《【课件】氮气及氮的氧化物 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【课件】氮气及氮的氧化物 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.pptx（45页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第二节氮及其化合物第1课时 氮气及其氧化物第五章 化工生产中的重要非金属元素 2 小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究一、氮气2、物理性质：颜色气味状态密度熔点沸点溶解度无色无味气态1.25gL-1-210-196难溶于水1、氮元素在自然界的存在形式：氮元素存在于_、_、_和_。空气土壤海洋动植物体内 3 小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究一、氮气氮气的化学性质很稳定，但高温、高压、催化剂或者放电等条件下，可以和某些物质发生反应。氧化性氧化性N2+O22NON2+3H22NH3还原性N2+3MgMg3N23、化学性质
2、 4 小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究实验探究【实验5-1】2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO结论：在一定条件下，NO与NO2可以相互转化。现象一：无色气体变红棕色NONO2现象二：红棕色变为无色NO2NO(工业制取硝酸)如图5-10所示，在一支50 mL 的注射器里充入20 mL NO,然后吸入5 mL 水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器，观察现象。打开弹簧夹，快速吸入10 mL 空气后夹上弹簧夹，观察现象。振荡注射器，再观察现象。5 小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究实验5-5发生
3、了哪些化学反应？如果将注射器中的NO充分转化，可以采取什么措施？上述实验对工业生产硝酸有什么启示？+O23NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO22NO+O2=2NO24NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO3思考与讨论 6 小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究NONO2颜色颜色无色红棕色毒性毒性有毒有毒溶解性溶解性难溶于水易溶于水与与O2或或与与H2O反应反应2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO收集方法收集方法排水法向上排空气法与人体、与人体、环境的关系环境的关系与血红蛋白结合，使人中毒；形成酸雨
4、、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾NO和NO2的性质比较 7 小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究A、通常情况下N2性质很稳定，所以N2可在电焊时作保护气B、反应N2O22NO是汽车尾气造成污染的主要原因之一C、N2的质量约占空气总质量的4/5D、在反应3MgN2Mg3N2中，N2作氧化剂高温点燃练习1、下列关于N2的说法错误的是()C 8 小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究练习2、下列反应属于氮的固定的是()N2和H2在一定条件下合成NH3NO2和H2O反应生成HNO3和NOMg在N2中燃烧生成Mg3N2NO被空气氧
