高一化学苏教版必修一421生产生活中的含氮化合物课件.ppt

1、第二单元第二单元 生产生活中的含氮化合物生产生活中的含氮化合物1掌握掌握N2、NO和和NO2的重要性质。的重要性质。2了解氮氧化物的用途及对大气的污染，知道硝酸型酸雨了解氮氧化物的用途及对大气的污染，知道硝酸型酸雨 形成的过程和防治方法。从形成的过程和防治方法。从“雷雨发庄稼雷雨发庄稼”原理中学会推原理中学会推 理的科学方法。理的科学方法。3掌握氨及铵盐的性质和用途，了解液氨和氨水的区别。掌握氨及铵盐的性质和用途，了解液氨和氨水的区别。4了解硝酸的物理性质和重要用途。掌握硝酸的化学性质了解硝酸的物理性质和重要用途。掌握硝酸的化学性质 不稳定性和强氧化性。不稳定性和强氧化性。5知道工业上氨氧化法

2、制硝酸的反应原理。知道工业上氨氧化法制硝酸的反应原理。6通过观察浓、稀硝酸与铜反应的实验，培养观察能力、通过观察浓、稀硝酸与铜反应的实验，培养观察能力、分析和比较能力。分析和比较能力。1二氧化硫有哪些化学性质？二氧化硫有哪些化学性质？提示提示二氧化硫具有酸性氧化物的性质、漂白性、既二氧化硫具有酸性氧化物的性质、漂白性、既 有氧化性又有还原性。有氧化性又有还原性。2浓硫酸与金属反应产生的气体是什么？稀硫酸与金属浓硫酸与金属反应产生的气体是什么？稀硫酸与金属 反应生成的气体是什么？反应生成的气体是什么？提示提示二氧化硫二氧化硫 氢气。氢气。3常温下，浓硫酸能使哪些金属钝化？常温下，浓硫酸能使哪些金

3、属钝化？提示提示铁、铝。铁、铝。纯净的氮气是一种纯净的氮气是一种无无色色无无味的气体，密度比空气味的气体，密度比空气_；_溶于水，溶于水，_液化，在压强为液化，在压强为101 kPa，195.8时变时变成无色液体，在成无色液体，在209.9时变成雪花状固体。空气中时变成雪花状固体。空气中_(体积分数体积分数)是氮气。是氮气。笃学笃学一一氮气的性质氮气的性质第第1课时课时 氮氧化物的产生及转化氮氧化物的产生及转化1物理性质物理性质稍小稍小难难易易78%2化学性质化学性质 氮分子氮分子(N2)为双原子分子，结构稳定，决定了氮气性为双原子分子，结构稳定，决定了氮气性 质的稳定性，常温下氮气很稳定，很

4、难与其他物质发质的稳定性，常温下氮气很稳定，很难与其他物质发 生反应，因此，生产上常用氮气作生反应，因此，生产上常用氮气作_。但这种稳。但这种稳 定是相对的，在一定条件下定是相对的，在一定条件下(如高温、放电等如高温、放电等)，也能，也能 跟某些物质跟某些物质(如氧气、氢气等如氧气、氢气等)发生反应。发生反应。保护气保护气3氮的固定：在自然界中，大部分的氮元素以氮的固定：在自然界中，大部分的氮元素以_态存态存 在于空气中。一般情况下，仅有少数植物能将在于空气中。一般情况下，仅有少数植物能将_态态 的氮转化为可吸收的的氮转化为可吸收的_的氮，将空气中的氮，将空气中_态氮态氮 转变为转变为_态氮的

5、方法，叫做氮的态氮的方法，叫做氮的_。根据氮的固。根据氮的固 定途径，将其分为定途径，将其分为_、_和和_等。等。游离游离游离游离化合态化合态游离游离固定固定化合化合自然固氮自然固氮生物固氮生物固氮人工固氮人工固氮1NO是一种是一种_、_于水的气体，在常温下很容易与于水的气体，在常温下很容易与 空气中的空气中的O2化合生成化合生成_，反应的化学方程式为：，反应的化学方程式为：_。2二氧化氮是二氧化氮是_、_气味的气味的_气体，密度气体，密度 比空气的比空气的_，易，易_，_溶于水。二氧化氮溶于水生溶于水。二氧化氮溶于水生 成成_和和_，反应的化学方程式为：，反应的化学方程式为：_。工业上利用这

