1、第第1课时课时 氮和氮的氧化物氮和氮的氧化物第二节第二节 氮及其化合物氮及其化合物 新课导入新课导入 通过视频你能获取哪些信息？通过视频你能获取哪些信息？氮元素位于元素周期表的第二周期、第氮元素位于元素周期表的第二周期、第VA族。族。氮气占空气体积分数的氮气占空气体积分数的78%，液氮可液氮可做制冷剂，提供高温超导体的临界温度，做制冷剂，提供高温超导体的临界温度，冷冻、运输食品，医学上用于冷冻治疗皮冷冻、运输食品，医学上用于冷冻治疗皮肤病。肤病。常温下性质稳定，不支持燃烧，不常温下性质稳定，不支持燃烧，不会与大多数物质发生反应。会与大多数物质发生反应。氮原子的最外电子层有氮原子的最外电子层有5
2、个电子，既不容易个电子，既不容易得到得到3个电子，也不容易失去个电子，也不容易失去5个电子。因此，个电子。因此，氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。结合构成物质。氮是生物体的重要组成元素，也是维氮是生物体的重要组成元素，也是维持高等动植物生命活动的必需元素。持高等动植物生命活动的必需元素。大气中含有大量的氮气，但是不能被大气中含有大量的氮气，但是不能被多数生物直接吸收，多数生物只能吸多数生物直接吸收，多数生物只能吸收含氮元素的化合物。收含氮元素的化合物。那么，怎样才能把氮气转化为植物能那么，怎样才能把氮气转化为植物能吸收的含氮化合物？吸收的
3、含氮化合物？氮气氮气由于氮分子内两个氮原子间以共价三键结合，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学性质很稳定，通常情况下难以与其他物质发生化学反应。生化学反应。在高温、放电等条件下，氮分子获得了足够的在高温、放电等条件下，氮分子获得了足够的能量，使氮氮三键断裂，氮气能够与镁、氧气、能量，使氮氮三键断裂，氮气能够与镁、氧气、氢气等物质发生化合反应氢气等物质发生化合反应+5+40-3氮元素化合价氮元素化合价物质的物质的类别类别氢化物氢化物单质单质 氧化物氧化物酸酸盐盐NH3N
4、2NONO2HNO3NO3-NH3.H2O+2NH4+被被氧氧化化被被还还原原碱碱 氮气的性质氮气的性质氮气的性质氮气的性质N2N2+O2 2NO放电或高温放电或高温=N2+3Mg Mg3N2点燃点燃=被氧化被氧化被还原被还原氮的固定氮的固定N2+3H2 2NH3高温、高压高温、高压催化剂催化剂氮的固定氮的固定 将将游离态的氮游离态的氮转变为转变为氮的化合物氮的化合物叫做氮的固定叫做氮的固定氮氮的的固固定定 自然固氮自然固氮 人工固氮：人工固氮：合成氨合成氨 豆科植物根瘤菌固氮豆科植物根瘤菌固氮高能固氮高能固氮 无色无味气体无色无味气体密度比空气略小密度比空气略小有毒有毒NO不溶于水不溶于水N
5、O2红棕色气体，有刺激性气味红棕色气体，有刺激性气味有毒有毒密度比空气大密度比空气大易溶于水易溶于水氮的氧化物氮的氧化物氮的氧化物氮的氧化物氮的氧化物氮的氧化物2NO+O2=2NO2 1.判断反应中的氧化剂和还原剂判断反应中的氧化剂和还原剂 2.如何判断如何判断NO的存在的存在氮的氧化物氮的氧化物无现象无现象无色气体变为红棕色无色气体变为红棕色气柱体积减小气柱体积减小氮的氧化物氮的氧化物从原料的利用，减少污染物的方面考虑从原料的利用，减少污染物的方面考虑氮的氧化物氮的氧化物3NO2H2O=2HNO3NO 1.判断反应中的氧化剂和还原剂判断反应中的氧化剂和还原剂 2.若利用此反应制备硝酸会带来什
6、么问题？若利用此反应制备硝酸会带来什么问题？NOHNO3O2氮的氧化物氮的氧化物N2NONO2H2OHNO3放电放电O2+5+40-3氮元素化合价氮元素化合价物质的物质的类别类别氢化物氢化物单质单质 氧化物氧化物酸酸盐盐NH3N2NONO2HNO3NO3-NH3.H2O+2NH4+碱碱氮的氧化物氮的氧化物 主要危害：酸雨、光化学烟雾主要危害：酸雨、光化学烟雾 主要来源之一：主要来源之一：汽车尾气汽车尾气 如何减少？如何减少？NOxN2还原剂还原剂CO汽车尾气转化装置里，气体在催化剂汽车尾气转化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。表面吸附与解吸作用的过程如图所示。氮的氧化物氮的
