5.2氮及其化合物（课件）(共29张PPT)高一化学人教版2019必修二

(共29张PPT)
氮及其化合物
氮元素位于元素周期表的第二周期，VA族
N
原子结构
+7
2
5
既不容易得到3个电子
也不容易失去5个电子
一般通过共用电子对与其他原子结合
氮元素在元素周期表中的位置
氮元素的存在
游离态：
化合态：
主要以氮分子的形式存在于空气中
动植物体内的蛋白质中
存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中
一、氮气与氮的固定
1.物理性质
无色、无味的气体
密度与空气接近
难溶于水
N N
:N::N:
..
N2+O2 2NO
放电或高温
==========
氮气的化学性质稳定，通常很难与其他物质发生化学反应。
2.化学性质
还原性：
氧化性
催化剂
高温、高压
N2 + 3H2 2NH3
N2 + 3Mg Mg3N2
点燃
一、氮气与氮的固定
将大气中游离态的氮转化 含氮化合物的过程叫做氮的固定。
4.氮的固定分类
3.氮的固定
自然固氮
人工固氮
高能固氮
生物固氮
N2+O2 2NO
放电或高温
==========
豆科植物的根瘤菌固氮
合成氮
催化剂
高温、高压
N2 + 3H2 2NH3
仿生固氮
氮的固氮
一、氮气与氮的固定
二、一氧化氮和二氧化氮
1.物理性质
无色、无味的有毒气体
难溶于水
红棕色、有刺激性气味的有毒气体
易溶于水
实验 装置
实验 操作 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，观察现象，然后再振荡注射器
现象 ___________ _________________,
振荡后________________
无明显现象
无色气体变红棕色
红棕色变为无色
实验5-5
2.化学性质
NO
NO2
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O
无色气体变为红棕色，可用于检验NO
NO2的尾气处理
二、一氧化氮和二氧化氮
三、氨气和铵盐
1.氨气的物理性质
无色、有刺激性气味的气体
密度比空气小
极易溶于水
1:700
易液化
可做制冷剂
氨很容易液化，液化时放热。液氨汽化时要吸收大量的热，使周围温度急剧降低。
实验5-6
2.氨气的化学性质
氨气与水反应
NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++OH-
一水合氨，不可以写成NH4OH
NH3·H2O===== NH3↑+ H2O
△
氨气：高中阶段唯一的一种碱性气体
三、氨气和铵盐
2.化学性质
与酸的反应
与酸的反应
NH3＋HCl == NH4Cl
有大量白烟产生
浓硫酸没有挥发性，浓硝酸有挥发性，挥发性酸（HCl、HNO3等）遇氨气均有白烟生成；难挥发性酸H2SO4、H3PO4无此现象。
氨气的还原性
4NH3+5O2=====4NO+6H2O
催化剂
氨的催化氧化
①
2.氨气的化学性质
三、氨气和铵盐
3.铵盐的物理性质
绝大多数铵盐是白色 或无色晶体，都易溶于水
例如：(NH4)2SO4、NH4HCO3、NH4NO3、NH4Cl
农业上常用的化肥
4.铵盐的化学性质
不稳定性
---受热易分解
NH4Cl === NH3↑+HCl ↑
NH4HCO3 === NH3 ↑ +CO2 ↑ +H2O
三、氨气和铵盐
实验5-7
与碱反应
△
NH4NO3 +NaOH==NaNO3+NH3 ↑ +H2O
NH4Cl+NaOH== NaCl+H2O+NH3↑
△
4.铵盐的化学性质
三、氨气和铵盐
NH4++ OH－==NH3↑+H2O
△
反应实质：
(NH4)2SO4+2NaOH == Na2SO4+2H2O+2NH3 ↑
△
5.氨根离子的检验
取少许样品与碱混合于试管中共热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，
若试纸变蓝，则证明样品中含有NH4+ 。
取少许样品于试管中，放入碱后加热，
用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，
若有白烟产生，则证明样品中含有NH4+ 。
三、氨气和铵盐
装置
验满
试剂
原理
固+固→加热型
向下排空气法
或蘸浓盐酸的玻璃棒靠近有白烟生成
(与氧气的制取装置相同)
氯化铵晶体、消石灰固体
2NH4Cl+Ca(OH)2 = CaCl2+2H2O+2NH3↑
收集
湿润的红色石蕊试纸变蓝
6.氨气的实验室制法
防倒吸
碱石灰、固体氧化钙、固体氢氧化钠
干燥
不能用无水CaCl2
会反应产生CaCl2 8NH3
浓硫酸、P2O5等酸性
干燥剂也不能干燥NH3
尾气处理
酸溶液或水
6.氨气的实验室制法
四、硝酸
1.物理性质
无色、有刺激性气味的液体
易挥发
2.化学性质
不稳定性
浓硝酸见光或受热时发生反应
4HNO3(浓) =====4NO2↑+O2↑+2H2O
△
或光照
酸性
与指示剂显色
硝酸酸
HNO3=H++NO3-
稀硝酸
石蕊溶液
由紫色变为红色
浓硝酸
石蕊溶液
由紫色变为红色，后褪色
与碱反应
与碱性氧化物反应
与弱酸盐反应
Fe(OH)3+3HNO3=Fe(NO3)3+3H2O
CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O
CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O
四、硝酸
强氧化性
-----与金属反应
Cu+4HNO3(浓) === Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4H++2NO3- === Cu2++2NO2↑ +2H2O
3Cu＋8H+ ＋ 2NO3 - ===3Cu2+＋2NO↑＋4H2O
Cu
大多数金属（Au、Pt除外）可被硝酸氧化
常温下，铁和铝遇浓硝酸会发生钝化，加热可继续反应
四、硝酸
思考与讨论
写出有关化学方程式:
N2→NH3: ________________________________。
NH3→NO: _______________________________。
NO→NO2: _______________________________。
NO2→HNO3: _____________________________。
4NH3+5O2 4NO+6H2O
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
催化剂
高温、高压
N2 + 3H2 2NH3
五、酸雨及防治
煤、石油和某些金属矿物中含有硫，在燃烧或冶炼时往往会生成二氧化硫。在机动车发动机中，燃料燃烧产生的高温条件会使空气中的氮气与氧气反应，生成氮氧化物。它们会引起呼吸道疾病，危害人体健康，严重时会使人死亡。
酸雨：主要指 pH小于5.6 的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。
硫酸型酸雨
硝酸型酸雨
成因：主要是大气中的SO2与NOx溶于水形成的。
1.酸雨的形成
分类：
五、酸雨及防治
对人体的直接危害首先是它的刺激性，其次是它会形成硫酸雾和硫酸盐雾，其毒性比SO2大，能浸入人的肺部，引起肺水肿等疾病而使人致死。
2.酸雨的危害
引起河流、湖泊的水体酸化，严重影响水生动物生长。
破坏土壤、植被、森林
腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料等。
渗入地下，可引起地下水酸化，酸化后的地下水中铝、铜、锌、镉等对人体有害金属元素的含量会偏高。
五、酸雨及防治
3.酸雨的防治
改进汽车尾气的处理技术，控制尾气排放
调整能源结构，积极开发新能源
对煤（其中含硫为0.3%-5%)进行处理，如选洗加工、综合开发、在煤中加入适量的生石灰、对排放的烟进行处理等
种植能够吸收SO2的有关树木(如臭椿、垂柳、柳杉）等
加强工厂废气的回收处理
五、酸雨及防治
谢谢
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氮及其化合物