6、一原理制。工业上利用这一原理制 取硝酸。取硝酸。3常见的气体收集法有常见的气体收集法有_、_、_ _，那么实验室收集，那么实验室收集NO只能用只能用_，收集，收集NO2 只能用只能用_。笃学二笃学二氮氧化物氮氧化物无色无色不溶不溶NO22NOO2=2NO2红棕色红棕色有刺激性有刺激性有毒有毒大大液化液化易易硝酸硝酸一氧化氮一氧化氮3NO2H2O=2HNO3NO排水法排水法向下排空气法向下排空气法向上排向上排空气法空气法排水法排水法向上排空气法向上排空气法1.NO、NO2的来源：的来源：_等。等。2氮氧化物的危害氮氧化物的危害(1)直接危害人体健康，引起直接危害人体健康，引起_疾病，严重时会使人

7、疾病，严重时会使人死亡。死亡。(2)大气中的大气中的NO2溶于水后形成溶于水后形成_性溶液，随雨水降下，性溶液，随雨水降下，成为成为_。酸雨有很大的危害，能直接破坏农作物、森。酸雨有很大的危害，能直接破坏农作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化，还会加速建筑物、桥梁、林、草原，使土壤、湖泊酸化，还会加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信、电缆的腐蚀。工业设备、运输工具及电信、电缆的腐蚀。笃学三笃学三氮氧化物对大气的污染氮氧化物对大气的污染汽车尾气汽车尾气呼吸道呼吸道酸酸酸雨酸雨3汽车尾气的成分汽车尾气的成分 汽车尾气中除含有汽车尾气中除含有_外，还含有外，还含有_，未燃烧，未燃烧 的的_、_(

8、如使用含铅汽油如使用含铅汽油)和颗粒和颗粒 物等。物等。氮氧化物氮氧化物碳氢化合物碳氢化合物含铅化合物含铅化合物CO为什么收集为什么收集NO只能用排水法？只能用排水法？提示提示因为常温常压下因为常温常压下NO与空气中的氧气发生反应生成与空气中的氧气发生反应生成NO2。为什么为什么NO2只能用排空气法收集？只能用排空气法收集？提示提示因为因为NO2与水发生反应：与水发生反应：3NO2H2O=2HNO3NO。在反应在反应3NO2H2O=2HNO3NO中，中，H2O是氧是氧化剂吗？化剂吗？提示提示不是。氧化剂和还原剂都是不是。氧化剂和还原剂都是NO2。NO2和溴蒸气都是红棕色气体，如何区分和溴蒸气都

9、是红棕色气体，如何区分NO2气体气体和溴蒸气？和溴蒸气？【慎思慎思1】【慎思慎思2】【慎思慎思3】【慎思慎思4】提示提示此问题易错用湿润的此问题易错用湿润的KI淀粉试纸，忽视了淀粉试纸，忽视了NO2与与Br2均有较强的氧化性，应用以下措施来区别：均有较强的氧化性，应用以下措施来区别：(1)通入水中形成黄色溶液的为通入水中形成黄色溶液的为Br2；(2)通入通入AgNO3溶液中有浅黄色沉淀的为溶液中有浅黄色沉淀的为Br2；(3)通入通入CCl4溶剂中，溶剂中，CCl4颜色变橙红的为颜色变橙红的为Br2。1硝酸型酸雨的形成硝酸型酸雨的形成 (1)在放电或高温条件下，空气中的氮气能与氧气发生在放电或高

10、温条件下，空气中的氮气能与氧气发生 反应，生成一氧化氮，一氧化氮在空气中很不稳定，反应，生成一氧化氮，一氧化氮在空气中很不稳定，易被空气中的氧气氧化生成二氧化氮，二氧化氮跟水易被空气中的氧气氧化生成二氧化氮，二氧化氮跟水 反应生成硝酸。反应生成硝酸。要点一要点一|氮氧化物对环境的影响氮氧化物对环境的影响3NO2H2O=2HNO3NO(2)虽然雨水中的硝酸渗入土壤后，被植物的根系吸收转化虽然雨水中的硝酸渗入土壤后，被植物的根系吸收转化为植物生长所需的养料，但雨水中的硝酸也是形成酸雨的为植物生长所需的养料，但雨水中的硝酸也是形成酸雨的主要物质，会对环境造成很大的危害。主要物质，会对环境造成很大的危

