2021-2022学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册第五章第二节氮及其化合物课件（44张ppt）

(共44张PPT)
　　　　第二章第八节
　氮及其化合物的性质及应用
四、氮及其重要化合物的相互转化
⑴
⑵
⑶
Ag(NH3)2OH
⑸
⑷
⑺
⑻
⑼
⑹
⑾
⑽
⑿
⒀
⒂
⒁
强调：⒂要写3个方程式！
考纲定标
1.了解氮元素单质及其重
要化合物的主要性质和
应用。
2.了解氮元素单质及其重
要化合物对环境质量的
影响。
热点定位
目录：
一、氮 气
二、一氧化氮和二氧化氮的性质
三、氨的性质
四、氨气的实验室制法
五 喷泉实验
六．铵盐的性质
七 NH4+的检验：
八、硝酸
一、氮 气（N2）
氮的原子结构
N +7 2 5
电子式
结构式：
N≡N
思考：结构决定性质，性质决定用途，N2有哪些重要的物理、化学性质？用途？
1、氮气
物理性质：难溶于水，熔沸点很低，
无色无味的气体。
常温下性质__________
稳定
结构式：
N≡N
叁键键能大
化学性质
N≡N 容易断开么？
2化学性质：
常温下稳定
用作保护气
高温或放电条件下才能与氢气、氧气和活泼金属反应
1、氮气
氮的固定：将游离态的氮转变为化合态的氮的方法
N2+3H2 2NH3
N2+3Mg Mg3N2
N2+O2 2NO
高温高压
催化剂
点燃
放电
自然固氮
N2 化合态氮
根瘤菌
人工固氮
(1)氧化性：
(2)还原性：
工业合成氨、制硝酸
应用
氮的氧化物 NO NO2
色、态、味 ___色、___味的有毒气体 ____色、有______气味的有毒气体
水溶性 ____溶于水 与____反应
化学性质 常温下易被氧气氧化
______ ①与水反应：
===____________；
②自身化合生成____色的
N2O4： _______；
③较强氧化性：可使湿润的淀粉 KI 试纸变____
二、一氧化氮和二氧化氮的性质
无
无
红棕
刺激性
难
水
2NO2
2HNO3＋NO
无
N2O4
蓝
3NO2＋H2O
2NO＋O2 ==
2NO2
△H﹤0
如何鉴别Br2（气）和NO2？
1、通入CCl4中
2、通入AgNO3溶液中
3、水
NO只能用排水法收集，不能用排空气法收集；
NO2只能用向下排空气法收集，不能用排水法收集。
思考:NO和NO2分别用什么方法收集？为什么？
氮氧化物对大气的污染
(1)来源
(2)危害
①NO2和SO2是形成酸雨（PH值小于5.6）
的主要物质
N2 + O2 NO NO2 HNO3
(雷雨发庄稼)
②NO是造成光化学烟雾的主要原因
汽车的尾气
NH3
水溶液是碱，具有碱的通性
指示剂
酸
盐
N
-3
具有还原性
酸性氧化物
氧化还原性
由氨气的分子式推测它的化学性质及化学方程式.
化学性质：
NH4 ＋OH－。
三、氨的性质
无
刺激性
小
极易
1．物理性质：____色有_______气味的气体，密度比空气
____，易液化，____溶于水(通常 1 体积水能溶解 700 体积氨气)。
2．化学性质
(1)与水反应：NH3＋H2O
_________
＋
水有挥发性)
(2)与酸（如浓盐酸、硫酸、硝酸、碳酸）反应：得到相应的铵盐。
(氨溶于水所得的溶液叫氨水，呈碱性，密度小于1 g·cm－3，氨
NH3·H2O
NH4Cl
(NH4)2SO4
NH3＋HCl===________(两种气体相遇产生白烟，可用于两
者检验，HNO3与HCI相遇有此现象吗？)
2NH3＋H2SO4===____________(硫铵、肥田粉)；
为什么氨气溶于水制氨水时，要用一倒置的漏斗？请说明原理。
4NH3＋5O2=====______________(工业制硝酸)。
2NH3+3CuO 3Cu+N2+3H2O
3Cl2+8NH3==N2+6NH4Cl
Al3+＋3NH3·H2O=______________________[实验室制
NH3＋HNO3===__________(硝铵、炸药)；
NH3＋CH3COOH===_______________；
NH3＋CO2＋H2O===____________(碳铵)。
(3)还原性。（与氧气反应）
催化剂
△
(4)与某些盐反应。（通入铝盐溶液）
Al(OH)3]。
NH4NO3
CH3COONH4
NH4HCO3