5、化为NO2A、B、C、D、C 9 小杨老师 15521324728版权归属于微信公众号：杨sir化学侵权必究练习3、下列关于N2的叙述错误的是（）A、N2既可作氧化剂又可作还原剂B、在雷雨天，空气中的N2与O2可反应生成NOC、氮的固定是将N2转化成含氮的化合物D、1molN2可与3molH2完全反应生成2molNH3D 10 纯硝酸是无色、易挥发、有纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性刺激性 气味气味的液体。的液体。能以任意比溶于水；能以任意比溶于水；密度比水大；密度比水大；沸点低：沸点低：8383；常用浓硝酸的质量分数为常用浓硝酸的质量分数为6969以上，以上，9898的浓硝酸叫作的浓硝酸叫作“
6、发烟硝酸发烟硝酸”。四、硝酸四、硝酸 物理性质物理性质 11 二、化学性质二、化学性质 HNO3=H+NO3-1.1.具有酸的通性具有酸的通性:使指示剂变色：使指示剂变色：与碱发生中和反应：与碱发生中和反应：稀硝酸使稀硝酸使紫色紫色石蕊试液变红石蕊试液变红HNOHNO3 3+NaOH=NaNO+NaOH=NaNO3 3+H+H2 2O O 12 与活泼金属反应放出氢气：与活泼金属反应放出氢气：与碱性氧化物反应：与碱性氧化物反应：与某些盐反应：与某些盐反应：2HNO2HNO3 3+CuO=Cu(NO+CuO=Cu(NO3 3)2 2+H+H2 2O O2HNO2HNO3 3+Na+Na2 2CO
7、CO3 3=2NaNO=2NaNO3 3+H+H2 2O+COO+CO2 2与锌反应生成与锌反应生成红棕色红棕色气体气体 13 2 2、硝酸的不稳定性：、硝酸的不稳定性：久置浓硝酸为什么呈黄色？久置浓硝酸为什么呈黄色？久置硝酸分解久置硝酸分解产生的产生的NO2溶于溶液溶于溶液中中,使得溶液变黄！使得溶液变黄！硝酸应如何保存？硝酸应如何保存？密封于密封于棕色瓶中棕色瓶中,并放在并放在阴暗处！阴暗处！4HNO 4HNO3 3 O O2 2+2H+2H2 2O+4NOO+4NO2 2或光照或光照一般而言，硝酸越浓，越不稳定。一般而言，硝酸越浓，越不稳定。由于由于HNOHNO3 3中得中得N N处在最
8、高价，故硝酸处在最高价，故硝酸具有较强的得电子能力具有较强的得电子能力 14 观察一瓶观察一瓶久置浓硝酸的久置浓硝酸的颜色，并思考颜色，并思考变色原因。变色原因。观观 察察久置的浓硝酸呈黄色是有久置的浓硝酸呈黄色是有NONO2 2生生成，那么硝酸的分解产物还应成，那么硝酸的分解产物还应有什么物质生成？有什么物质生成？+5+4HNO3 NO2故氧元素的化合价必然升高，故氧元素的化合价必然升高，有有O O2 2 生成生成.4HNO3 2H2O+4NO2 +O2 或光照或光照氮元素化合价降低氮元素化合价降低,氢元素已处氢元素已处最高价，不可能再升高最高价，不可能再升高.15 浓硝酸与铜的反应浓硝酸与
9、铜的反应a a、锥形瓶和导管内充满、锥形瓶和导管内充满红棕色红棕色气体气体b b、溶液由无色变为、溶液由无色变为绿色绿色。c c、铜溶解，常温下反应剧烈。、铜溶解，常温下反应剧烈。3 3、硝酸具有强氧化性、硝酸具有强氧化性【探究实验】【探究实验】现象：现象：Cu+4H+2NO3-=Cu2+2NO2+2H2OCu+4HNO3(浓浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 16 1 1）硝酸能与大部分金属反应）硝酸能与大部分金属反应:3Cu+8H+2NO3-(稀)=3Cu2+2NO+4H2O 3Cu+8HNO3(稀稀)3Cu(NO3)2+2NO2+4H2O 也包括硝酸盐和酸的组合与铜反应。也包括硝酸
10、盐和酸的组合与铜反应。反应较缓慢，产生无色气体，逸至试管口变反应较缓慢，产生无色气体，逸至试管口变为红棕色，为红棕色，溶液由无色变为蓝绿色。溶液由无色变为蓝绿色。结论：结论：硝酸具有强的氧化性，能氧化不活泼金属。硝酸具有强的氧化性，能氧化不活泼金属。注意注意:NO:NO3 3-/H/H+也有强氧化性也有强氧化性 17 硝酸具有强的氧化性，几乎可以使所有金硝酸具有强的氧化性，几乎可以使所有金属（金、铂属（金、铂 除外）氧化而生成硝酸盐。除外）氧化而生成硝酸盐。常温下，浓硝酸使铁、铝等金属钝化常温下，浓硝酸使铁、铝等金属钝化注意 硝酸与金属反应不放出氢气硝酸与金属反应不放出氢气 氧化性：浓硝酸氧化
