氮及其化合物

第四節(jié)

氮及其化合物高中化學(xué)必修1第四單元非金屬及其化合物閱讀思考題1、指出氮元素在周期表中的位置，并比較氮元素

與同周期氧元素的非金屬性相對強弱。2、指出氮元素原子結(jié)構(gòu)對其單質(zhì)的性質(zhì)有何影響。3、空氣中的氮氧化物源于哪些途徑？4、什么叫氮的固定？氮的固定主要有哪些途徑？你找到氮元素了嗎？

如果說，碳和硅構(gòu)造了動植物體和地球的軀干，那么，氮和磷則是構(gòu)造人的血肉和靈魂的基石！一、氮元素的原子結(jié)構(gòu)和N2的分子結(jié)構(gòu)氮在周期表中位于第二周期ⅤA族

由于氮原子半徑較小，且最外層有5個電子，核對外層電子引力較大，故表現(xiàn)出活潑的非金屬性。但是，氮氣是由雙原子分子組成的單質(zhì)。氮分子中，2個氮原子共用3對電子，形成3個共價鍵。故氮分子結(jié)構(gòu)很穩(wěn)定，不易與其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)?！肗·N∶·····氮原子結(jié)構(gòu)示意簡圖氮分子電子式氮分子比例模型自然界中氮的循環(huán)你從上圖中發(fā)現(xiàn)了哪些主要的固氮途徑？為什么大氣中氮的含量歷經(jīng)數(shù)萬年基本不變？空氣中的氮氣動物氨或銨鹽

硝酸鹽植物亞硝酸鹽工廠豆科植物細菌分解雷電遺體遺體肥料自然界中氮的循環(huán)二、氮氣和氮的氧化物1、氮氣通常為無色、無氣味的氣體，難溶于水，熔點、沸點低，密度比空氣小。（1）物理性質(zhì)（2）化學(xué)性質(zhì)３Mg＋N2

Mg3N2N2

＋O2２NO氮氣化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，但在適當(dāng)條件，也能與一些金屬單質(zhì)和非金屬單質(zhì)反應(yīng)。N2+3H22NH3催化劑高溫、高壓充入汽車輪胎,降低爆胎幾率（3）氮氣用途醫(yī)療用作冷凍劑氮氣和液氮液氮用于人工降雨充入糧倉保存糧食充入燈泡保護鎢絲合成氨2.氮的氧化物N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5+1+2+3+4+4+5放電或高溫N2+O2======2NO2NO+O2==2NO23NO2+H2O==2HNO3+NO（無色）（紅棕色）

農(nóng)村有句諺語：“雷雨肥莊稼”，請解釋其科學(xué)道理。

你認為現(xiàn)代工業(yè)中不采用上述化學(xué)原理生產(chǎn)硝酸的原因是什么？氮的氧化物合理利用主要用于制硝酸：3NO2+H2O==2HNO3+NO長征二號火箭是以偏二甲肼作燃料，四氧化二氮為氧化劑：C2H8N2+2N2O4=2CO2+N2+4H2O市售濃硝酸空氣中氮的氧化物的來源雷雨噴氣式飛機工廠廢氣排放城市擁堵的交通

人為排放的NO和NO2是大氣的污染物。主要來自石油產(chǎn)品和煤燃燒的產(chǎn)物、汽車尾氣以及一些工廠的廢氣排放等。1、NO2和Br2蒸氣均為紅棕色氣體，可用于鑒別他們的試劑是（

）（A）AgNO3溶液

（B）濕潤的KI淀粉試紙（C）水

（D）紫色石蕊試液AC

2、容積相同的四個集氣瓶，分別裝滿下述氣體，倒扣在水槽中，過一段時間，集氣瓶中進水最多的是（）（A）NO （B）NO2（C）NO2和O2體積各半

（D）NO和O2體積各半D討論下列各題，并寫出相關(guān)反應(yīng)的方程式二、氮的氫化物——氨（NH3）1、試根據(jù)氨分子的組成、結(jié)構(gòu)特征推斷：氨可能具有哪些重要的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)？氨是由氮、氫兩種元素組成氨分子結(jié)構(gòu)：呈三角錐形－3+1NH3

