氮和其氧化物 高三化学一轮复习.ppt

第四章 非金属及其化合物 第四节 氮及其氧化物 * * 教学目标 1.根据氮族元素在周期表的位置及结构特点，掌握该族元素的非金属性及其重要性质的递变规律，并和相邻的氧族、卤素进行比较。 2.理解氮分子结构特点，掌握氮气的性质和用途。 3.根据氨分子的结构特点，掌握氨的性质、制法、用途，掌握铵盐的特性和检验方法。 4.比较并掌握氮的两种重要氧化物NO和NO2的性质。 5.掌握硝酸的重要性质和用途，工业上氨的催化氧化法制硝酸的原理，了解硝酸工业尾气的吸收。 问题1：氮族元素的原子结构有什么特点？它们分别在周期表中的位置？ 一、氮族元素非金属性递变规律及单质的物理性质的递变规律 问题2：氮族元素的非金属性递变规律及单质的物理性质变化规律是怎样的？ 2、氮族元素的非金属性递变规律及单质的物理性质变化规律 通 式 RH3 通 式 HRO3 或 H3RO4 电子式为 ，结构式为 ， 氮氮叁键的键能高达 ， 键能 ，分子结构 ，化学性质 。 ⑴物理性质 纯净的N2是一种无色无味的气体， 难溶于水，在空气中约占总体积的78%。 二、氮气 ⑵结构 N ≡ N 946kJ·mol－1 大 稳定 不活泼 ②与活泼金属反应：N2＋3Mg 　　　Mg3N2 常温下，N2的化学性质很 ，可代替稀有气体做 ，但在 、 、 、等条件下，N2能与 等发生化学反应。 ①与H2反应：N2＋3H2　　　　　　 2NH3 ⑶化学性质 Mg3N2＋6H2O＝3Mg（OH）2↓＋2NH3↑ 不活泼 保护气 高温 放电 点燃 H2、O2、Mg ③与O2反应：N2＋O2　　 2NO 放电或高温 工业合成氨 猜想：N2可能有什么化学性质？ （1）氧化性： （2）还原性： 【问题1】用化学方程式表示“雷雨发庄稼”的化学反应原理。 ①N2＋O2　　2NO　　 ②2NO＋O2＝2NO2　 　 ③3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO ④HNO3再与土壤生成可溶性盐，被植物吸收。 放电 ＝＝ 思考：工业如何制N2？它有什么重要用途？ 什么叫氮固定？ 3、制法、用途与氮的固定 (4)氮的固定 将空气中游离的氮气转变为氮的化合物的方法，统称为氮的固定。 【途径】 ①生物固氮—— ②自然固氮—— 豆科植物根瘤菌将N2转化为化合态氮 ③工业固氮—— “雷雨发庄稼” 合成氨 分离空气制N2 自然固氮：自然界把游离态氮转化为化合态氮。 人工固氮：用人工的方法把游离态氮转化为化合态氮。 三、氮的重要氧化物——NO、NO2 无色，刺激性气味，难溶于水，有毒（机理同CO） 红棕色，刺激性气味，易溶 于水，有毒 化学性质 物理 性质 NO NO2 （1）与O2反应： 2NO + O2 = 2NO2 无色变红棕色 （1）与H2O反应： 3NO2+H2O=2HNO3+ 2NO 红棕色褪去 （3）与碱溶液反应： NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O 2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O 思考：氮有哪些重要的氧化物？有什么重要的性质？ （3）转化成N2O4： 2NO2 = N2O4 （2）与水、O2反应： 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3 （2）与水、O2反应： 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 氮的氧化物 NO2 NO H2O或SO2 O2 N2O4 ? N2O NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5 价态 +1 +2 +3 +4 +4 +5 颜色 ? ? ? 毒性 水溶性 ? 与O2是否共存 ? 　 ? ? ? 相互 转化? ? 无色 红棕色 无色 有毒 不溶 2NO＋O2＝2NO2 生成 亚硝酸 3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO 生成 硝酸 能 不溶 【小结】 （3）NO2是一种 色的 水且与水反应的气体， 强，能氧化SO2，能使湿润的KI淀粉试纸变蓝。 （2）NO是一种 色 水较强的 气