11、性：浓硝酸 稀硝酸稀硝酸（均比浓硫酸强）（均比浓硫酸强）一般情况下：一般情况下：浓硝酸被还原为浓硝酸被还原为NONO2 2 稀硝酸被还原为稀硝酸被还原为NONO练习练习 写出浓硝酸与银反应的化学方程式Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2 +H2O 18 练习题：练习题：1.在浓硝酸中放入铜片：在浓硝酸中放入铜片：(1)开始反应的化学方程式是开始反应的化学方程式是(2)若铜有剩余，则反应将要结束时的反应方若铜有剩余，则反应将要结束时的反应方程式为程式为(3)待反应停止后，再加入少量待反应停止后，再加入少量25%的稀硫酸，的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因用离子方这时铜片上又有气泡产生
12、，其原因用离子方程式可表示为程式可表示为 Cu+4HNOCu+4HNO3(3(浓浓)=Cu(NO=Cu(NO3 3)2 2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O O3Cu+8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O 3Cu+8H+2NO3-=3Cu2+2NO+4H2O 19 硝酸的强氧化性 3 3体积浓盐酸与体积浓盐酸与1 1体积浓硝酸的混合物体积浓硝酸的混合物叫做叫做王水，王水，它的氧化能力更强，能溶解它的氧化能力更强，能溶解 金金（AuAu）和和 铂（铂（PtPt）。）。浓盐酸：浓硝酸浓盐酸：浓硝酸 =3:1=3:1思考题：思考题：若将若将SOSO2 2通入通入Ba(NO
13、Ba(NO3 3)2 2溶液，会有何溶液，会有何现象发生？并解释其原因。现象发生？并解释其原因。20 硝酸具有强的氧化性，能使许多非金属硝酸具有强的氧化性，能使许多非金属（如碳、硫、磷），某些有机物及还原剂（如（如碳、硫、磷），某些有机物及还原剂（如H H2 2S,HI,HBr,SOS,HI,HBr,SO2 2,Na,Na2 2SOSO3 3等）氧化。等）氧化。4HNO4HNO3 3+C=CO+C=CO2 2 +4NO +4NO2 2 +2H +2H2 2O O 练习练习写出浓硝酸与硫反应的化学方程式写出浓硝酸与硫反应的化学方程式 6HNO6HNO3 3+S=H+S=H2 2SOSO4 4+6
14、NO+6NO2 2 +2H +2H2 2O O 思考：为什么不生成二氧化硫或亚硫酸？思考：为什么不生成二氧化硫或亚硫酸？硝酸能把二氧化硫或亚硫酸继续氧化硝酸能把二氧化硫或亚硫酸继续氧化2 2）与非金属反应）与非金属反应 21 NONO3 3-很稳定，在中性和碱性溶液中几乎与所有很稳定，在中性和碱性溶液中几乎与所有的离子能共存，但在酸性溶液中的离子能共存，但在酸性溶液中,NO,NO3 3-/H/H+具有了强氧化性，与具有了强氧化性，与FeFe2+2+、SOSO3 32-2-等不能共存等不能共存!例例:Fe(NO:Fe(NO3 3)2 2能在溶液中稳定存在能在溶液中稳定存在,但如果在但如果在 溶液
15、中加入盐酸溶液中加入盐酸,溶液将由浅绿色变为棕溶液将由浅绿色变为棕 黄色黄色.这说明这说明FeFe2+2+被被NONO3 3-/H/H+氧化成了氧化成了FeFe3+3+.3 3）氧化其它还原性化合物：氧化其它还原性化合物：硝酸与硝酸与Fe2+、S2-、I-、Br-、SO32-还原性的物质不能与硝酸共存！还原性的物质不能与硝酸共存！例例:Fe2+HNO3Fe3+SO32-HNO3SO42-22 课堂练习课堂练习1.1.填空填空稀硝酸能使紫色稀硝酸能使紫色石蕊试液变红石蕊试液变红热的浓硝酸使红热的浓硝酸使红热的碳燃烧热的碳燃烧久置的浓硝酸呈久置的浓硝酸呈黄色黄色事实事实化学方程式化学方程式 性质性
16、质酸的通性酸的通性不稳定性不稳定性强氧化性强氧化性4HNO3 2H2O+4NO2 +O2光照光照C+4HNO3 2H2O+4NO2+CO2 23 3.3.下列关于硝酸正确的是下列关于硝酸正确的是()()A.A.稀硝酸能与稀硝酸能与FeFe发生反应发生反应,浓硝酸不能浓硝酸不能 B.B.浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂 C.C.稀硝酸是弱酸稀硝酸是弱酸,浓硝酸是强酸浓硝酸是强酸 D.D.稀硝酸与稀硝酸与CuCu反应反应,生成生成NONO2 2,而浓硝酸而浓硝酸 与与CuCu反应只生成反应只生成NO,NO,稀硝酸得电子稀硝酸得电子 更多更多,故稀硝酸氧化性大于浓硝酸故稀硝酸氧化
