氮及其化合物课件

氮及其化合物氮及其化合物7/4/20242020/12/21全局性掌控全局性掌控2020/12/22精品资料3你怎么称呼老师？如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方法需要改进？你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？教师的教鞭“不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹娘”“太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早”4考纲导学氮的氧化物氮的氧化物 硝酸硝酸考纲要求考纲要求命题预测命题预测1.了解氮元素单质及其重要化了解氮元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。合物的主要性质及应用。2.了解氮元素单质及其重要化了解氮元素单质及其重要化合物对环境的影响。合物对环境的影响。1.氮的氧化物及其对环境的污氮的氧化物及其对环境的污染。该部分知识的考查通常是作染。该部分知识的考查通常是作为选择支出现，若在非选择题中为选择支出现，若在非选择题中则是热化学反应、化学平衡等的则是热化学反应、化学平衡等的命题着力点，难度较大。命题着力点，难度较大。2.硝酸的强氧化性。考查的角度硝酸的强氧化性。考查的角度较多，是离子共存题中的隐含条较多，是离子共存题中的隐含条件、技巧计算以及硝酸与金属反件、技巧计算以及硝酸与金属反应设计探究性实验的载体，难度应设计探究性实验的载体，难度较大。较大。2020/12/251、氮、氮（N2）氮的原子结构氮的原子结构 N +7 2 5 电子式电子式结构式：结构式：NN思考：思考：结构决定性质，结构决定性质，性质决定用途，性质决定用途，N2有哪些重要的物理、化学性质？有哪些重要的物理、化学性质？用途？用途？氮氮三键的键能大，分子结构稳定，化学性质氮氮三键的键能大，分子结构稳定，化学性质不活泼。不活泼。知识点一氮气与氮的氧化物知识点一氮气与氮的氧化物要点探究2020/12/26探究点一氮气与氮的氧化物探究点一氮气与氮的氧化物【知识梳理】【知识梳理】1氮气氮气(1)物理性质物理性质纯净的纯净的N2是一种无色无味的气体，难溶于水，在空气中约占是一种无色无味的气体，难溶于水，在空气中约占_。78%2020/12/27与Mg(2)化学性质化学性质常温下，常温下，N2的化学性质不活泼，可代替稀有气体作保护气体。的化学性质不活泼，可代替稀有气体作保护气体。(3)氮的固定氮的固定氮的固定是指使空气中氮的固定是指使空气中_转化为转化为_的的方法。方法。2氮的氧化物氮的氧化物(1)物理性质物理性质游离态的氮游离态的氮氮的化合物氮的化合物点燃点燃N2+3Mg=Mg3N22020/12/28颜色颜色毒性毒性 密度与密度与 空气比空气比水溶性水溶性 收集方法收集方法相互转化相互转化NONO2无色无色有毒有毒略大略大红棕红棕色、色、有毒有毒大大难溶难溶于水于水易溶易溶于水于水只能只能用用排排水法水法向上向上排气排气法法2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO空气中氮氧化物的主要来源是空气中氮氧化物的主要来源是:_。造成的污染有造成的污染有:_。汽车的尾气汽车的尾气酸雨和光化学烟雾酸雨和光化学烟雾2020/12/29(2)化学性质化学性质2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NOCu4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)22NO22H2O【要点深化】【要点深化】氮的氧化物溶于水的计算氮的氧化物溶于水的计算氮的氧化物溶于水的计算有以下几种情况：氮的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，利用气体体积差值进行计算。，利用气体体积差值进行计算。