2026届高三化学一轮复习 第三节：氮及其化合物

该高中化学高考一轮复习课件聚焦氮及其化合物专题，覆盖氮气结构与性质、氮氧化物计算、氨的喷泉实验、铵盐检验、硝酸氧化性等高考核心考点，依据高考评价体系分析了氮氧化物与水反应计算、氨的实验室制法等高频考点权重，归纳了实验设计、性质应用、定量计算等常考题型。 课件亮点在于“考点突破+真题训练+素养融合”，如用关系式法和得失电子守恒法突破氮氧化物计算难点，通过氨的喷泉实验原理分析培养科学探究与实践素养，结合硝酸与金属反应实例训练科学思维。课堂练习含高考真题及变式，助力学生掌握答题技巧，教师可据此高效开展针对性复习。

一轮复习 第五单元 非金属及其重要其化合物 第三节：氮及其化合物 导入 1940 年至 1960 年间，在美国洛杉矶，发生了严重的有毒烟雾污染大气的事件-------光化学烟雾。那么光化学烟雾到底是什么，这一节课我们就来学习和光化学烟雾污染有关的一种物质----N 氮氧化物——形成光化学烟雾的主要物质 第二周期、第V A族 一、氮气　氮的氧化物 1.氮原子的结构示意图 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。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 2.氮分子的结构 化学式 电子式 结构式 N2 N  N    N N 一、氮气　氮的氧化物 3.氮气的化学性质 N2 + 3Mg ==== Mg3N2 点燃 放电或高温 N2 + O2 ====== 2NO N2 + 3H2 2NH3 高温、高压 催化剂 氮的固定：将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程 (自然固氮) (人工固氮) 自然界中氮的循环 （自然固氮） 一、氮气　氮的氧化物 4.一氧化氮（氮氧化物都有毒） （1）物理性质： （2）化学性质： 无色无味的有毒气体，密度比空气略大，难溶于水 常温下、易和氧气化合生成二氧化氮 2NO + O2 == 2NO2 （红棕色） 一氧化氮收集方法： 用排水法收集，不用排空气法收集 一、氮气　氮的氧化物 5.二氧化氮（氮氧化物都有毒） （1）物理性质： （2）化学性质 红棕色有刺激性气味的有毒气体，密度比空气的大，易液化，易溶于水 ① 与水反应： 3NO2 + H2O == 2HNO3 + NO 二氧化氮收集方法： 用向上排空气法收集，不用排水法收集 ② 与碱反应： 2NO2 ＋ 2NaOH = NaNO3 ＋ NaNO2 ＋ H2O ③ 常温下易转化为N2O4 ： 2NO2 ⇌N2O4 （无色气体） 一、氮气　氮的氧化物 6.氮的氧化物和O2、H2O反应的计算方法 (1)关系式法 ① NO2和O2混合气体溶于水的计算： 4NO2 + O2 + 2H2O == 4HNO3 V(NO2)∶V(O2) = 4 > 4 < 4 恰好完全反应 NO2过量，剩余气体为NO O2过量，剩余气体为O2 ② NO和O2混合气体溶于水的计算： 4NO + 3O2 + 2H2O == 4HNO3 V(NO)∶V(O2) = 4:3 > 4:3 < 4:3 恰好完全反应 剩余气体为NO 剩余气体为O2 一、氮气　氮的氧化物 6.氮的氧化物和O2、H2O反应的计算方法 (1)关系式法 ③NO2、NO、O2三种混合气体通入水中 a．可先将NO和O2反应转化为NO2，再按4NO2 ＋ O2 ＋ 2H2O == 4HNO3的情况处理 b．也可先将NO2和H2O反应转化为NO，再按4NO ＋ 3O2 ＋ 2H2O == 4HNO3的情 况处理 (2)得失电子守恒法:当NOx转化为硝酸时要失去电子，如果是NOx与O2混合，则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等 一、氮气　氮的氧化物 7.常见的NOx尾气处理方法 (1)碱液吸收法 2NO2 ＋ 2NaOH == NaNO3 ＋ NaNO2 ＋ H2O NO2 ＋ NO ＋ 2NaOH == 2NaNO2 ＋ H2O 工业尾气中NOx常用碱液吸收处理，NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO) (2)催化转化法: 在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)，或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理 一、氮气　氮的氧化物 8.