮元素位于元素周期表的第二周期第ⅤA族。 ②氮原子的最外电子层有5个电子，既不容易得电子，也不容易失电子，一般通过共用电子对与其他原子相互化合构成物质。 氮元素在自然界中的存在： 游离态：以氮分子（N2）的形式存在于空气中。 化合态：存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中及动植物体内的蛋白质中。 氮气与氮的固定 氮气与氮的氧化物 一、氮气（N2）与氮的固定 1. 氮气的性质 （1）物理性质 无色无味气体，难溶于水，与空气密度接近。 思考：用什么收集方法收集N2？ 排水集气法 （2）化学性质 由于氮分子内由2个N原子间以共价三键结合，断开该键需要较多的能量，所以N2的化学性质很稳定，通常情况下难以发生化学反应，但在高温、放电等条件下能和一些物质发生化学反应。 N2 + 3Mg = Mg3N2 N2 + O2 = 2NO N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 高温、高压 催化剂 点燃 放电或高温 （工业合成氨） 2. 氮的固定 将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。 （1）自然固氮 大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物，或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨。 （2）人工固氮 通过控制条件，将氮气氧化或还原为氮的化合物。 工业合成氨（p12) N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 高温、高压 催化剂 自然界中氮的循环 (2) 氮气的用途： （1）合成氨气 （2）惰性保护气： 瓜果、食品、粮仓、灯泡等填充气 （3）冷冻剂： 速冻和食品运输、低温超导、低温麻醉、低温保存生物组织等 氮的氧化物 氮气与氮的氧化物 一氧化氮和二氧化氮 氮元素的主要化合价： -3、-2、-1、0、+1、+2、+3、+4、+5 氮元素的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5 注意： (1)这些氧化物中只有N2O3 、N2O5是酸性氧化物，其余均为不成盐氧化物。氮的氧化物都有毒。 (2)N2O俗称“笑气”，为无色有甜味的气体，广泛应用于医药麻醉、食品加工等生产生活领域。 1. 物理性质 物质 颜色 状态 气味 毒性 水溶性 NO 无色 气体 无味 有毒 不溶于水 NO2 红棕色 气体 刺激性 有毒 易溶于水 NO中毒原理：与CO相似，是通过呼吸道被人体吸入后与血红蛋白结合，使其失去携带O2的能力，导致中毒。 NO NO2 毒性 与水反应 与O2反应 其它反应 尾气处理 有毒 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 2NO + O2 = 2NO2 ２、化学性质 2NO2 N2O4 NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O ⇌ 【实验5-5】 实验 装置 实验 操作 在如图注射器里充入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 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 现象 化学 方程式 2NO + O2 = 2NO2 3NO2＋H2O = 2HNO3＋NO 无明显现象 无色气体变为红棕色 红棕色气体变浅至消失,有无色气体生成,注射器活塞向左移动 【思考1】实验5-5如果将注射器中的NO充分转化，可以采取什么措施？上述实验对工业生产硝酸有什么启示？ 不断地缓慢通入O2 工业生成硝酸的启示 ① NO与O2同时通入水中化学方程式为： ② NO2和O2混合气体溶于水化学方程式为： 4NO　+　3O2　+　2H2O　=　4HNO3 4NO2　+O2　+　2H2O　=　4HNO3 【思考2】将充满NO2的试管倒置在装满水的水槽里，会有什么现象？最终试管里剩余气体占试管体积的几分之几？ 红棕色逐渐褪去，水槽里的水倒吸入试管中，最终气体占1/3 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO NO、NO2对环境的污染 光化学烟雾 酸雨 石油产品和煤燃烧的产物 汽车尾气 制硝酸的工厂 污染源 危害 性 质 NO NO2 物理性质 毒 性 与水反应 与氧气反应 实验室制备 收集方法 其他 对环境影响 无色、无味的有毒气体，难溶于水 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 2NO2 N2O4 导致光化学烟雾和酸雨 有毒（跟血红蛋白结合） 有毒 【课堂小结】 Lavf57.83.100 $$