资源简介

(共21张PPT)
氮的循环
——氮气 氮的氧化物
第三章第三节
学习目标1——认识氮循环过程中重要的含有氮元素的物质
【思考】N元素在自然界中的存在形态如何？
N2
氨基酸、蛋白质
HNO3
NH3
NO
NO2
蛋白质、尿素
N2
NO3
-
NH3 NH4
+
自然固氮
高能固氮
生物固氮
N2+O2==2NO（固氮）
放电
人工固氮
工业固氮
仿生固氮
N2+3H2 2NH3
高温高压
催化剂
氮的
固定
如植物根瘤菌固氮
利用金属有机化合物的
催化实现常温常压固氮
氮的固定：将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程
(10%)
(90%)
学习目标1——认识氮循环过程中重要的含有氮元素的物质
一.自然界中的氮循环
氮的固定
反应原理：
N2+3H22NH3
高温高压
催化剂
意义：以合成氨为基础的化肥工业对粮食增产的贡献率占50%左右
学习目标1——认识氮循环过程中重要的含有氮元素的物质
1918年，德国哈伯
设计合成氨装置
1931年，德国博施
改进催化剂及装置
2007年，德国埃特尔 发现合成氨机理
学习目标2——氮气、一氧化氮、二氧化氮的理化性质
二.氮气
1.物理性质
2.化学性质
无色
无味
气体
密度比空气略小
颜色
气味
状态
密度
溶解性
难溶于水
结构：
三对共用电子对
难断裂
性质稳定
学习目标2——氮气、一氧化氮、二氧化氮的理化性质
二.氮气
2.化学性质
1）与金属反应
2）与非金属反应
N2 + 3Mg === Mg3N2
点燃
N2＋3H2 2NH3
N2 + O2 === 2NO
放电
（淡黄色固体）
（Mg）
（H2、O2）
氧化性
还原性
不是通电！
【拓展· 延申】
1、金属镁在空气中燃烧主要生成氧化镁。还有少量的氮化镁及其微量的碳，写出相关的3个化学方程式：
① ；
② ；
③ ；
2、相同质量的镁分别在氧气、氮气和二氧化碳中燃烧，所得固体质量分别为m1、m2、m3、其大小顺序为
3、回忆淡黄色固体粉末？
3Mg + N2 == Mg3N2
点燃
2Mg + O2 == 2MgO
点燃
2Mg + CO2 == 2MgO + C
点燃
m3 > m1 > m2
学习目标2——氮气、一氧化氮、二氧化氮的理化性质
S、Na2O2、AgBr、Mg3N2
学习目标2——氮气、一氧化氮、二氧化氮的理化性质
二.氮气
3.氮气的工业制法：
降温、加压 逐渐升温
空气----------液化空气--------氮气先挥发（氧气后挥发）
工业上：合成氨、制硝酸、制氮肥、炸药;
用作灯丝、金属、粮食、水果等农副产品的保护气;
医学上用液氮作冷冻剂；
4.氮气的用途
N2O
NO
N2O3
NO2
N2O5
+1
+2
+3
+4
+5
N2O4
+4
N元素价态
笑气，医用麻醉，
助燃剂、氧化剂
酸性氧化物，
HNO2的酸酐
酸性氧化物，
HNO3的酸酐
红棕色，刺激性气味，
有毒，
自身二聚成N2O4
有毒（与血红蛋白结合），
是一种神经递质
学习目标2——氮气、一氧化氮、二氧化氮的理化性质
学习目标2——氮气、一氧化氮、二氧化氮的理化性质
三.一氧化氮和二氧化氮
NO NO2
物理性质
化学性质
收集
应用
无色气体，难溶于水，剧毒
红棕色有刺激性气味气体，能溶于水，剧毒
2NO+O2=2NO2
检验
排水法
向上排空气
③助燃剂
①自身二聚
2NO2
N2O4
②歧化反应
3NO2+H2O ==2HNO3+NO
（工业制硝酸）
使人体缺氧；
信使分子
制取硝酸；漂白织物；
腐蚀金属和非金属材料
雷雨天雨水中含有少量硝酸？俗语说“雷雨发庄稼”
N2 + O2 == 2NO
放电
2NO + O2 = 2NO2
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
HNO3 → 硝酸盐
学习目标2——氮气、一氧化氮、二氧化氮的理化性质
【1.NO2与水反应实验探究】
思考：一支充满NO2的试管倒置在水槽中，会出现什么现象？发生什么反应？
（1）稳定后，液面所处试管 位置？
（2）标况下，假设溶质不向外扩散，
试管中所得溶液的物质的量浓度约为 ？
3NO2+H2O ==2HNO3+NO
（3）要想使液体充满试管，可以继续通入什么气体？
学习目标2——氮气、一氧化氮、二氧化氮的理化性质
2/3
1/22.4
通O2
【2.混合气体与水反应的探究】
NO、O2溶于水生成HNO3
4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3
NO2、O2溶于水生成HNO3
4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
【思考】a mol NO、b mol NO2、c mol O2恰好溶于水，则a、b、c之间的关系为？
4c = 3a + b
学习目标2——氮气、一氧化氮、二氧化氮的理化性质
【3.氮氧化物溶于水的计算】
【例1】在一定温度和压强下，将装有N2和NO2混合气体25 mL的试管倒立在水中，经足够时间后，试管内气体的体积15 mL，则原混合气体中N2与NO2各为多少毫升？
学习目标2——氮气、一氧化氮、二氧化氮的理化性质
V(N2)=10 mL
V(NO2)=15 mL
【3.氮氧化物溶于水的计算】
【例2】将一充满NO2和O2混合气体的试管倒立于水中，若试管的容积为10 mL，充分反应后剩余气体为1 mL，求原混合气体中NO2和O2的体积各为多少毫升？
学习目标2——氮气、一氧化氮、二氧化氮的理化性质
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
答：V(NO2)=7.2 mL, V(O2)=2.8 mL 或 V(NO2)=8.6 mL, V(O2)=1.4 mL
【3.氮氧化物溶于水的计算】
【例3】一定条件下，将等体积的NO和O2的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后剩余气体的体积为原气体总体积的（ ）
学习目标2——氮气、一氧化氮、二氧化氮的理化性质
4NO+3O2+2H2O=4HNO3
1/8
【3.氮氧化物溶于水的计算】
学习目标2——氮气、一氧化氮、二氧化氮的理化性质
1/22.4 mol·L 1
1/28 mol·L 1
与碱反应
NO不与NaOH溶液反应
NO2与NaOH溶液反应
2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O
等物质的量的NO2和NO能与NaOH溶液反应
NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O
【思考】NO2和NO的混合气体被足量NaOH溶液完全吸收的条件是什么？
可以用于消除NO2对空气的污染
n（NO2） ≥ n（NO）
学习目标2——氮气、一氧化氮、二氧化氮的理化性质
写出下列化学方程式：
1.高能固氮原理
2.镁在氮气中燃烧
3.NO不能用排空气法收集的原因
4.NO2和H2O反应
5.工业合成氨
方程式小结
N2 + O2 == 2NO
放电
2NO + O2 = 2NO2
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
N2 + 3Mg === Mg3N2
点燃
N2＋3H2 2NH3
学案
B
D
BC
C
NO
1
学案
9．为消除NOx对大气污染，工业上通常利用如下反应：NOx+NH3→N2+H2O来保护环境，现有NO2和NO的混合气体3L可用相同状况下3.5LNH3恰好使其完全转化为N2，则混合气体中NO2和NO体积之比为 ( ) A．1:4 B．3:1 C．2:1 D．1:1
B

展开更多......

收起↑