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(共18张PPT)
让学生做成长的主人 为学生终身发展奠基
Let students become masters of growth, lay a foundation for students’ lifelong development
在新疆和青海交界处有一狭长山谷，每当牧民和牲畜进入后，风和日丽的晴天顷刻间电闪雷鸣，狂风大作，人畜往往遭雷击倒下。奇怪的是这里的牧草茂盛，四季常青，被当地牧民称为“魔鬼谷”。你能用化学方程式及必要的文字叙述解释“魔鬼谷”牧草茂盛、四季常青的原因吗
思考: 解释“雷雨发庄稼”的原理。
2NO + O2 = 2NO2
N2 + O2 = 2NO
放电
3NO2 + H2O = 2HNO3 +NO
氢化物
单质
氧化物
酸
盐
-3
0
+1
+5
N2
NH3
N2O
NO
N2O3
NO2和N2O4
N2O5
HNO2
HNO3
NH4+
NO3-
+2
+3
+4
你能说出哪些含氮物质？
化合价
物质类别
①游离态：主要以氮分子的形式存在于空气中。
②化合态：部分存在于动植物体内的蛋白质中；部分存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。
大气中N2

NH3
尿素及动植物遗体
土壤中的微生物

氮素化肥
1.氮元素在自然界中的存在
氮原子很难得失电子形成离子键，
一般与其他原子形成共用电子对
位置
第二周期、第ⅤA族
结构
性质
2.氮元素的位构性
+7
2
5
O
N
C
Cl
P
S
3.氮气的结构
电子式
结构式
N2
化学式
N

N



N
N
断开氮氮三键需要较多的能量，化学性质比较稳定，通常很难与其他物质发生化学反应
4. 氮气的化学性质
（1）氮气的化学性质稳定，通常很难与其他物质发生化学反应。
N2+O2 2NO
放电或高温
====
② 氧化性
a. N2与H2反应生成NH3，化学方程式为 。
b. 在点燃条件下与Mg反应，方程式为 。
催化剂
高温、高压
N2 + 3H2 2NH3
N2 + 3Mg Mg3N2
点燃
① 还原性：_____________________________
5．氮的固定
氮的固定
概念：将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程
分类
自然固氮
—
高能固氮
生物固氮(如豆科植物的根瘤菌固氮)
人工固氮
合成氨(工业上合成氨)
仿生固氮(某些金属有机化合物可起到根瘤菌的作用)
( N2＋O2 ==== 2NO )
放电
N2 + 3H2 2NH3
催化剂
高温、高压
科学史话
哈伯
人 工 固 氮
合 成 氨
博施
合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就。1909年，德国化学家哈伯经过反复的实验研究后发现，在500~600 ℃、17.5 MPa~20.0 MPa和锇为催化剂的条件下，反应后氨的含量可超过6%，具备了工业化生产的可能性。德国工程师博施为了把哈伯合成氨的实验室方法转化为规模化的工业生产也作出了重要贡献。哈伯和博施都获得了诺贝尔化学奖。
6. 氮气的用途
①化工原料：化肥、氨、硝酸等化合物的制造
②作惰性保护气：用于焊接金属、填充灯泡、食品包装保护气
③液氮制冷剂：麻醉、冷冻治疗
1.氮有多种价态的氧化物
氮的氧化物
氧化物的化学式 NO NO2、
氮元素的价态 +1 +2 +3 +4 +5
注意：①氮的氧化物都有毒
② N2O俗称“笑气”
③只有N2O3 、N2O5是酸性氧化物，其余均为不成盐氧化物
N2O
N2O3
N2O4
N2O5
氮氧化物
氮的氧化物种类很多，N2O、NO、NO2、N2O4、N2O3、N2O5都具有不同程度的毒性。除NO2以外，其他氮氧化物均极不稳定。除NO外均可溶于水。
笑气——N2O，无色不可燃气体，有轻微金属味，室温下稳定，有轻微麻醉作用，
1799年由英国化学家汉弗莱·戴维发现。主要应用在外科和牙科等医学领域，还广泛用作增强发动机输出功率的火箭推进剂和赛车中的氧化剂。
信使分子——NO，具有扩张血管、促进消化和增强记忆力的特殊功能。1998年的诺贝尔生理学和医学奖的主要研究成果是发现NO在人体的血管系统内具有传送信号的功能。NO一向被视为大气污染物，却在生命过程中有如此重要的功能，这是否能给人们一些什么启示呢？
1、NO、NO2的物理性质
物质 颜色 状态 气味 毒性 水溶性
NO _____ 气体 _____ 有毒 ___溶于水
NO2 _______ 气体 ______ 有毒 ___溶于水
无色
无味
不
红棕色
刺激性
易
NO
NO2
思考： NO和NO2分别用什么方法收集？
常温下NO能与O2反应，只能用排水法收集；
NO2能与水反应生成NO，故只能用排空气法收集。
2．NO和NO2的化学性质
实验探究
装置 操作 在一支50 mL的注射器里充入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 ①打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹
②振荡注射器
现象 ___________ ①无色气体变为_________
②__________________________
___________________
无明显现象
红棕色
震荡后红棕色气体逐渐变为无色，
注射器活塞向左移动
——NO、NO2与水的反应
实验结论及解释
①NO不溶于水，也不与水反应，与O2反应生成红棕色的NO2；
2NO + O2==2NO2
②NO2能与水反应生成无色的NO。
3NO2＋H2O === 2HNO3＋NO
思考讨论：①如果要将注射器中的NO充分转化，应采取什么措施？
②上述实验对工业上生产硝酸有什么的启示？
继续通入过量的空气
用水吸收NO2制取硝酸的反应过程中，要不断地补充空气，使NO2尽可能多地转化为硝酸。
无论是单一气体 ( NO2 )，还是 NO、NO2、O2 中的两者或三者的混合气体溶于水，若有气体剩余只能是 NO 或 O2 ，不可能是NO2。
排放的NO2和NO常用NaOH溶液吸收
2NO2＋2NaOH = NaNO2＋NaNO3＋H2O
NO＋NO2＋2NaOH = 2NaNO2＋H2O
3. 氮氧化物对环境的污染
(1)NOx在紫外线作用下与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生光化学烟雾。
(2)NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面形成酸雨。
(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。

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