2020/12/210氮的氧化物溶于水的计算氮的氧化物溶于水的计算2020/12/211氮的氧化物溶于水的计算氮的氧化物溶于水的计算2020/12/212氮的氧化物溶于水的计算氮的氧化物溶于水的计算2020/12/213 NO和和NO2制法：制法：原理原理:HNO3+Cu=Cu(NO3)2+NOx+H2O药品药品浓、稀硝酸和铜浓、稀硝酸和铜装置装置固液固液(加热加热)收集收集尾气吸收尾气吸收2020/12/214知识点二硝酸知识点二硝酸无无1硝酸的物理性质硝酸的物理性质纯硝酸纯硝酸_色、色、_挥发、有挥发、有_气味，与水以任气味，与水以任意比例混溶。意比例混溶。2硝酸的化学性质硝酸的化学性质(1)酸的通性，但与活泼金属反应时酸的通性，但与活泼金属反应时_生成生成H2。(2)不稳定性不稳定性化学方程式为：化学方程式为：_。易易刺激性刺激性不能不能保存硝酸装在保存硝酸装在_瓶，放在瓶，放在_处。处。棕色棕色冷暗冷暗常用浓硝酸质量分数为常用浓硝酸质量分数为6969.质量分数为质量分数为98%98%以上的硝酸为以上的硝酸为“发烟硝酸发烟硝酸”。2020/12/215久置的浓久置的浓HNO3常显黄色，如何除去黄色？常显黄色，如何除去黄色？提示：提示：通入足量空气可除去黄色通入足量空气可除去黄色(4NO2O22H2O=4HNO3)2020/12/216(3)强氧化性强氧化性能与除能与除_以外的所有金属反应，如以外的所有金属反应，如Cu与浓、稀与浓、稀HNO3均可反应，化学方程式分别为均可反应，化学方程式分别为_ _，_ 。有些金属有些金属(如如Fe、Al等等)在冷的浓在冷的浓HNO3中发生钝化。中发生钝化。与不活泼的木炭反应的化学方程式为：与不活泼的木炭反应的化学方程式为：_。硝酸的氧化性不同于硫酸的是：硝酸不论浓度大小，均具硝酸的氧化性不同于硫酸的是：硝酸不论浓度大小，均具有强氧化性，且硝酸的氧化性随其浓度的增大而有强氧化性，且硝酸的氧化性随其浓度的增大而_，但其还，但其还原产物却随着其浓度的变化而不同，一般说来，浓硝酸的还原产物原产物却随着其浓度的变化而不同，一般说来，浓硝酸的还原产物为为_，而稀硝酸的还原产物为，而稀硝酸的还原产物为_。浓硝酸和浓盐酸的混合物称为王水浓硝酸和浓盐酸的混合物称为王水(王水中浓硝酸与浓盐酸的王水中浓硝酸与浓盐酸的体积比为体积比为_)，其氧化能力更强，能使一些不溶于硝酸的，其氧化能力更强，能使一些不溶于硝酸的金属，如金、铂等溶解。金属，如金、铂等溶解。金、铂金、铂Cu4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)22NO22H2O3Cu8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O增强增强二氧化氮二氧化氮一氧化氮一氧化氮1:3C4HNO3(浓浓)=4NO2CO22H2O2020/12/2172020/12/2182020/12/219(4)与有机物的反应与有机物的反应硝化反应：硝化反应：硝基苯、三硝基甲苯硝基苯、三硝基甲苯酯化反应：酯化反应：硝酸乙酯、硝化甘油、硝化纤维硝酸乙酯、硝化甘油、硝化纤维CHCH3 3CHCH2 2OH+HNOOH+HNO3 3浓硫酸浓硫酸CHCH3 3CHCH2 2ONOONO2 2+H+H2 2O O与含有苯环结构的蛋白质作用，呈黄色。与含有苯环结构的蛋白质作用，呈黄色。+HNO+HNO3 3浓硫酸浓硫酸NONO2 2+H+H2 2O O2020/12/220(5)(5)、NONO3 3-的检验的检验在欲鉴别的试样里在欲鉴别的试样里,加入浓加入浓H2SO4和和Cu片共热片共热,如有如有红棕色红棕色的的NO2产生产生,就可以证明它是硝酸就可以证明它是硝酸盐盐.(.(若为稀溶液若为稀溶液,应先将溶液浓缩应先将溶液浓缩)NaNO3+H2SO4(浓浓)=NaHSO4+HNO3Cu+4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O2020/12/2213、硝酸的制备、硝酸的制备实验室制法：实验室制法：NaNO3+H2SO4(浓浓)=NaHSO4+HNO3药品：固体硝酸钠，浓硫酸装置：固液加热（圆底烧瓶（圆底烧瓶+分液漏斗）分液漏斗）收集：冷凝收集：冷凝2020/12/222工业生产：工业生产：N2+3H2 =2NH3 4NH3+5O2 =4NO+6H2O 2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO尾气处理：尾气处理：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2ON2+H2 NH3 NO NO2 HNO3高温高压高温高压催化剂催化剂高温高压高温高压催化剂催化剂2020/12/223拓展拓展发现发现2020/12/224考纲导学氨与铵盐氨与铵盐考纲要求考纲要求命题预测命题预测1.