氮及其化合物課件高一下學(xué)期化學(xué)人教版

第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素

第二節(jié)氮及其化合物氫化物單質(zhì)氧化物酸鹽-30+1+5N2NH3N2ONON2O3NO2和N2O4N2O5HNO2HNO3NH4+NO3-+2+3+4你能說出哪些含氮物質(zhì)？化合價(jià)物質(zhì)類別①游離態(tài)：主要以氮分子的形式存在于空氣中。②化合態(tài)：部分存在于動植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)中；部分存在于土壤、海洋里的硝酸鹽和銨鹽中。大氣中N2

NH3尿素及動植物遺體土壤中的微生物

氮素化肥自然界中氮的循環(huán)1、

氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度溶解性_____氣體_____

密度與空氣接近___溶于水無色無味難一、氮?dú)馀c氮的固定作保護(hù)氣、填充燈泡，焊接金屬等NN2、

氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)_____，通常很難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。穩(wěn)定N2+O22NO放電或高溫==========②氧化性a.N2與H2反應(yīng)生成NH3，化學(xué)方程式為

。b.在點(diǎn)燃條件下與Mg反應(yīng)，方程式為

。催化劑高溫、高壓N2+3H22NH3N2+3MgMg3N2點(diǎn)燃N

N①還原性：_____________________________(1)含義:將大氣中_______的氮轉(zhuǎn)化為___________的過程叫做氮的固定。(2)分類:3、氮的固定游離態(tài)氮的化合物自然界中氮的循環(huán)1909年，德國化學(xué)家哈伯經(jīng)過反復(fù)的實(shí)驗(yàn)研究后發(fā)現(xiàn)，在500~600℃、和鋨為催化劑的條件下，反應(yīng)后氨的含量可達(dá)到6%以上，具備了工業(yè)化生產(chǎn)的可能性。哈伯(F.Haber，1868-1934)為了把哈伯合成氨的實(shí)驗(yàn)室方法轉(zhuǎn)化為規(guī)模化的工業(yè)生產(chǎn)，德國工程師博施作出了重要貢獻(xiàn)。由于合成氨工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)和相關(guān)研究對化學(xué)理論與技術(shù)發(fā)展的推動，哈伯和博施都獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。人工固氮合成氨【科學(xué)史話】合成氨是人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一項(xiàng)重大成就，為促進(jìn)世界農(nóng)業(yè)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。1、物理性質(zhì)物質(zhì)顏色狀態(tài)氣味毒性水溶性NO_____氣體_____有毒___溶于水NO2_______氣體______有毒___溶于水無色無味不紅棕色刺激性易一氧化氮二、一氧化氮和二氧化氮二氧化氮NO中毒原理：與CO相似，是通過呼吸道被人體吸入后與血紅蛋白結(jié)合，使其失去攜帶O2的能力，導(dǎo)致中毒。2、化學(xué)性質(zhì)【實(shí)驗(yàn)5-5】實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)操作在一支50mL的注射器里充入20mLNO，然后吸入5mL水，用乳膠管和彈簧夾封住管口，振蕩注射器打開彈簧夾，快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾，觀察現(xiàn)象，然后再振蕩注射器現(xiàn)象____________________________,振蕩后________________無明顯現(xiàn)象無色氣體變紅棕色紅棕色變?yōu)闊o色，注射器活塞向內(nèi)移動結(jié)論：在一定條件下，NO與NO2可以相互轉(zhuǎn)化。反應(yīng)的化學(xué)方程式為①NO→NO2:_____________________;②NO2→NO:_____