氮氧化物对环境的污染 (1)光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾 (2)酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面 (3)破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加 (4)NO与血红蛋白结合使人中毒 课堂练习1.判断下列说法的正误，并指出错误说法的错因 (1)N2与O2在放电条件下直接化合成NO2（ ） (2)NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂（ ） (3)用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的气体（ ） (4)可用NO2与水反应制取硝酸，故NO2是酸性氧化物（ ） (5)制NO2时，用水或NaOH溶液吸收尾气（ ） × × × × × 课堂练习2.某兴趣小组拟在实验室里通过氮气和镁粉反应制取少量氮化镁(Mg3N2)，制备装置如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．装置A中制备氮气的离子方程式为NO2- ＋ NH4+ === N2↑＋2H2O B．Mg3N2中阳离子半径小于阴离子半径 C．装置B的作用除了可以平衡压强，还可以判断装置是否发生堵塞 D．实验时应先点燃D处的酒精喷灯，再点燃A处的酒精灯 △ D 课堂练习3.下列有关氮的氧化物的说法正确的是(　　) A．因NO2与水反应可生成HNO3，故NO2是HNO3的酸酐 B．NO2为红棕色气体，因此将NO2通入水中，溶液显红棕色 C．NO、NO2都有毒，且NO是汽车尾气的有害成分之一 D．NO2与溴蒸气可用NaOH溶液鉴别，溶于NaOH溶液得到无色溶液的是NO2得到橙色溶液的为溴蒸气 课堂练习4.在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中，充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积可能为(　　) ①1.2 mL　 ②2.4 mL　 ③3 mL　 ④4 mL A．①② B．②③ C．③④ D．①④ C D 我们经常在城市的广场上看到美丽的喷泉，那么你知道，在实验室里也可以形成美丽的喷泉吗？这一节课，我们就讲一种可以形成喷泉的物质---NH3 新课讲解 二、氨 1.分子结构 电子式： 空间结构:三角锥形，属于极性分子 2.物理性质： 无色有刺激性气味的气体，密度比空气的小。易溶于水、易液化，液氨可作制冷剂 二、氨 3.化学性质 （1）与水反应： 氨气不但易溶于水、还能与水反应生成一水合氨氨气溶于水形成的溶液称为氨水 NH3 + H2O ⇌NH3·H2O ⇌NH4+ + OH- 氨水中存在的微粒： 分子：NH3、H2O、NH3·H2O 离子：NH4+、OH-、H+ 说明：一水合氨不稳定，受热易分解 NH3·H2O === NH3↑+ H2O 新课讲解 【实验5-6】 如图5-11所示，在干燥的圆底烧瓶里充满NH3，用带有玻璃管和胶头滴管（预先吸入水）的橡胶塞塞紧瓶口，倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯中（预先在水里滴入少量酚酞溶液），打开弹簧夹，挤压胶头滴管，使水进入烧瓶，观察并描述现象，分析出现这些现象的可能原因。 【喷泉实验】如何引发喷泉？ 打开止水夹，挤出胶头滴管中的水 打开止水夹,用热毛巾将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，排走导管中的空气并溶于水，使烧瓶内气压减少，产生喷泉 （1）氨为什么会形成喷泉（该实验的原理）？ （2）溶液为什么变为红色？ （3）实验成败的关键是什么？ 讨论以下问题 氨极易溶于水，使烧瓶内外形成较大的压差 氨气溶于水溶液显碱性 a.烧瓶干燥 b.装置的气密性好 c.收集的气体纯度尽可能高 气体 HCl NH3 CO2、Cl2、H2S、SO2 NO2＋O2 吸收剂 水或NaOH溶液 水或盐酸 NaOH溶液 水 组合时的条件 气体在溶液中的溶解度很大或通过反应，使气体的物质的量迅速减小，产生足够的压强差(负压) 常见气体与吸收剂的组合 课堂练习5.在下图所示装置中，烧瓶中充满了干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开止水夹f，烧杯中的液体b呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶，则a和b分别是（ ） D a（干燥气体） b（液体） A NO2 水 B N2 4 mol·L－1NaOH溶液 C Cl2 饱和NaCl溶液 D NH3 1 mol·L－1盐酸 二、氨 3.