了解氨气的主要性质及应了解氨气的主要性质及应用。用。2.了解铵盐的检验以及铵盐了解铵盐的检验以及铵盐的性质。的性质。1.氨气及铵盐的性质。这部分知氨气及铵盐的性质。这部分知识在高考中一般是穿插在各类题型识在高考中一般是穿插在各类题型中进行，较少出现单独命题的情况，中进行，较少出现单独命题的情况，如喷泉实验原理、如喷泉实验原理、NH 的检验、离的检验、离子的共存等，难度中等。子的共存等，难度中等。2.结合其他非金属元素以无机框图结合其他非金属元素以无机框图推断的形式进行综合考查是本部分推断的形式进行综合考查是本部分知识的主要命题形式。特别是氮元知识的主要命题形式。特别是氮元素的连续氧化反应以及氮元素间的素的连续氧化反应以及氮元素间的歧化反应是该类试题的突破点，难歧化反应是该类试题的突破点，难度较大。度较大。2020/12/225要点探究知识点三氨气的性质与制法知识点三氨气的性质与制法【知识梳理】【知识梳理】1氨气的物理性质及分子结构氨气的物理性质及分子结构纯净的纯净的NH3是无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，氨是无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，氨的沸点较高，很容易的沸点较高，很容易_，液态氨气气化时要吸收大量热，常，液态氨气气化时要吸收大量热，常作作_剂。剂。NH3极易溶于水，常温常压下极易溶于水，常温常压下1体积水溶解体积水溶解_氨气。氨气。氨气的电子式为氨气的电子式为_，结构式为，结构式为_。分子的构形为分子的构形为_。液化液化制冷制冷700体积体积三角锥形三角锥形2020/12/2262氨气的化学性质氨气的化学性质(1)与水反应与水反应氨水显碱性的原因：氨水显碱性的原因：_。NH3能使湿润的能使湿润的_石蕊试纸石蕊试纸_，常用此性质检验，常用此性质检验NH3。(2)与酸与酸(如浓盐酸如浓盐酸)反应反应化学方程式：化学方程式：_。现象：现象：_，可用此性质检验，可用此性质检验NH3。NH3H2ONH3H2ONH4+OH红色红色变蓝变蓝生成白烟生成白烟NH3HCl=NH4Cl(3)与盐与盐(如如AlCl3)反应反应离子方程式：离子方程式：_。Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4+分子：分子：NH3NH3、H2OH2O、NH3 NH3 H2OH2O 离子：离子：NHNH4 4、OHOH-极少量的：极少量的：H H2020/12/227(4)与与O2反应反应(氨的催化氧化氨的催化氧化)化学方程式：化学方程式：_。3氨气的制法与用途氨气的制法与用途(1)实验室制法原理：实验室制法原理：_。(2)工业制法原理：工业制法原理：_。(3)用途：制硝酸、铵盐、尿素、纯碱、制冷剂。用途：制硝酸、铵盐、尿素、纯碱、制冷剂。2020/12/228图图1422020/12/229干燥：用碱石灰干燥：用碱石灰(NaOH和和CaO固体的混合物固体的混合物)。验满方法：验满方法：A.用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝；用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝；B.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生。将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生。环保措施：收集时，一般在管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的环保措施：收集时，一般在管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球，可减小棉花球，可减小NH3与空气的对流速度，收集到纯净的与空气的对流速度，收集到纯净的NH3，同时，同时也可避免污染空气。