4NO＋6H2O
【考点突破】
四、氨气的实验室制法
1、实验室制法
Ⅰ、⑴装置图(如右图)：
⑵反应原理：
⑶装置类型：固体+固体气体[与制 （填化学式）]
⑷收集： 。
⑸干燥：用 干燥，不能用 干燥。
2 NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
O2
向下排空气法
碱石灰（CaO和NaOH的混和物）
浓硫酸、P2O5、无水氯化钙
A。棉花的作用为防止气体对流，提高收集氨气的速率和纯度。
B．氨气是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，常用此性质检验氨气。
C．制取干燥氨气也不能用CaCl2作干燥剂，原因是CaCl2和NH3加合生成CaCl2·8NH3。
（6）尾气处理
①在导管口放一团用 浸湿的棉花团吸收多余的氨气。
②用水或稀硫酸吸收多余的
氨气（注意防倒吸，如右图）
该装置可以防倒吸的原因：
水或稀硫酸
由于氨气极易溶于水，使烧杯中的水沿漏斗上升，但由于漏斗容积比较大，当液面沿漏斗上升时，烧杯中液面在下降，当烧杯中液低于漏斗时，漏斗中的水掉下，从而防止了水的倒吸。
在实验室里，常用加热
铵盐和碱的混合物的方法制取氨气。
反应的化学方程式为：
实验室快速制NH3：
（1）加热浓氨水法
（2）浓氨水加生石灰苛性钠法
NH3 H2O=== NH3 ↑+H2O

CaO
浓氨水
②CaO与水反应放热使NH3·H2O分解产生NH3
①CaO与水反应使氨水中溶剂减少氨水浓度增大，使NH3·H2O NH3+H2O平衡向右移动，产生NH3。
练习．下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是
AC
五 喷泉实验：
例1、喷泉是一种常见的自然现象，其产生原因是存在压强差。
（1）如图甲为喷泉实验
装置。在烧瓶中充满干燥
气体，胶头滴管及烧杯中
分别盛有液体。下列组合
中不可能形成喷泉的是（ ）
A、HCl和H2O B、O2和H2O
C、NH3和H2O D、CO2和NaOH
甲
（2）如果用图甲装置产生喷泉成败的关键原因是：
①装置必须密闭 ②仪器必须干燥 ③气体尽量集满。
（4）比较图甲和图乙两套装置，从产生喷泉的原理来分析，图甲是 上部烧瓶内气体压强；图乙是 下部锥形瓶内气体压强（填增大或减小）。
D
减小
增大
乙
（3 ）某学生积极思考产生喷泉的其他办法，并设计了图乙所示装置，在锥形瓶中分别加入足量的下列物质，反应后可产生喷泉的是（ ）
A、Cu与稀硫酸
B、NaHCO3与NaOH溶液
C、CaCO3与稀硫酸
D、NH4HCO3与稀盐酸
甲
[考点师说]
1．喷泉实验的形成原理
(1)形成喷泉的原理：
形成喷泉最根本的原因是瓶内外存在压强差。当烧瓶内气体溶于液体或与之反应时，瓶内气体大量减少，压强降低，外界的大气压将液体压入烧瓶内，如此持续，最后液体将充满烧瓶。
(2)常见喷泉的形成主要有以下两类：
①极易溶于水的气体(NH3、HCl、SO2等)与水可形成喷泉。
②酸性气体(HCl、SO2、NO2、CO2、H2S等)与NaOH(aq)也能形成喷泉。
六．铵盐的性质
（1）物理性质：白色晶体，易溶于水
（2）化学性质：
①受热分解：
现象：
②与碱反应：
NH4HCO3 NH3↑ + H2O + CO2↑
NH4Cl NH3↑+ HCl↑
固体由试管底部转移至试管上部
Ca（OH）2 + 2NH4Cl CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O
(4)铵盐受热都能分解，但不是都产生NH3，如NH4NO3受热分解生成N2O和H2O。
2NH4NO3 = 2N2+O2+4H2O
七 NH4+的检验：取少量样品，与 混合于试管中， 。将 石蕊试纸靠近管口，试纸变蓝色，说明样品中含有NH4+（或者将蘸有 的玻璃棒靠近管口，若有白烟产生，说明样品中含有NH4+）
碱
加热
湿润的红色
浓盐酸
[认知无盲区]
(3)氨水中有大量的NH3·H2O，但在计算其浓度时，溶质仍视为NH3。
(4)铵盐受热都能分解，但不是都产生NH3，如NH4NO3受热分解生成N2O和H2O。
1.纯HNO3是 色、易 ,有 气味的液体
(1)、物理性质
2. 与水任意比互溶.在空气中遇水蒸气呈白雾状；
常用浓硝酸质量分数为69％.
