5.2 氮及其化合物 第一课时 课件 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第五章 化工生产中重要非金属元素 第二节 氮及其化合物 第一课时 氮和氮的氧化物 1.了解氮元素的存在和结构，了解氮气的物理性质和化学性质； 2.通过了解氮的固定，认识化学对社会和工农业生产的重要作用； 3.了解一氧化氮和二氧化氮的物理性质和化学性质。 学习目标： 一、氮气与氮的固定 1、氮元素在自然界的存在形式： 动植物体内的蛋白质中，土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。 氮元素 游离态 化合态 以氮气分子的形式存在于空气中 2．氮元素在周期表中的位置、结构特点和成键方式 将大气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程 3．氮的固定 4、化学性质： 【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。 电灯泡、食品包装 ——保护气 降温手术刀 ——冷刀做手术 稀有的书卷保存 ——延缓代谢 合成氨和工业制硝酸的重要原料 5、用途： 氮的氧化物 N2O(笑气) NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5 氮元素化合价 ____ ___ ____ ___ ____ ____ 二、氮的氧化物 1、一氧化氮(NO) (1)物理性质 (2)化学性质 2、二氧化氮(NO2) (1)物理性质 (2)化学性质 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 反应原理 【实验5-5】①与水反应 思考1：上述实验对工业生产硝酸有什么启示？ 工业生产硝酸，将尾气（NO）吸收通入适量的氧气后再溶解于水，经过多次循环氧化、溶解，可充分利用原料，并减少NO的排放，保护环境。 思考2：氮氧化物与氧气和水反应，若有气体剩余，剩余的气体可能是什么？有什么规律？ ②与碱反应 ③强氧化性： 可使湿润的淀粉KI试纸变蓝 【思考】如何鉴别溴蒸汽与二氧化氮？ 1.实验室以空气和镁为原料制备Mg3N2的装置如图所示(夹持和加热装置略去)。下列说法正确的是(　 ) A．装置A、B中可依次加入浓硫酸、NaOH溶液 B．若去掉装置C，对产品纯度无影响 C．实验时应先加热装置C，通入一段时间空气后再加热装置D D．装置E中碱石灰的作用是吸收尾气 2.科学研究人员发现，在有机碳源和微生物的作用下，可以实现大气中的氮循环(如图所示)，减少对环境的污染。下列说法错误的是(　 ) A．N2转化成NH4+属于氮的固定 B．NH4NO3为离子化合物，含有离子键和共价键 C．转化过程中NO3-被甲醇(CH3OH)氧化为N2 D． NO2- 与NH4+反应的离子方程式为 NO2- ＋ NH4+ =N2↑＋2H2O 弗里茨·哈伯 第一个从空气中制造出氨的科学家，加速了世界农业的发展，因此获得1918年诺贝尔化学奖。 卡尔·博施 格哈德·埃特尔 改进了高压合成氨的催化方法，实现了合成氨的工业化生产，并在发展高压化学方面取得成就。因此获得1931年诺贝尔化学奖。 发现了哈伯-博施合成氨的作用机理，并以此为开端推动了表面化学动力学的发展。因此获得2007年诺贝尔化学奖。 利用空气制造面包的人 氨 氮肥 三、氨和铵盐 （一）氨气的性质 1、物理性质 实验5-6（喷泉实验） 实验操作： 实验结论： 实验现象： 喷泉实验原理： 打开止水夹，挤压胶头滴管 烧杯中的酚酞溶液由玻璃管进入烧瓶，形成红色喷泉 氨极易溶于水(1:700)且水溶液显碱性 烧瓶内外存在压强差 【思考1】氨的喷泉实验成功的关键？ 【思考2】若V L烧瓶充满标况下的氨气，喷泉实验后溶液充满整个烧瓶，所得溶液的物质的量浓度是？ 把NH3换为HCl或NO2气体，结果如何？ NO2和O2的混合气体且体积比为4∶1呢？ 【思考3】是否只有极易溶于水的气体才能进行喷泉实验？若不是，还有哪些气体可以？ 思考：标准状况下VL圆底烧瓶充满氨气，用该圆底烧瓶做喷泉实验后所得溶液溶质的物质的量浓度为_______________(假设溶质不扩散) 把NH3换为HCl或NO2气体，结果如何？ NO2和O2的混合气体且体积比为4∶1呢？ 2、氨气的化学性质 （1）氨与水反应 ① 氨水中含有的主要微粒有： ② 氨水密度小于水（氨水浓度越大，密度越小） 氨水是一种不稳定、易挥发的一元弱碱 ③ NH3•H2O不稳定 NH3•H2O == NH3 + H2O △ 氨的电子式为____________，结构式为___________。 讨论2：相同条件下在三个体积不相同的烧瓶中，分别充满NH3、HCl、NO2，将它们分别用水进行喷泉实验，实验完毕后，三个烧瓶中所得溶液物质的量浓度之比是（ ） A、1∶1∶1 B、3∶3∶2 C、3∶3∶1 D、1∶1∶2 讨论1：在1L 1mol/L的氨水中（ ） A、含有1mol NH3 B、含NH3和NH4+的物质的量之和为1mol C、含1mol NH3• H2O D、含NH3、 NH3• H2O和NH4+的物质的量之和为1mol 3、已知25%的氨水的密度为0.91g • cm-3， 5%的氨水的密度为0.98g • cm-3，若将上述两种溶液等体积混合，所得溶液的质量分数 （ ） A、等于15% B、大于15% C、小于15% D、无法估算 4、在标准状况下，44.8L氨气溶于1L水中，所得氨水的物质的量浓度为（ ） A、＞2mol/L B、＜2mol/L C、2mol/L D、无法确定 (2) 与酸的反应 思考1：氨气遇到浓硝酸、浓硫酸也会产生白烟吗? 结论: 氨与酸反应的本质：NH3 + H+ = NH4+ 思考2：氨气的检验方法? （3）酸性氧化物反应 （侯氏制碱法） （4）氨的还原性（如与O2 、Cl2、CuO反应） 氨的用途 制硝酸 制纯碱 制肥料 做致冷剂 制炸药 2、氨的用途 Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$