__________________(工業(yè)制取硝酸)。2NO+O2

==2NO23NO2+H2O

==2HNO3+NONO和NO2分別采用什么方法收集？

常溫下NO能與O2反應(yīng)，只能用排水法收集；NO2能與水反應(yīng)生成NO，故只能用排空氣法收集?！舅伎寂c討論】原理解答氮的氧化物溶于水的計(jì)算問題首先明確原理，無論是單一氣體(NO2)，還是NO、NO2、O2中的兩者或三者的混合氣體，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是3NO2+H2O===2HNO3+NO，2NO+O2===2NO2，故若有氣體剩余只能是NO或O2，不能是NO2。工業(yè)生產(chǎn)硝酸的啟示【思考與討論】實(shí)驗(yàn)5-5中發(fā)生了哪些化學(xué)反應(yīng)？如果要將注射器中的NO充分轉(zhuǎn)化，可以采取什么措施？上述實(shí)驗(yàn)對工業(yè)上生產(chǎn)硝酸有什么啟示？（1）

NO與O2同時(shí)通入水中2NO+O2

==2NO2

①

3NO2+H2O

==2HNO3+NO

②①×3+②×2總的化學(xué)方程式為：4NO+3O2+2H2O==4HNO3（2）NO2和O2混合氣體溶于水的計(jì)算3NO2+H2O==2HNO3+NO

①2NO+O2==2NO2

②①×2+②

總的化學(xué)方程式為4NO2+O2+2H2O===4HNO3【課堂練習(xí)】1.同溫同壓下，在3支相同體積的試管中分別充有等體積混合的兩種氣體，它們是①NO和NO2，②NO2和O2，③NO和N2?，F(xiàn)將3支試管均倒置于水槽中，充分反應(yīng)后，試管中剩余氣體的體積分別為V1、V2、V3，則下列關(guān)系正確的是(

)DA．V1>V2>V3B．V1>V3>V2C．V2>V3>V1D．V3>V1>V22.在容積為672mL的燒瓶中充滿NO和NO2的混合氣體，將其倒立在水槽里，去塞后再通入280mL氧氣，恰好完全反應(yīng)，且液體充滿燒瓶(氣體體積都已折合為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)，下列有關(guān)敘述正確的是(

)BA．總反應(yīng)為NO＋NO2＋O2＋H2O===2HNO3B．總反應(yīng)為4NO＋8NO2＋5O2＋6H2O===12HNO3C．生成硝酸的物質(zhì)的量濃度均為0.030mol·L－1D．生成硝酸的物質(zhì)的量濃度約為0.060mol·L－1

3.用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：

NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O現(xiàn)有VL某NaOH溶液能完全吸收nmolNO2和mmolNO組成的大氣污染物。3∶2m+nV性質(zhì)NONO2物理性質(zhì)毒性與水反應(yīng)與氧氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)室制備收集方法其他對環(huán)境影響無色、無味的有毒氣體，難溶于水紅棕色、有刺激性氣味的有毒氣體不反應(yīng)(難溶于水)3NO2+H2O====2HNO3+NO2NO+O2====2NO2不反應(yīng)銅與稀硝酸反應(yīng)銅與濃硝酸反應(yīng)常用排水法常用向上排空氣法2NO2N2O4導(dǎo)致光化學(xué)煙霧和酸雨，破壞臭氧層有毒（跟血紅蛋白結(jié)合）有毒【總結(jié)】補(bǔ)充：不同價(jià)態(tài)的氮的氧化物氮的氧化物N2O(笑氣)NON2O3NO2N2O4N2O5氮元素化合價(jià)______________________＋1＋2＋3＋4＋4＋5上述氮的氧化物中屬于酸性氧化物的是

。N2O5和N2O3酸性氧化物是一類能與水作用生成酸；或與堿作用只生成一種鹽和水的氧化物。（化合價(jià)不變）不成鹽氧化物2NO2N2O4我們經(jīng)常在城市的廣場上看到美麗的噴泉，那么你知道，在實(shí)驗(yàn)室里也可以形成美麗的噴泉嗎？這一節(jié)課，我們就講一種可以形成噴泉的物質(zhì)---NH31.氨的物理性質(zhì)色態(tài)氣味密度水溶性是否易液化