化学性质 （2）与酸反应 NH3 + HCl = NH4Cl NH3 + HNO3 = NH4NO3 （有白烟生成） 2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 ——不产生白烟的原因：硫酸是非挥发性酸 结论：挥发性酸可以和氨气产生白烟，难挥发性酸和氨气不产生白烟 二、氨 3.化学性质 （3）氨的催化氧化反应 4NH3 + 5O2 ==== 4NO + 6H2O 催化剂 （4）与氯气的反应 NH3少量：2NH3 + 3Cl2 == N2 + 6HCl NH3过量：8NH3 + 3Cl2 == N2 + 6NH4Cl （5）与氧化铜的反应： 2NH3 + 3CuO === N2 + 3Cu +3H2O 铵盐是农业上常用的氮肥 三、铵盐 1.定义： 含有铵根离子（NH4+）的盐 2.常见铵盐： 硫酸铵【（NH4）2SO4 ，俗称硫铵，又称肥粉】 氯化铵【NH4Cl，俗称氯铵】 硝酸铵【NH4NO3，俗称硝铵、炸药】 碳酸氢铵【NH4HCO3，俗称碳铵】 铵盐属于铵态氮肥。 常用氮肥有铵态氮肥和尿素【 CO（NH2）2 】 3.物理性质： 易溶于水的白色晶体 三、铵盐 4.化学性质 （1）受热易分解 NH4CI === NH3↑ + HCl↑ NH4HCO3 === NH3↑ + H2O + CO2↑ 注意：实验室不能通过加热氯化铵的方式制取氨气：因为生成的氨气和氯化氢气体遇冷又重新结合成氯化铵固体 （2）与碱反应 2NH4Cl + Ca(OH)2 === CaCl2 + 2H2O + 2NH3↑ NH4+ + OH- === NH3↑ + H2O NH4+ + OH- === NH3.H2O 四、实验室制氨气 1.药品： 2.实验原理： NH4Cl晶体，Ca(OH)2固体 2NH4Cl + Ca(OH)2 === CaCl2 + 2H2O + 2NH3↑ 3.实验装置： 棉花作用：防止氨气和空气形成对流，提高氨气的纯度 注意：导管插入试管底部 4.干燥： 碱石灰（固体NaOH和固体CaO） 四、实验室制氨气 5.收集方法： 向下排空气法 6.氨气的检验方法 ①湿润的红色石蕊试纸变蓝 ②蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，有白烟产生 7.氨气的其它实验室制法 （滴加顺序不能错） （1）将浓氨水滴入固体NaOH或CaO中 产生氨气原因： ①NaOH或CaO遇水放出大量的热、促使一水合氨受热分解生成氨气 ②温度升高、氨气的溶解度降低、促使氨气逸出） （2）加热浓氨水制氨 课堂练习6.下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是( ) A.③④ B.②③ C.①③ D.①② C 五、铵根离子（NH4+)的检验 1.原理： NH4+ + OH- === NH3↑ + H2O 2.一般流程 铵盐（NH4+） 强碱 加热 NH3 湿润红色 石蕊试纸 试纸变蓝 取少量样品于试管中，加入浓碱液（NaOH)、加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝（或蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口有白烟产生）说明样品中含有NH4+ 3.操作、现象及结论 课堂练习7.判断下列说法的正误，并指出错误说法的错因 (1)NH3能使酚酞试液变红，所以NH3可用于设计喷泉实验( ) (2)现有1 mol·L－1的氨水，则该溶液中NH3·H2O的浓度是1 mol·L－1( ) (3)能用加热法除去NaCl中的NH4Cl的原因是NH4Cl为强酸弱碱盐( ) (4)收集NH3时，把一团湿润的棉花放在试管口( ) (5)检验NH4+时，往试样中加入NaOH溶液，微热，用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出的气体( ) × × × × × 新课讲解 玻尔巧藏诺贝尔金质奖章   玻尔是丹麦的物理学家，曾获得诺贝尔奖。二战中，玻尔被迫离开祖国，他决定将诺贝尔金质奖章溶解在一种溶液里，装于玻璃瓶中。后来，纳粹分子窜进玻尔的住宅，那瓶溶有奖章的溶液就在眼皮底下，他们却一无所知。战争结束后，玻尔又从溶液中还原提取出金，并重新铸成奖章。新铸成的奖章---它凝聚着玻尔对祖国无限的热爱和无穷的智慧。 