5.2-氮及其化合物(一)课件(共39张PPT)

第二节氮及其化合物（一）高一年级化学第二节氮及其化合物（一）高一年级化学氮元素在元素周期表中的位置氮元素位于元素周期表的第二周期，VA族。氮原子的最外层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。一般通过共用电子对与其他原子结合。在自然界里，氮元素主要以氮分子的形式存在于空气中，部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。氮元素在元素周期表中的位置氮元素位于元素周期表自然界中的氮元素氮元素动植物蛋白质土壤海洋中硝酸盐和铵盐空气中的氮气自然界中的氮元素氮元素动植物蛋白质土壤海洋中硝酸盐和铵盐空气想一想：

氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，自然界是怎样通过氮的循环为生物体提供氮元素的呢？想一想：氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元一、氮气与氮的固定（一）氮气1.氮气的物理性质颜色气味状态密度溶解性无色无味气体密度与空气接近难溶于水一、氮气与氮的固定（一）氮气1.氮气的物理性质颜色气味状2.氮气的结构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，所以氮气的化学性质很稳定，通常情况下难以与其他物质发生化学反应，无法被大多数生物体直接吸收。（一）氮气2.氮气的结构由于氮分子内两个氮原子间以共价三键3.氮气的化学性质（一）氮气N2+3Mg===Mg3N2N2+O2====2NON2+3H22NH3

点燃放电或高温高温、高压

催化剂3.氮气的化学性质（一）氮气N2+3Mg===Mg3一、氮气与氮的固定（二）氮的固定1.含义:将大气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫做氮的固定。2.分类:一、氮气与氮的固定（二）氮的固定1.含义:将大气中游离态自然固氮大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物，或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨，从而实现自然固氮。自然固氮大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含1909年，德国化学家哈伯经过反复的实验研究后发现，在500~600℃、17.5~20.0MPa和锇为催化剂的条件下，反应后氨的含量可达到6%以上，具备了工业化生产的可能性。为了把哈伯合成氨的实验室方法转化为规模化的工业生产，德国工程师博施作出了重要贡献。由于合成氨工业生产的实现和相关研究对化学理论与技术发展的推动，哈伯和博施都获得了诺贝尔化学奖。合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就。人工固氮合成氨1909年，德国化学家哈伯经过反复的实验研究自然界中氮的循环自然界中氮的循环二、一氧化氮和二氧化氮物质颜色气味状态水溶性NO无色气体难溶于水NO2红棕色刺激性气体易溶于水1.物理性质二、一氧化氮和二氧化氮物质颜色气味状态水溶性NO无色气二、一氧化氮和二氧化氮2.化学性质实验5-5：如图5-10所示，在一支50mL的注射器里充入20mLNO，然后吸入5mL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10mL空气后夹上弹簧夹，观察现象。振荡注射器，再观察现象。图5-10二氧化氮溶于水的实验二、一氧化氮和二氧化氮2.化学性质实验5-5：如图5-105二、一氧化氮和二氧化氮结论：在一定条件下，NO与NO2可以相互转化。反应的化学方程式为：①NO→NO2:_____________________;②NO2→NO:__________________________(工业制取硝酸)。2NO+O2

=

2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO思考与讨论：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？二、一氧化氮和二氧化氮结论：在一定条件下，NO与NO2可以相三、氨和铵盐（一）氨气的性质1.物理性质颜色状态气味密度溶解性特性无色气体刺激性气味小于空气极易溶于水1体积水能溶解700体积的氨气易液化三、氨和铵盐（一）氨气的性质1.物理性质颜色状态气味密度溶（一）氨气的性质1.物理性质氨很容易液化，液氨汽化时要吸收大量的热，使周围温度急剧降低。因此，液氨可用作制冷剂液氨（一）氨气的性质1.物理性质氨很容易液化，液氨汽化（一）氨气的性质2.化学性质【实验5-6】喷泉实验在干燥的圆底烧瓶里充满NH3，用带有玻璃管和胶头滴管（预先吸入水）的橡胶塞塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯中（预先在水里滴入少量酚酞溶液）。打开弹簧夹，挤压胶头滴管，使水进入烧瓶。观察并描述现象，分析出现这些现象的可能原因。（一）氨气的性质2.化学性质【实验5-6】喷泉实验5（一）氨气的性质2.化学性质NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-氨的水溶液（俗称氨水）显弱碱性能使酚酞溶液变红或使红色石蕊试纸变蓝。现象：烧杯中的水进入烧瓶中，形成红色的喷泉（1）与水的反应：（一）氨气的性质2.化学性质NH3+H2O（1）根据以上实验，探究形成喷泉的原因是什么？