7、氧化物（2）写出汽车尾气转化装置里发生的反应？）写出汽车尾气转化装置里发生的反应？在反应中氮的氧化物分别表现什么性质？在反应中氮的氧化物分别表现什么性质？2NO+O2=2NO2 2NO2+4CO=4CO2+N2还原性还原性氧化性氧化性氮的氧化物氮的氧化物1998年诺贝尔奖获得者伊格纳罗发现少量的年诺贝尔奖获得者伊格纳罗发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆等功能，成为当前生命科学的免疫、增强记忆等功能，成为当前生命科学的研究热点，研究热点，NO亦称为亦称为“明星分子明星分子”。达标检测达标检测1.下列对下列对NO、NO2的描
8、述，不正确的是（的描述，不正确的是（）ANO2是红棕色气体，易溶于水，不是酸性氧化物是红棕色气体，易溶于水，不是酸性氧化物BNO可以用排水法收集，但不能由可以用排水法收集，但不能由N2和和O2直接化直接化合而得到合而得到CNO、NO2在一定条件下可相互转化，且二者都是在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物引起光化学烟雾的大气污染物DNO、NO2都有毒，且都有毒，且NO是汽车尾气的有害成分是汽车尾气的有害成分之一之一B【解题指南解题指南】解答本题应注意以下两点：解答本题应注意以下两点：（1）N2和和O2直接化合得到直接化合得到NO，不能得到，不能得到NO2。（2）NO与与N
9、O2均不是酸性氧化物。均不是酸性氧化物。达标检测达标检测【解析解析】选选B。NO2是红棕色气体，易溶于水，与水发生是红棕色气体，易溶于水，与水发生反应：反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO，由于反应前后元素，由于反应前后元素的化合价发生了变化，因此的化合价发生了变化，因此NO2不是酸性氧化物，不是酸性氧化物，A正确；正确；NO不溶于水，可以用排水法收集，由于不溶于水，可以用排水法收集，由于N2性质稳定，室性质稳定，室温下不容易反应，但在放电时可由温下不容易反应，但在放电时可由N2和和O2直接化合而得直接化合而得到，到，B错误；错误；NO与氧气发生反应会产生与氧气发生反应会产生NO2；NO2
10、溶于水溶于水反应产生硝酸和反应产生硝酸和NO，因此二者，因此二者在一定条件下可相互转化，在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物，C正确；正确；NO、NO2都有毒，且在汽车发动时，在电火花作用下都有毒，且在汽车发动时，在电火花作用下N2和和O2化合产生化合产生NO，NO是汽车尾气的有害成分之一，是汽车尾气的有害成分之一，D正确。正确。达标检测达标检测【易错提醒易错提醒】（1）NO不能和碱反应，是不成盐化合物；不能和碱反应，是不成盐化合物；NO2和碱反应化合价发生了变化，所以二者均不是和碱反应化合价发生了变化，所以二者均不是酸性氧化物。酸
11、性氧化物。（2）N2和和O2反应，不管量和条件如何变化，均反应，不管量和条件如何变化，均只能生成只能生成NO。达标检测达标检测2.将盛有将盛有N2和和NO2混合气体的试管倒立于水中，经混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体的体积缩小为原来过足够长的时间后，试管内气体的体积缩小为原来的一半，则原混合气体中的一半，则原混合气体中N2和和NO2的体积比是（的体积比是（）A1 1B1 2C1 3D3 1达标检测达标检测【解析解析】将试管倒立于水中，只有将试管倒立于水中，只有NO2和和H2O反反应，生成的应，生成的NO与不反应的与不反应的N2为剩余气体。设原为剩余气体。设原气体的体积为气体的体积为V，NO2的体积为的体积为x，根据差量法求，根据差量法求解：解：3NO2+H2O=2HNO3+NOV减减3 1 2x 达标检测达标检测选选C解得：解得：x=V（N2）=V-退出
