资源简介

1.知道自然界中氮循环的基本过程，认识氮循环过程中重要的含有氮元素的物质，能够对含有氮元素的物质进行分类。
2.知道氮气在一定条件下能够与氧气、氢气发生反应，了解氮的固定的相关知识，建立从物质类别、元素价态角度研究物质性质和实现含有氮元素的物质之间转化的思路和方法。
3.熟知一氧化氮和二氧化氮的性质，了解自然界中形成硝酸的过程。
（大气：N2及少量的NH3、NO、NO2）
雷电作用
产生NO
NH3
根瘤菌固氮
人工合成NH3
酸雨HNO3
动物遗体或者排泄物
铵盐或者氨
硝酸盐
NO经氧化等转化
亚硝酸盐
植物吸收产生蛋白质
硝酸盐 分解产生氮气
硝化作用
NO、NO2
NO、NO2
自然界中的氮循环涉及许多氮及其化合物，指出上述物质的类别和其中氮元素的化合价。
酸
盐
氢化物
单质
氧化物
物质类别
NH3
N2
NO
NO2
HNO3
NO3?
?
+4
+2
0
-3
化合价
+5
+1
+3
N2O
N2O3
N2O5
NH4+
?
一、自然界中的氮循环
将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。
氮的固定
分类
自然固氮
雷电固氮
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作用)
N2+O2======2NO
放电
或高温
N2+3H2====2NH3
催化剂
高温高压
N2的物理性质
颜色
状态
气味
密度
溶解性
_____
_____
_____
比空气______
溶于水
无色
气体
无味
稍小
难
制冷剂
分析N2的结构
N N
电子式
结构式
由于氮分子内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，
通常情况下难以与其他物质发生化学反应，
无法被大多数生物体直接吸收。
可以用作保护气
二、氮气的化学性质
但在高温、放电等条件下，氮分子获得了足够的能量，使 N≡N 断裂，也可以和一些物质发生化学反应。
①金属镁：___________________ ， 氮气表现 性；
氧化
②氢气：____________________ ， 氮气表现 性；
③氧气：_________ ____________ 氮气表现 性。
氧化
还原
N2+3Mg===Mg3N2
点燃
N2+3H2====2NH3
催化剂
高温高压
N2+O2======2NO
放电
或高温
模拟闪电固氮，认识氮及其化合物的性质
NO和NO2的物理性质
{F5AB1C69-6EDB-4FF4-983F-18BD219EF322}氧化物
颜色
气味
毒性
状态
水溶性
收集方法
NO
NO2
无色
红棕色
无味
刺激性气味
有毒
有毒
气体
气体
不溶
易溶
排水法
向上排空气法
NO2
NO
模拟闪电固氮，认识氮及其化合物的性质
模拟闪电固氮，认识氮及其化合物的性质
无明显现象
有红棕色气体生成
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
a．红棕色气体变为无色气体；
b．集气瓶中水面上升到原体积的约三分之一处；
c．集气瓶内无色气体接触到空气，又变成红棕色
N2+O2======2NO
放电
2NO + O2 === 2NO2
三、氮的氧化物
N2O（笑气）、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5 六种，
其化合价分别是 。
1、N的氧化物的种类——它们都有毒，是大气污染物。
无色有甜味的气体,在室温下稳定,有轻微麻醉作用,并能致人发笑，已被列入《危险化学品目录》
+1，+2，+3，+4，+4，+5
三、氮的氧化物
2、一氧化氮和二氧化氮的化学性质
2NO + O2 === 2NO2
3NO2 + H2O === 2HNO3 + NO
6NO + 4NH3 5N2 + 6H2O
2NO + 2CO N2 + 2CO2
NO2 + SO2 === NO + SO3
NO的强还原性：
NO的弱氧化性：
NO2的氧化性（较强）：
遇空气立即变为红棕色
NO2与水反应：
自身化合：2NO2 N2O4
与NaOH溶液反应
(尾气处理方法)
2NO2+ 2NaOH =NaNO3+ NaNO2 +H2O
NO+ NO2+ 2NaOH ==2NaNO2 +H2O
三、氮的氧化物
2、一氧化氮和二氧化氮的化学性质
结合血红蛋白能力比CO还强，更容易造成人体缺氧
NO
NO2
在扩张血管、提高免疫力、增强记忆力等方面有着重要作用
信使分子
能使多种织物褪色，损坏多种织物和尼龙制品
对金属和非金属材料有腐蚀作用
在空气中随雨水进入土壤，促进植物生长
NO、NO2性质比较
NO
NO2
红棕色、刺激性气味、气体
不溶于水
有毒
3NO2 + H2O === 2HNO3 + NO
不成盐氧化物
非金属氧化物
2NO+2CO === 2CO2+N2
NO2+SO2 === NO+SO3
2NO + O2 === 2NO2
可使高锰酸钾溶液褪色