比空氣________________溶于水(1∶700)易液化無色氣體刺激性小極易

氨容易液化，液氨汽化時(shí)要吸收大量的熱，使周圍溫度急劇降低。因此，液氨可用作制冷劑。三、氨和銨鹽現(xiàn)象:燒杯里的液體由玻璃管進(jìn)入燒瓶，形成噴泉；燒瓶中的液體呈紅色。噴泉實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)5-6】結(jié)論:氨極易溶于水；水溶液顯堿性。負(fù)壓負(fù)壓高壓擠壓膠頭滴管使水全部進(jìn)入燒瓶，然后打開止水夾打開止水夾，用熱毛巾捂住圓底燒瓶至有氣泡從水中冒出，移去熱毛巾途徑:①減少“上瓶”的壓強(qiáng)②增加“下瓶”的壓強(qiáng)錐形瓶內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氣體，從而使錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)迅速增大，促使錐形瓶內(nèi)液體迅速向上流動噴泉實(shí)驗(yàn)的原理及其應(yīng)用氨的噴泉實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵(1)裝置的氣密性良好。(2)圓底燒瓶要保持干燥。(3)圓底燒瓶內(nèi)要充滿氣體。(4)燒杯內(nèi)裝入足量的水，以防止因水量不足而造成噴泉停止或不發(fā)生。氣體純凈且極易溶于水或氣體間能反應(yīng)且速度快。形成壓強(qiáng)差噴泉實(shí)驗(yàn)的有關(guān)計(jì)算2.氨的化學(xué)性質(zhì)氨水弱堿NH3·H2ONH3H2OOH－H＋液氨、氨水、一水合氨的區(qū)別名稱液氨氨水一水合氨物質(zhì)類別純凈物氫化物非電解質(zhì)混合物氨的水溶液溶質(zhì)為氨純凈物一元弱堿電解質(zhì)粒子種類NH3NH3·H2O、NH3、H2O、

、OH－、H＋NH3·H2O大量白煙還原劑（氨的催化氧化，工業(yè)制硝酸的基礎(chǔ)）2NH3+3Cl2==N2+6HCl（少量NH3）8NH3

+3Cl2==N2+6NH4Cl(過量NH3)3、氨的用途制銨鹽制硝酸制纖維、塑料、染料制純堿制尿素做致冷劑制醫(yī)用氨水氨1）銨鹽及物理性質(zhì)(1)銨鹽：________________與____________形成的化合物，農(nóng)業(yè)上常用的銨態(tài)氮肥，如____________、____________、____________等都屬于銨鹽。(2)物理性質(zhì)：絕大多數(shù)銨鹽是________或________晶體，________于水。(3)用途：農(nóng)業(yè)上常用作化肥，如硫酸銨、碳酸氫銨、硝酸銨等。酸根離子NH4HCO3(NH4)2SO4NH4NO3白色無色易溶4、銨鹽2）銨鹽的化學(xué)性質(zhì)（1）不穩(wěn)定性①銨鹽與堿固體反應(yīng)②銨鹽與堿溶液反應(yīng)（2）與堿的反應(yīng)思考與討論——制備氨氣實(shí)驗(yàn)5-7銨根的檢驗(yàn)氨氣的實(shí)驗(yàn)室制備思考與討論：P15用于氣體發(fā)生裝置的試管口為什么稍向下傾斜?此處棉花的作用是什么?若為干燥的棉花則起到減緩氨與空氣對流的作用；若為蘸有水或稀硫酸的棉花，則還可以吸收多余的NH3。②藥品：氯化銨晶體、熟石灰固體。③裝置：固+固，加熱型(與O2的發(fā)生裝置相同)。④干燥：用堿石灰（CaO與NaOH固體混合物）。⑤收集：向下排空氣法，并在試管口塞上棉花，防止NH3和空氣對流，保證NH3的純度。①原理：2NH4Cl+Ca(OH)2====CaCl2+2NH3↑+2H2O⑥驗(yàn)滿：a.用濕潤的紅色石蕊試紙（試紙變藍(lán)）

b.用