∶

N∶∶HH∶H∶NHHH【探究】人類合成氨的成功對社會發(fā)展與進步的巨大貢獻體現(xiàn)在哪些方面？2.氨的物理性質(zhì)顏色：狀態(tài)：氣味：密度：熔、沸點：水溶性：無色；氣態(tài)；刺激性氣味；比空氣小(同溫同壓)較低，易液化；極易溶于水。通常條件下，1體積水約溶解700體積NH3。3.氨的化學(xué)性質(zhì)（1）氨與水的反應(yīng)NH3+H2ONH3

?H2ONH4＋+OH－

H－N

H－O→H－N→H+OH－：+HHHHH…（2）氨與酸的反應(yīng)NH3+HCl

＝NH4Cl2NH3+H2SO4

＝(NH4)2SO4

NH3+HNO3

＝NH4NO3

思考題：若用濃硝酸或濃硫酸代替濃鹽酸進行上述實驗，能否觀察到相似現(xiàn)象？（3）氨的催化氧化4NH3+5O24NO+6H2O催化劑4.氨的實驗室制法（1）常用試劑（3）裝置思考題：1、制氨裝置有何特征？2、為什么集氣試管口塞一團棉花？如何檢驗該試管中氨氣是否集滿？3、如果要收集干燥的氨氣應(yīng)采取什么措施？消石灰Ca(OH)2

、銨鹽NH4ClCa(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O△（2）化學(xué)原理5、銨鹽（NH4+）的性質(zhì)（1）物理性質(zhì)：大多數(shù)銨鹽為無色晶體、易溶于水（2）化學(xué)性質(zhì)受熱分解與堿的反應(yīng)NH4Cl＝NH3↑+HCl↑NH4HCO3＝NH3↑+H2O+CO2↑NH4++OH－＝NH3↑+H2O△

檢驗NH4+的方法：與NaOH溶液共熱，并用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，若試紙變藍，表明原溶液中含有NH4+?！鳌?.下列對銨鹽的敘述不正確的是（）（A）銨鹽都是離子晶體（B）銨鹽都易溶于水（C）銨鹽與酸均不反應(yīng)（D）銨鹽與強堿共熱均反應(yīng)產(chǎn)生氨C2.在三個容積相同的密閉容器中,分別充滿HCl、NH3、NO2，然后倒置于盛有水的水槽中，最終各溶液物質(zhì)的量濃度大小的關(guān)系是相等練習(xí)題1、物理性質(zhì)：

色、

氣味的液體、沸點

、易

?！鞍l(fā)煙硝酸”：

。無有刺激性低揮發(fā)98%以上的濃硝酸三、硝酸（HNO3）2、化學(xué)性質(zhì)（1）強酸性：HNO3=H++NO3-

但鐵、鋁遇冷濃硝酸時，可發(fā)生鈍化。（2）不穩(wěn)定性4HNO3====

4NO2↑+O2↑+2H2O光或△（3）強氧化性Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O久置的濃硝酸為什么呈黃色？3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OFe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2OC+4HNO3(濃)==CO2↑+4NO2↑+2H2O（3）硝酸的強氧化性△思考題：

若將SO2通入Ba(NO3)2溶液，會有何現(xiàn)象發(fā)生？并解釋其原因。

濃硝酸：濃鹽酸以1∶3的體積比混合為王水，能溶解金、鉑。鞏固練習(xí)1、可以干燥氨氣的物質(zhì)是（）

A、濃硫酸B、氯化鈣C、堿石灰D、氫氧化鈉固體CD2、在1L1mol/L的氨水中（）A、含有1molNH3

B、含有NH3和NH4+之和為1molC、含有NH3·H2O1molD、含NH3、NH3·H2O、NH4+之和為1molD3.取三張?zhí)m色石蕊試紙，放在玻璃片上，然后依次分別滴加85%的HNO3、98.3%的H2SO4和新制的飽和氯水，三張試紙最后呈現(xiàn)的顏色是（）（A）白、紅、白

（B）紅、黑、白（C）紅、紅、紅

（D）白、黑、白D5.在標準狀況下,將NO2和O2按4:1的體積比充滿一只干燥的燒瓶,把燒瓶倒置在水中,瓶內(nèi)液面逐漸上升,若燒瓶內(nèi)溶液不擴散,則最終燒瓶內(nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度為0.0357mol/L或mol/L1284.38.4mg銅跟適量的濃硝酸反應(yīng),全部溶解后,共收集到氣體22.4ml(標