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氮及其化合物
5.2.1
第一课时：氮气和氮的氧化物
课时一
氮气和氮的氧化物
氮的存在形式
空气中的氮气
土壤海洋中硝酸盐和铵盐
动植物蛋白质
氮气的物理性质
无色、无味的气体；密度与空气接近；难溶于水。
氧气21%
其他成分1%
氮气78%
空气成分示意图
课时一
氮气和氮的氧化物
氮元素的位置与结构
（1）氮元素在元素周期表中的位置
第二周期，第 VA族
（2）写出氮气的电子式和结构式。
电子式
结构式
N

N



N
N
球棍模型
两个氮原子间以共价三键结合，断开该化学键需要较多的能量，
所以氮气的化学性质很稳定，通常难以与其它物质反应。
课时一
氮气和氮的氧化物
但高温、高压、催化剂或者放电等条件下，可以和某些物质发生反应。
氮气的化学性质
N2 + 3Mg Mg3N2
氧化性
氧化性
以上反应中，氮气表现什么性？
N2 + O2 2NO
N2 + 3H2 2NH3
还原性
课时一
氮气和氮的氧化物
氮的固定
将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。
思考：NH3→NH3·H2O能称为氮的固定吗？
分类
自然固氮
高能固氮(如雷雨天气N2转化为NO)
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)
课时一
氮气和氮的氧化物
课时一
氮气和氮的氧化物
【例1】下列关于N2的说法错误的是(　 　)
C
课时一
氮气和氮的氧化物
【例2】下列反应属于氮的固定的是(　　)
① N2和H2在一定条件下合成NH3　
② NO2和H2O反应生成HNO3和NO　
③ Mg在N2中燃烧生成Mg3N2　
④ NO被空气氧化为NO2
A．①②　　　　　　 B．②③
C．①③ D．①④
C
课时一
氮气和氮的氧化物
不同价态的氮的氧化物
氧化物 NO N2O3 N2O5
对应氮的化合价 ＋1 ＋2 ＋4 ＋4 ＋5
N2O
NO2
N2O4
＋3
N2O俗称笑气，具有麻醉作用
课时一
氮气和氮的氧化物
【课本实验5-5】
课时一
氮气和氮的氧化物
物质 颜色 状态 气味 毒性 水溶性 收集方法
NO 气体 ___溶于水
NO2 气体 ___溶于水
无色
无味
不
排水法
一氧化氮（NO)
有毒（与血红蛋白结合）
NO
NO2
红棕色
刺激性
有毒
易
向上排空气
课时一
氮气和氮的氧化物
NO和NO2的性质
2NO + O2 = 2NO2
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
结论：在一定条件下，NO 与 NO2 可以相互转化。
现象一：无色气体变红棕色 NO → NO2
现象二：红棕色变为无色 NO2 → NO
(工业制取硝酸)
课本实验5-5：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，观察现象。打开弹簧夹，快速吸入10 mL 空气后夹上弹簧夹，观察现象。振荡注射器，再观察现象。
课时一
氮气和氮的氧化物
“实验5-5”发生了哪些化学反应 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
+ O2
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
2NO + O2 = 2NO2
2NO + O2 = 2NO2
NO和NO2的性质
4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3
课时一
氮气和氮的氧化物
NO NO2
颜色 无色 红棕色
毒性 有毒 有毒
溶解性 难溶于水 易溶于水
与O2或与H2O反应 2NO＋O2=2NO2 3NO2＋H2O=2HNO3＋NO
收集方法 排水法 向上排空气法
与人体、 环境的关系 ①与血红蛋白结合，使人中毒；②形成酸雨、光化学烟雾 形成酸雨、光化学烟雾
NO和NO2的性质比较
课时一
氮气和氮的氧化物
【例3】判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1) 豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮气属于氮的固定，是化学变化。(　　)
(2) 汽车尾气中的氮氧化合物是由游离态氮转化来的。(　　)
(3) C易燃烧而N2需放电才反应，说明C的非金属性比N的强。(　　)
(4) NO2与H2O的反应，NO2只作氧化剂。(　　)
(5) 闪电时氮气和氧气化合，生成的氮的化合物被植物吸收的过程，属于自然固氮。(　　)
√
√
√
×
×
课时一
氮气和氮的氧化物
【例4】最新的病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是(　　)
A．一氧化氮是一种红棕色气体
B．常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合
C．一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到
D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集
C
课时一
氮气和氮的氧化物
【例5】在NO2与水的反应中，下列判断正确的是(　　 )
A．氮元素的化合价不发生变化
B．氧化剂与还原剂的质量比为2∶1
C．NO2只是还原剂
D．3 mol NO2参加反应转移2 mol电子
D
课时一
氮气和氮的氧化物
【例6】氮氧化物会严重污染大气，所以实验室必须对含有氮氧化物的废气进行处理。用NaOH溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应方程式如下：①NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O
②2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O
(1) 在反应①中，参加反应的氧化剂和还原剂的质量之比为___________。
(2) 在反应②中，氧化产物是________，还原产物是________(填化学式)。
(3) 在反应①②中，参加反应的NaOH均为2 mol时，两个反应转移电子数的关系是①________②(填“＞”“＝”或“＜”)。
23∶15
NaNO3
NaNO2
＝

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