因氨气迅速溶解在从胶头滴管挤压出的少量水中，使烧瓶内的压强迅速减小，与外界大气形成较大的压强差，在压强差作用下，液体迅速流动，通过带尖嘴的导管喷出来，形成喷泉。（2）某同学做该实验时，打开止水夹后将胶头滴管内的水挤入烧瓶内，可并未产生喷泉，试分析实验失败可能的原因是什么？

①装置气密性不好（3）若将NH3换为NO2，能否形成喷泉？若能形成，则实验后液体能否充满烧瓶？能，但不能充满烧瓶。

②收集的NH3纯度较低③烧瓶不干燥等3NO2＋H2O=2HNO3＋NO思考与讨论（1）根据以上实验，探究形成喷泉的原因是什么？52.化学性质（2）与酸的反应：原理：NH3＋HCl=NH4Cl现象：原因：a浓氨水遇浓硫酸、浓硝酸也会产生白烟吗？氨与氯化氢相遇迅速反应生成固体小颗粒思考NH3＋CO2＋H2O=

NH4HCO3NH3＋HNO3=

NH4NO3b氨与其它酸的反应：有大量白烟产生浓硝酸2.化学性质（2）与酸的反应：原理：NH3＋HCl=2.化学性质（3）氨的还原性：4NH3+5O2==4NO+6H2O催化剂氨的催化氧化是工业制硝酸的基础。2.化学性质（3）氨的还原性：4NH3+5O2==4（二）铵盐铵盐是农业上常用的氮肥（二）铵盐铵盐是农业上常用的氮肥（二）铵盐1．铵盐的物理性质：均易溶于水2．铵盐的化学性质（1）铵盐受热易分解（2）铵盐与碱反应（二）铵盐1．铵盐的物理性质：均易溶于水2．铵盐的化学性质（NH4Cl≜NH3↑+HCl↑(NH4)2CO3≜2NH3↑+H2O+CO2↑NH4HCO3≜NH3↑+H2O+CO2↑

注意：铵盐受热均易分解，但是不是所有的铵盐分解都产生氨气

2．铵盐的化学性质（1）铵盐受热易分解NH4Cl≜NH3↑+HCl↑2．铵盐的2．铵盐的化学性质（2）铵盐与碱反应NH4Cl稀溶液与NaOH稀溶液混合的离子方程式：NH4++OH-=NH3·H2ONH4Cl溶液与NaOH浓溶液混合加热的离子方程式：NH4++OH-

≜NH3↑+H2O注意：NH4+与OH-离子在溶液中不能大量共存2．铵盐的化学性质（2）铵盐与碱反应NH4Cl稀溶液与NaO5思考与交流：根据上述实验，设计一个检验未知溶液中是否含有铵根离子的实验方案。未知溶液浓氢氧化钠并加热气体湿润的红色石蕊试纸试纸变蓝说明有碱性气体氨气产生说明原溶液中含有铵根离子思考与交流：根据上述实验，设计一个检验未知溶液中是否（二）铵盐铵盐的检验方法小结（1）取少许样品于试管中，加入碱后加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，若试纸变蓝，则证明样品中含有NH4+。（2）取少许样品于试管中，加入碱后加热，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟产生，则证明样品中含有NH4+

。（二）铵盐铵盐的检验方法小结（1）取少许样品于试管中，加入碱思考与讨论

图5-13为实验室制取氨的简易装置示意图。请仔细观察实验装置，思考如何检验试管中已收集满氨，如何吸收处理实验中多余的氨。图5-13实验室制取氨的简易装置示意图思考与讨论图5-13为实验室制取氨的简易装置示意图。5（三）氨气的实验室制法(1)原料：(2)原理：2NH4Cl+Ca(OH)2