六、硝酸 1.物理性质： 硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体 注意：打开盛放浓硝酸的试剂瓶的现象：瓶口有白雾产生 2.化学性质 （1）不稳定性： 4HNO3 ==== 4NO2↑ + O2↑+ 2H2O 或光照 问题一：久置的浓硝酸为何呈黄色？ 问题二：如何保存硝酸？ 久置浓硝酸呈黄色原因：硝酸分解生成的NO2溶于硝酸 去黄方法：通入适量空气或氧气 保存硝酸：盛放在棕色瓶里，并置于冷暗处 六、硝酸 2.化学性质 （2）强氧化性： 几乎可以氧化所有金属（金、铂 除外） 3Cu + 8HNO3（稀）= 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O Cu + 4HNO3（浓）= Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O 注意：浓硝酸可以将NO氧化成NO2，稀硝酸不能将NO氧化成NO2 结论： ①浓硝酸被还原——NO2 稀硝酸被还原——NO ②氧化性：浓硝酸 > 稀硝酸 > 浓硫酸 ③常温下，浓硝酸遇铁或铝发生钝化 （加热可反应） 注意：氯气、浓硫酸、硝酸（浓/稀）与变价金属反应，将金属氧化成最高价 六、硝酸 2.化学性质 （3）变价金属与稀硝酸反应 3Fe + 8HNO3(稀) ＝ 3Fe(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O Fe + 4HNO3(稀) ＝ Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O 铁少量： 铁过量： （4）与非金属的反应 C + 4HNO3(浓) === CO2↑+ 4NO2↑+ 2H2O 注意：“NO3- + H+”相当于稀硝酸，具有强氧化性与Fe2+、S2-I-、SO32-等还原性离子不能大量共存 思考题： 1.浓硝酸与FeO反应的化学方程式 2.稀硝酸与FeO反应的化学方程式 3.稀硝酸与Fe2O3反应的化学方程式 FeO + 4HNO3（浓）=== Fe(NO3)3 + NO2↑+ 2H2O 3FeO + 10HNO3（稀）=== 3Fe(NO3)3 + NO↑+ 5H2O Fe2O3 + 6HNO3（稀）=== 2Fe(NO3)3 + 3H2O 思考与讨论 硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、农药、炸药、燃料等。工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸，如下图所示： （1）写出每一步反应的化学方程式。 （2）请分析上述反应中的物质类别和氮元素化合价的变化情况，以 及每一步反应中含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应。 六、硝酸 3.硝酸的工业制法 N2 + 3H2 2NH3 高温、高压 催化剂 4NH3 + 5O2 ==== 4NO + 6H2O 催化剂 2NO + O2 == 2NO2 3NO2 + H2O == 2HNO3 + NO 课堂练习8.判断下列说法的正误，并指出错误说法的错因 (1)常温下，铁、铝在浓硝酸中的钝化为物理变化（ ） (2)铜溶于稀硝酸不能体现硝酸的酸性（ ） (3)实验室也可用锌粒与稀硝酸制取氢气（ ） (4)可用稀硝酸与FeS固体反应制取H2S（ ） (5)在酸性条件下，NO3-与I－、Fe2＋、SO32-等离子能大量共存（ ） × × × × × 课堂练习9.某化学兴趣小组进行了有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A．①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，稀硝酸被还原为NO2 B．③中反应的化学方程式为3Cu ＋ Cu(NO3)2 ＋ 4H2SO4 === 4CuSO4＋2NO↑＋4H2O C．③中滴加稀硫酸，铜粒继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸的强 D．由上述实验可知，Cu在常温下既可与稀硝酸反应，又可与稀硫酸反应 B 课堂练习10.把SO2通入Fe(NO3)3溶液中，溶液由黄色变为浅绿色，但立即又变为黄色，此时若滴入BaCl2溶液，则会产生白色沉淀。在上述一系列变化过程中，最终被还原的是(　　) A．SO2 B．Fe3＋ C．Fe2＋ D．NO3- D 一轮复习 $