17、性大于浓硝酸课堂练习课堂练习2.2.常温下能用铝制容器盛放的是常温下能用铝制容器盛放的是()()A.A.浓盐酸浓盐酸 B.B.浓硝酸浓硝酸 C.C.浓硫酸浓硫酸 D.D.稀硝酸稀硝酸BCBCB B 24 25 五、硝酸盐的性质五、硝酸盐的性质1 1、物理性质：一般为无色易溶于水的晶体。、物理性质：一般为无色易溶于水的晶体。2 2、受热易分解，分解的一般规律为：、受热易分解，分解的一般规律为：a.金属活动顺序表中，从金属活动顺序表中，从K到到Na对应的硝酸对应的硝酸盐受热分解生成盐受热分解生成亚硝酸盐和亚硝酸盐和O2；b.金属活动顺序表中，从金属活动顺序表中，从Mg到到Cu对应的硝对应的硝酸盐受
18、热分解生成酸盐受热分解生成金属氧化物、金属氧化物、NO2和和O2；c.金属活动顺序表中，金属活动顺序表中，Cu以后以后的金属对应的的金属对应的硝酸盐受热分解生成硝酸盐受热分解生成金属单质、金属单质、NO2和和O2。3 3、在加热或酸性条件下表现出强氧化性、在加热或酸性条件下表现出强氧化性;4 4、保存：硝酸盐为易爆物，应低温、避光保存。、保存：硝酸盐为易爆物，应低温、避光保存。26 六、六、NO3-的检验的检验试样试样是否产生红棕色气体是否产生红棕色气体Cu+浓浓H2SO4NaNO3+H2SO4(浓浓)=NaHSO4+HNO3Cu+4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 27
19、 1.下列对硝酸的认识下列对硝酸的认识,不正确的是不正确的是()A.浓硝酸和稀硝酸都有强氧化性浓硝酸和稀硝酸都有强氧化性B.铜与硝酸反应属于置换反应铜与硝酸反应属于置换反应C.金属与硝酸反应不一定产生氢气金属与硝酸反应不一定产生氢气D.可用铁或铝制品盛放冷的浓硝酸可用铁或铝制品盛放冷的浓硝酸BC 28 2.下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述，正确的是下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述，正确的是()A.常温下都用铜容器贮存常温下都用铜容器贮存B.露置在空气中，容器内酸液的质量都减轻露置在空气中，容器内酸液的质量都减轻C.常温下都能与铜较快反应常温下都能与铜较快反应D.露置在空气中，容器内酸液的浓度都降低露置
20、在空气中，容器内酸液的浓度都降低D 29 3.在某稀溶液中含有1mol KNO3和4mol H2SO4,向其中加入1.5mol铜粉,充分反应后产生的气体在标准状况下的体积为()A.11.2L B.22.4LC.33.6L D.22.4L33.6LB 30 4.在铁与铜的混合物中,加入一定量的稀HNO3,充分反应后剩余金属m1g,再向其中加入一定量的稀H2SO4,充分震荡后,剩余金属m2g,则m1与m2之间的关系是()A.m1一定大于m2 B.m1一定等于m2C.m1可能大于m2 D.m1可能等于m2 A 31 怎样以空气和水等为原料制备硝酸铵怎样以空气和水等为原料制备硝酸铵怎样以空气和水等为原
21、料制备硝酸铵怎样以空气和水等为原料制备硝酸铵?答案答案 分析：有关物质的制备，可用递推法分析分析：有关物质的制备，可用递推法分析:想一想想一想想一想想一想 32 5.3.2g铜与过量硝酸（8molL-1，30mL）充分反应，硝酸的还原产物为NO2和NO，反应后溶液中含amolH+，则此时溶液中所含NO3-的物质的量是 ()A.0.2+a B.0.1+a C.0.05+a D.aB 33 6.38.4mg铜与一定量的浓硝酸反应，铜与一定量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体铜全部作用后，共收集到气体22.4mL(标况标况)，反应中消耗的硝酸，反应中消耗的硝酸的物质的量为（的物质的量为（）A.