11、害。光化学烟雾的形成光化学烟雾的形成(1)汽车尾气排放的汽车尾气排放的NO被空气中的氧气氧化为被空气中的氧气氧化为NO2。2NOO2=2NO2(2)在日光照射下，在日光照射下，NO2与与O2经过复杂的反应生成臭氧。经过复杂的反应生成臭氧。(3)臭氧与空气中的一些碳氢化合物发生作用后，产生了一臭氧与空气中的一些碳氢化合物发生作用后，产生了一种有毒的烟雾，人们称它为光化学烟雾。种有毒的烟雾，人们称它为光化学烟雾。23氮氧化物对臭氧层的破坏氮氧化物对臭氧层的破坏 臭氧层主要分布在距地面臭氧层主要分布在距地面2025 km的大气层中，臭氧的大气层中，臭氧 能吸收紫外线，防止地球上的生物受到伤害。飞机尾

12、能吸收紫外线，防止地球上的生物受到伤害。飞机尾 气中的氮氧化物气中的氮氧化物(NO和和NO2)对臭氧层对臭氧层(含含O3和和O)破坏的破坏的 反应简单表示为：反应简单表示为：O3NO=O2NO2 ONO2=NOO2 在低空，氮氧化物是空气中氧气转化为臭氧的催化在低空，氮氧化物是空气中氧气转化为臭氧的催化 剂，造成臭氧污染；而在高空，氮氧化物是臭氧转化剂，造成臭氧污染；而在高空，氮氧化物是臭氧转化 为氧气的催化剂，破坏臭氧层。为氧气的催化剂，破坏臭氧层。20世纪世纪80年代后期，人们逐渐认识到年代后期，人们逐渐认识到NO在人体内在人体内起着多方面的重要作用。下列关于起着多方面的重要作用。下列关于

13、NO的说法不正确的是的说法不正确的是 ()。ANO是难溶于水的无色气体是难溶于水的无色气体BNO是造成光化学烟雾的因素之一是造成光化学烟雾的因素之一CNO是汽车尾气的有害气体之一是汽车尾气的有害气体之一DNO分子所含电子总数为偶数分子所含电子总数为偶数解析解析NO是难溶于水的无色气体，是造成光化学烟雾的是难溶于水的无色气体，是造成光化学烟雾的因素之一，它主要来源于汽车尾气及硝酸工厂废气等。因素之一，它主要来源于汽车尾气及硝酸工厂废气等。1个个NO分子所含电子数为分子所含电子数为7815，故选项，故选项D不正确。不正确。答案答案D【例例1】氮元素有如下五种正化合价：氮元素有如下五种正化合价：1、

14、2、3、4、5。六种氧化物：。六种氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5，除，除NO2为红棕色外，其余均为无色气为红棕色外，其余均为无色气体，氮氧化物均有毒，都是大气污染物。体，氮氧化物均有毒，都是大气污染物。某混合气体中可能有某混合气体中可能有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的中的两种或多种气体。现将此无色透明的混合气体通过品红溶液两种或多种气体。现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，把剩余气体排入空气中，很快变为红棕后，品红溶液褪色，把剩余气体排入空气中，很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断中正确的是色。对于原混合气体成分的判断中正确的是 ()。

15、A肯定有肯定有SO2和和NO B可能有可能有Cl2和和NO2C可能有可能有Cl2和和O2 D肯定只有肯定只有NO解析解析由于混合气体无色，所以没有由于混合气体无色，所以没有Cl2、NO2；通入品红，；通入品红，使品红褪色，则混合气体中有使品红褪色，则混合气体中有SO2；排入空气变红棕色，说；排入空气变红棕色，说明混合气体中有明混合气体中有NO，没有，没有O2。答案答案A【体验体验1】氮氧化物溶于水的计算有以下几种情况：氮氧化物溶于水的计算有以下几种情况：(1)NO2或或NO2与与N2(非非O2)的混合气体溶于水时可依据：的混合气体溶于水时可依据：3NO2H2O=2HNO3NO，利用气体体积差值

16、进行计算。，利用气体体积差值进行计算。(2)NO2和和O2的混合气体溶于水时，由的混合气体溶于水时，由4NO2O22H2O=4HNO3可知，可知，当体积比当体积比V(NO2)V(O2)要点二要点二|氮氧化物溶于水的计算氮氧化物溶于水的计算(3)NO和和O2同时通入水中时，其反应是：同时通入水中时，其反应是：2NOO2=2NO2，4NO2O22H2O=4HNO3，总式为：总式为：4NO3O22H2O=4HNO3当体积比当体积比V(NO)V(O2)(4)NO、NO2、O2 三种混合气体通入水中，可先按三种混合气体通入水中，可先按(1)求出求出NO2与与H2O反应生成的反应生成的NO的体积，再加上原