与CO中毒机理类似
2NO2 N2O4
(红棕色) (无色)
4NO＋3O2＋2H2O === 4HNO3
4NO2＋O2＋2H2O === 4HNO3
无色、无味、气体
易溶于水，与水反应
有毒
物质分类
物理性质
化学性质
特 性
色味态
溶解性
毒 性
氧化性
还原性
拓展提升
实验操作
实验现象
实验结论
在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO，然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器
打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹
振荡注射器
注射器内无明显变化
NO难溶于水
注射器内气体变为红棕色
注射器活塞向左移动
NO和O2反应
生成红棕色NO2
气体的红棕色消失，
注射器活塞继续向左移动
NO2 溶于水生成
无色的NO
拓展提升——氮的氧化物溶于水的计算
（1）有关化学反应方程式
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ×2
+ 2NO＋O2===2NO2
4NO2＋O2＋2H2O==＝4HNO3
4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
按此比例的气体可以和水完全反应生成硝酸。
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ×2
+ 2NO＋O2===2NO2 ×3
拓展提升——氮的氧化物溶于水的计算
若 NO2 通入水中，关系式为 3NO2＋H2O===2HNO3 ＋NO 。
剩余气体为NO
剩余V(NO) =
13?V(NO2)
?
若 NO 和 NO2 通入水中，总关系式:
3NO2＋H2O===2HNO3 ＋NO 。
剩余V(NO) =
V(NO)原＋ 13??V(NO2)
?
拓展提升——氮的氧化物溶于水的计算
若 NO 和 O2 通入水中，总关系式为
4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。
当体积比 V(NO)∶V(O2)
< 4∶3　　O2过量，剩余气体为O2
＝ 4∶3　　恰好完全反应,无气体剩余
> 4∶3　　NO过量，剩余气体为NO　
剩余V(NO) =
V(NO)原??43? V(O2)
?
拓展提升——氮的氧化物溶于水的计算
若 NO2 和 O2 通入水中，总关系式为 4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3
< 4∶1　　O2过量，剩余气体为O2
当体积比V(NO2)∶V(O2)
＝ 4∶1　　恰好完全反应，无气体剩余
> 4∶1　　NO2过量，剩余气体为NO　
剩余V(NO) =
13?[????(????????2)原??4V(O2)]
?
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
剩余V(O2) =
V(O2)原??14?V(NO2)
?
剩余气体只能是NO或O2，不可能有NO2
拓展提升——氮的氧化物溶于水的计算
若 NO2 、NO和 O2 通入水中
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
都假设NO2先完全与水发生反应生成NO，剩下的气体就是NO与O2的混合气体
4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
剩下的就和情况③一样
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)N2在高温条件下与O2发生反应生成NO2。(　　)
(2)氮原子与其他原子只能形成共价键，不能形成离子键(　　)
(3)氮气常用作焊接金属、填充灯泡、保存食品的保护气(　　)
(4)白磷(P4)空气中自燃而氮气稳定存在，说明非金属性P比N强(　　)
×
×
√
×
③图丙中“有红棕色气体产生”说明SO2和NO2反应的产物中有____，说明NO2在该反应中显______性。
氧化
NO
④由图乙和图丙中的现象写出NO2和SO2反应的化学方程式：______________________。
NO2＋SO2===NO＋SO3
2．某化学学习小组为探究NO2和SO2的反应，进行如下实验(如图所示)。
①图甲两集气瓶中____(填“上”或“下”)瓶颜色深。
②图乙中反应的现象是____________________________________。
下
两气体混合后，颜色由红棕色变为无色
3、试管内装有12 mL NO，然后间歇而缓慢地通入8 mL O2，下列有关实验最终状态的描述正确的是(　　)
A．试管内气体呈红棕色
B．试管内气体为无色的NO
C．试管内气体为无色的O2
D．试管内液面上升至充满整个试管
B

展开更多......

收起↑