22、1.0 10-3mol B.1.6 10-3molC.2.2 10-3mol D.2.4 10-3mol 34 解法一、解法一、Cu+4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 64mg 44.8mL Xmg ymL 3Cu+8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O 192mg 44.8mL(38.4-x)mg (22.4-y)mL 64:44.8=x:y 192:44.8=(38.4-x):(22.4-y)从而求得参加反应的硝酸为从而求得参加反应的硝酸为2.210-3mol解得解得 x=28.8 y=20.16 35 解法二、解法二、根据氮元素守恒可得根据氮元素
23、守恒可得n(HNO3)=n(Cu)2+n(气体气体)=(38.410-3)64 2mol +1 10-3mol =2.2 10-3mol 36 7.某单质与过量浓硝酸反应，若参加反某单质与过量浓硝酸反应，若参加反应的单质与硝酸的物质的量之比为应的单质与硝酸的物质的量之比为1:4，则该元素在反应中所表现的化合价可能则该元素在反应中所表现的化合价可能是是 ()A.+1 B.+2 C.+3 D.+4 提示：提示：1.浓硝酸可氧化金属单质，也可浓硝酸可氧化金属单质，也可氧化非金属单质氧化非金属单质 2.金属单质被氧化成硝酸盐，非金属单质被氧化成硝酸盐，非金属被氧化成最高价含氧酸金属被氧化成最高价含氧酸
24、 37 解解:(1)若为金属单质，设其化合价升为若为金属单质，设其化合价升为+a价价 M M(NO3)a+(4-a)NO21a=(4-a)1a=2 (2)若为非金属单质，设其化合价升若为非金属单质，设其化合价升为为+a价价 M 4NO21a=4 1a=4 38 解解:(1)若为金属单质，设其化合价升为若为金属单质，设其化合价升为+a价价 M M(NO3)a+(4-a)NO21a=(4-a)1a=2 (2)若为非金属单质，设其化合价升若为非金属单质，设其化合价升为为+a价价 M 4NO21a=4 1a=4 39 1 1、二氧化硫和二氧化氮是主要的大气污染物。二氧化硫和二氧化氮是主要的大气污染物。
25、2 2、污染物的来源：酸雨形成的主要原因、污染物的来源：酸雨形成的主要原因 （1 1）SOSO2 2主要来自于主要来自于化石燃料化石燃料（如煤与石（如煤与石油）的燃烧、含硫金属的冶炼以及制造硫酸、油）的燃烧、含硫金属的冶炼以及制造硫酸、磷肥等产生的废气。磷肥等产生的废气。（2 2）NONO2 2主要来自于汽车尾气。主要来自于汽车尾气。SOSO2 2、NONO2 2对大气的污染：对大气的污染：五：酸雨及防治五：酸雨及防治 40 3、酸雨的形成、酸雨的形成 41 NONO2 2、SOSO2 2与水反应造成的与水反应造成的硝酸酸雨：硝酸酸雨：酸雨：指酸雨：指pHpH小于小于5.65.6的降水。的降水
26、。3NO2+H2O=2HNO3 +NO 硫酸酸雨硫酸酸雨：或：或：SO2+H2O H2SO3SO3+H2OH2SO42SO2+O2 2SO3催化剂催化剂 2H2SO3+O2 2H2SO4催化剂催化剂 42 2 2、大气污染的危害：、大气污染的危害：危害人体健康危害人体健康酸雨破坏农作物、森林，土壤酸化，腐蚀建酸雨破坏农作物、森林，土壤酸化，腐蚀建筑等筑等 43 3 3、保护环境，整治污染、保护环境，整治污染防治酸雨的措施防治酸雨的措施调整、发展、优化、提高，调整、发展、优化、提高，减少污染物减少污染物严格控制污染物的排放量严格控制污染物的排放量研究开发新技术研究开发新技术 44 1.“1.“酸
27、雨酸雨”的形成主要是由于（的形成主要是由于（）A.A.森林遭乱砍滥伐，破坏生态平衡森林遭乱砍滥伐，破坏生态平衡B.B.工业上大量燃烧含硫燃料工业上大量燃烧含硫燃料C.C.大气中大气中COCO2 2的含量增多的含量增多D.D.汽车排出大量尾气汽车排出大量尾气2.2.下列污染现象主要与下列污染现象主要与SOSO2 2有关的是（有关的是（）A A臭氧层空洞臭氧层空洞 B B酸雨酸雨 C C光化学烟雾光化学烟雾 D D温室效应温室效应B BB B 45 3.3.现有以下几种措施：现有以下几种措施：对燃烧煤时产生的对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理，尾气进行除硫处理，少用原煤做燃料，少用原煤做燃料，煤燃烧时鼓入足量空气，煤燃烧时鼓入足量空气，开发清洁能源。开发清洁能源。其中能减少酸雨产生的措施是（其中能减少酸雨产生的措施是（）A A B B C C D D4.4.下列污染现象主要与下列污染现象主要与NONO2 2有关的是有关的是()()A A臭氧层空洞臭氧层空洞 B B水体富营养化水体富营养化 C C光化学烟雾光化学烟雾 D D温室效应温室效应CC