17、混合气体中的体积，再加上原混合气体中的的NO的体积即为的体积即为NO的总体积，再按的总体积，再按(3)方法进行计算。方法进行计算。值得注意的是：值得注意的是：4NO2O2和和4NO3O2从组成上均相当于从组成上均相当于N2O5的组成。即的组成。即(2)(3)二式的方法，也为上述问题的解法二式的方法，也为上述问题的解法提供了新的思路。即利用混合气体中的提供了新的思路。即利用混合气体中的N、O原子个数比原子个数比进行分析判断：进行分析判断：标准状况下，将标准状况下，将4.48 L的的NO2和和NO组成的混合气体组成的混合气体通入通入100 mL的水中，气体体积缩小为的水中，气体体积缩小为2.24

18、L，假设溶液的，假设溶液的体积不变，则下列说法中不正确的是体积不变，则下列说法中不正确的是 ()。A所得溶液中溶质的物质的量浓度为所得溶液中溶质的物质的量浓度为1.0 molL1B剩余气体中氮元素与氧元素的质量比为剩余气体中氮元素与氧元素的质量比为7 8C原混合气体中原混合气体中NO2和和NO的体积比为的体积比为1 1D反应过程中转移的电子总数为反应过程中转移的电子总数为0.1 mol【例例2】解析解析发生反应为：发生反应为：3NO2H2O=2HNO3NO，根据，根据差量法可求。差量法可求。3NO2H2O=2HNO3NOn3212n(NO2)n(HNO3)0.1 moln(NO2)0.15 m

19、ol，n(HNO3)0.1 mol，则，则A选项正确；选项正确；从反应可知，剩余气体为从反应可知，剩余气体为NO，氮元素与氧元素的质量比，氮元素与氧元素的质量比为为7 8，B选项正确；求得原气体的选项正确；求得原气体的n(NO2)0.15 mol，V(NO2)3.36 L，则，则V(NO)1.12 L，C选项错误；该反应选项错误；该反应中有中有0.15 mol NO2参加反应，转移电子数为参加反应，转移电子数为0.1 mol，D选选项正确。项正确。答案答案C氮氧化物与水的相关计算中，最基本的反应原理氮氧化物与水的相关计算中，最基本的反应原理为：为：3NO2H2O=2HNO3NO2NOO2=2N

20、O2氮的氧化物、氧气与水的反应方程式，氮的氧化物、氧气与水的反应方程式，都可以由以上两个反应推导出，解题时要牢记氮氧都可以由以上两个反应推导出，解题时要牢记氮氧化物、氧气、水完全反应时的比例关系。化物、氧气、水完全反应时的比例关系。在体积为在体积为V L的密闭容器中通入的密闭容器中通入a mol NO和和b mol O2，反应后容器中氮原子数和氧原子数之比为，反应后容器中氮原子数和氧原子数之比为 ()。【体验体验2】答案答案C某化学研究小组通过网上查找资料发现，某化学研究小组通过网上查找资料发现，N2的制取的制取有下列不同方案：有下列不同方案：a方案：加热条件下方案：加热条件下NH3还原还原C

21、uO制得纯净的制得纯净的N2和活性铜粉和活性铜粉b方案：加热方案：加热NaNO2和和NH4Cl的浓溶液制得的浓溶液制得c方案：将空气缓慢地通过灼热的铜粉制得较纯的方案：将空气缓慢地通过灼热的铜粉制得较纯的N2现实验室有供选择的如下几种仪器来制取现实验室有供选择的如下几种仪器来制取N2实验探究二十五实验探究二十五 氮气的制备氮气的制备【案例案例】(1)若按若按c方案制方案制N2，用，用E装置将空气缓慢通入装置将空气缓慢通入_(填填A、B、C)反应器，反应器内可观察到的现象是反应器，反应器内可观察到的现象是_，该反应的化学方程式为该反应的化学方程式为_。(2)上述制上述制N2的三个方案中，的三个方案中，a、c方案结合使用越来越受到方案结合使用越来越受到人们的关注，这种方法与人们的关注，这种方法与b方案相比，其优越性在于方案相比，其优越性在于_。解析解析(1)利用分液漏斗中的水将空气从烧瓶中排入到利用分液漏斗中的水将空气从烧瓶中排入到A装装置中，在加热条件下将置中，在加热条件下将Cu氧化，从而除去氧化，从而除去O2，这样可得，这样可得到较纯净的氮气，到较纯净的氮气，O2Cu2CuO；(2)在在a、c的方案中可的方案中可将将Cu和和CuO交替使用，进行循环使用，从而降低成本，交替使用，进行循环使用，从而降低成本，而而b方案中用到了有毒的方案中用到了有毒的NaNO2。