也可避免污染空气。(2)加热浓氨水加热浓氨水2020/12/230图图1432020/12/231(3)浓氨水中加入固态碱性物质浓氨水中加入固态碱性物质装置装置反应原理反应原理图图144浓氨水中存在以下平衡：浓氨水中存在以下平衡：NH3H2ONH3H2O NHOH，加入固态碱，加入固态碱性物质性物质(如如CaO、NaOH或碱石灰等或碱石灰等)，消耗水且，消耗水且使使c(OH)增大，使平衡逆向移动，同时反应放增大，使平衡逆向移动，同时反应放热，促进热，促进NH3H2O分解分解2020/12/232知识点四铵盐知识点四铵盐【知识梳理】氨气氨气酸酸易易NH3HCl某些铵盐分解某些铵盐分解不产生不产生NH32020/12/2332020/12/2342含氮物质的化合价变化及规律含氮物质的化合价变化及规律氮元素间的岐化和归中氮元素间的岐化和归中歧化歧化同一元素的化合价在同一反应中既升高又降低。同一元素的化合价在同一反应中既升高又降低。归中归中同一元素高价态和低价态生成中间价态。同一元素高价态和低价态生成中间价态。歧化：歧化：3NO2H2O2HNO3NO归中：归中：6NO4NH35N26H2O含氮物质的连续氧化含氮物质的连续氧化2020/12/2352020/12/236【要点深化】【要点深化】1喷泉实验喷泉实验(1)喷泉实验成功的关键喷泉实验成功的关键盛气体的烧瓶必须干燥。盛气体的烧瓶必须干燥。气体要充满烧瓶；气体要充满烧瓶；烧瓶不能漏气烧瓶不能漏气(实验前应先检查装置的气密性实验前应先检查装置的气密性)；所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应。所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应。(2)常见的喷泉实验装置常见的喷泉实验装置喷泉实验的本质是形成压强差而引发液体上喷，为此可设计多喷泉实验的本质是形成压强差而引发液体上喷，为此可设计多种不同的装置和采用不同的操作种不同的装置和采用不同的操作(如使气体溶于水、热敷、生成气体、如使气体溶于水、热敷、生成气体、发生气体体积减小的反应等发生气体体积减小的反应等)来使喷泉产生。来使喷泉产生。2020/12/237图图1412020/12/238装置装置：挤压气球，即可使少量的溶液沿导管进入烧瓶中，导：挤压气球，即可使少量的溶液沿导管进入烧瓶中，导致大量的致大量的NH3溶解，烧瓶内形成负压而产生喷泉。溶解，烧瓶内形成负压而产生喷泉。装置装置：去掉了胶头滴管。打开止水夹，用手：去掉了胶头滴管。打开止水夹，用手(或热毛巾等或热毛巾等)捂热捂热烧瓶，氨气受热膨胀，使氨气通过导管与水接触，即产生喷泉。烧瓶，氨气受热膨胀，使氨气通过导管与水接触，即产生喷泉。(开开放性问题，或用浸冰水的毛巾放性问题，或用浸冰水的毛巾“冷敷冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶，烧瓶烧瓶，使水进入烧瓶，烧瓶内氨气溶于水内氨气溶于水)装置装置：在锥形瓶中加入能产生气体的物质，使锥形瓶内气体：在锥形瓶中加入能产生气体的物质，使锥形瓶内气体的压强明显增大，将液体压入烧瓶而产生喷泉。的压强明显增大，将液体压入烧瓶而产生喷泉。装置装置：在水槽中加入使水温度升高的物质，致使锥形瓶内酒：在水槽中加入使水温度升高的物质，致使锥形瓶内酒精因升温而挥发，锥形瓶内气体压强增大而产生喷泉。精因升温而挥发，锥形瓶内气体压强增大而产生喷泉。2020/12/239装置装置：烧瓶中通入：烧瓶中通入H2S(或或SO2)，然后通入，然后通入SO2(或或H2S)，现象，现象为有淡黄色粉末状物质生成，瓶内壁附有水珠，为有淡黄色粉末状物质生成，瓶内壁附有水珠，NaOH溶液喷到烧溶液喷到烧瓶内。瓶内。装置装置：打开：打开处的止水夹并向烧瓶中通入少量处的止水夹并向烧瓶中通入少量HCl气体后关气体后关闭止水夹，再打开闭止水夹，再打开处的止水夹。观察到先产生白烟，生成固体处的止水夹。观察到先产生白烟，生成固体NH4Cl，瓶内气压降低形成喷泉。，瓶内气压降低形成喷泉。装置装置：先挤压胶头滴管，再打开：先挤压胶头滴管，再打开a、c活塞，然后打开活塞，然后打开b活塞，活塞，可产生双喷泉现象。可产生双喷泉现象。2020/12/240