挥发
刺激性
无
质量分数为98%以上的硝酸为“发烟硝酸”。
八、硝酸
(2)硝酸的化学性质
一元强酸，易挥发，不稳定（分解），强氧化性
1、见光或受热分解
4HNO3 ==== 2H2O + 4NO2↑+ O2↑
△
光或
硝酸的浓度越大，越容易分解
问题
久置的浓HNO3为何常显黄色？
浓HNO3通常保存在 中且置于冷暗处，瓶塞不能用
棕色试剂瓶
橡胶塞
2、酸的通性
①与指示剂作用,
②与活泼金属反应不产生H2，常温下与不活泼金属反应（除Pt、Au外）。
③与碱和碱性氧化物反应：与CuO、FeO的反应（写出有关化学方程式）
④与盐反应：与Na2CO3、Na2SO3 的反应
（写出有关化学方程式）
稀硝酸与石蕊试液变红，不褪色，
浓硝酸与石蕊试液变红，后褪色。
3、强氧化性
3FeO+ 10HNO3(稀)= 3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O
[认知无盲区]
(1)硝酸具有强氧化性，浓硝酸的还原产物一般是NO2，稀硝酸的还原产物一般是NO，硝酸的浓度越大，氧化性越强，即浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
(2)硝酸能溶解除Au、Pt以外的所有金属，金属与硝酸反应时硝酸的作用是强氧化性和酸性。
(3)浓硝酸保存在棕色细口瓶中，需用玻璃塞而不用橡胶塞。
(5)常温下，铁、铝在浓硝酸中会发生“钝化”现象，这是因为浓硝酸把其表面氧化成一层薄而致密的氧化膜，阻止了反应的进一步进行，所以，常温下可以用铝槽车装运浓硝酸。
7．用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜：①铜跟浓
硝酸反应；②铜跟稀硝酸反应；③铜跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应。试评价哪种方案为最佳方案？
答案：途径③效果最佳
二、金属与硝酸反应计算题的思维模型
1.思维模型
2.计算中的守恒思想的应用
(1)原子守恒法
(2)得失电子守恒法
(3)离子方程式计算法
n（HNO3）=硝酸盐中NO3-的物质的量+还原产物中被还原的N量
金属失电子数=作氧化剂的HNO3得电子数 (最常用！)
根据金属与硝酸反应的离子方程式进行计算
4．在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓HNO3中，
随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L，则混合气体中NO的体积为 (　　)
A．112 mL　　　　　 B．1 008 mL
C．224 mL D．448 mL
解析：混合气体的总物质的量为1.12 L÷22.4 L/mol＝0.05 mol,1.92 g铜粉的物质的量为0.03 mol。设NO的物质的量为n1 mol，则NO2的物质的量为(0.05－n1) mol，根据得失电子守恒得3n1＋(0.05－n1)×1＝0.03×2，解得n1＝0.005，V(NO)＝0.005 mol×22.4 L/mol＝0.112 L＝112 mL。
答案：A　
2．理解实验室制取NH3的3个原理：①加热NH4Cl与碱石灰的混合物，②加热浓氨水，③将浓氨水滴加到CaO或NaOH等固体上。
[高考源于教材]　
氨气的实验室制备是八大气体(H2、O2、Cl2、CO2、SO2、NH3、NO、NO2)的典型代表，几乎每年的高考试题均有所涉及。教材中通过实验室制取NH3的实验，说明了实验室制取NH3的反应原理、装置特点、收集和检验方法，而高考命题则将这些知识点迁移到实验原理和装置的创新中，如利用氨水和生石灰制取氨气，氨气的净化，尾气的吸收及防倒吸装置等内容。通过挖掘教材气体制备的内涵，可培养考生多角度思考问题的习惯，注重“发散”和“求异”的思维的培养。　　
2．吸收氨气(或HCl)时要注意防止倒吸可用于吸收氨气
(或HCl)并能防倒吸的常用装置为：
NH4Cl
NH4NO3
(NH4)2SO4
NO2
HNO3
使指示剂变色
与碱性氧化物反应
与碱反应
与盐反应
酸的通性
不稳定性
强氧化性
C
稀HNO3+Cu
浓HNO3+Cu
钝化
NO
NO2
AI、Fe
常温
NH4HCO3
N2
Mg3N2
NH3
NO
NH3 H2O
N的单质和化合物小结
N2O4
4.某学生课外活动小组利用右图所示装置
分别做如下实验：
（1）在试管中注入某红色溶液，加热试管，
溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原
溶液可能是 溶液，加热时溶液由红色逐
渐变浅的原因是 ，
（2）在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是 溶液；加热时溶液由无色变为红色的原因是 。
稀氨水的酚酞溶液
加热时NH3溶解度减小而逸出，
溶有SO2的品红溶液
品红与SO2溶液形成的无色物质不稳定，受热时又分解成品红和SO2。SO2逸出，品红溶液恢复红色
使NH3·H2O 的电离向左移动，碱性减弱，导致溶液红色逐渐变浅。
5．铜粉放入稀硫酸溶液中，加热后无明显现象发生。当加入一种盐后，铜粉的质量减少，溶液呈蓝色，同时有气体逸出。该盐是
A．Fe2(SO4)3 B．KNO3 C．FeSO4 D．Na2CO3
B
6．在实验室里可用如下图所示装置来干燥和收集气体R，多余的气体可用水来吸收，则R是(　　)
A．HCl　　　B．Cl2 C．NO2　　　D．NH3
D