≜

CaCl2+2NH3↑+2H2O(3)制取装置：(4)收集装置：(5)棉花的作用：固固加热装置向下排空气法防止空气对流NH4Cl与Ca(OH)21.实验室制法（三）氨气的实验室制法(1)原料：(2)原理：2NH4C（三）氨气的实验室制法(6)验满：a.湿润的红色石蕊试纸变蓝b.蘸有浓HCl的玻璃棒接近试管口产生白烟(7)环保措施：硫酸(或水)吸收多余的氨气(8)干燥装置：装置：倒扣漏斗用碱石灰干燥（三）氨气的实验室制法(6)验满：a.湿润的红色石蕊试纸（三）氨气的实验室制法方法一：NH3·H2O≜NH3↑+H2O方法二：加热浓氨水制氨气浓氨水滴入生石灰(或NaOH)中制氨气2.快速简易制法浓氨水方法一CaO或NaOH浓氨水方法二N2+3H2

2NH3高温高压催化剂（四）氨气的工业制法（三）氨气的实验室制法方法一：NH3·H2O≜NH3↑+例：下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是(

)A．①②B．②③C．①③D．③④C例：下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是(课后作业2、完成课上的思考与讨论1、教材P161~5题课后作业2、完成课上的思考与讨论1、教材P161谢谢谢谢第二节氮及其化合物（一）高一年级化学第二节氮及其化合物（一）高一年级化学氮元素在元素周期表中的位置氮元素位于元素周期表的第二周期，VA族。氮原子的最外层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。一般通过共用电子对与其他原子结合。在自然界里，氮元素主要以氮分子的形式存在于空气中，部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。氮元素在元素周期表中的位置氮元素位于元素周期表自然界中的氮元素氮元素动植物蛋白质土壤海洋中硝酸盐和铵盐空气中的氮气自然界中的氮元素氮元素动植物蛋白质土壤海洋中硝酸盐和铵盐空气想一想：

氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，自然界是怎样通过氮的循环为生物体提供氮元素的呢？想一想：氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元一、氮气与氮的固定（一）氮气1.氮气的物理性质颜色气味状态密度溶解性无色无味气体密度与空气接近难溶于水一、氮气与氮的固定（一）氮气1.氮气的物理性质颜色气味状2.氮气的结构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，所以氮气的化学性质很稳定，通常情况下难以与其他物质发生化学反应，无法被大多数生物体直接吸收。（一）氮气2.氮气的结构由于氮分子内两个氮原子间以共价三键3.氮气的化学性质（一）氮气N2+3Mg===Mg3N2N2+O2====2NON2+3H22NH3

点燃放电或高温高温、高压

催化剂3.氮气的化学性质（一）氮气N2+3Mg===Mg3一、氮气与氮的固定（二）氮的固定1.含义:将大气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫做氮的固定。2.分类:一、氮气与氮的固定（二）氮的固定1.含义:将大气中游离态自然固氮大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物，或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨，从而实现自然固氮。自然固氮大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含1909年，德国化学家哈伯经过反复的实验研究后发现，在500~600℃、17.5~20.0MPa和锇为催化剂的条件下，反应后氨的含量可达到6%以上，具备了工业化生产的可能性。为了把哈伯合成氨的实验室方法转化为规模化的工业生产，德国工程师博施作出了重要贡献。由于合成氨工业生产的实现和相关研究对化学理论与技术发展的推动，哈伯和博施都获得了诺贝尔化学奖。合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就。人工固氮合成氨1909年，德国化学家哈伯经过反复的实验研究自然界中氮的循环自然界中氮的循环二、一氧化氮和二氧化氮物质颜色气味状态水溶性NO无色气体难溶于水NO2红棕色刺激性气体易溶于水1.物理性质二、一氧化氮和二氧化氮物质颜色气味状态水溶性NO无色气二、一氧化氮和二氧化氮2.化学性质实验5-5：如图5-10所示，在一支50mL的注射器里充入20mLNO，然后吸入5mL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10mL空气后夹上弹簧夹，观察现象。振荡注射器，再观察现象。图5-10二氧化氮溶于水的实验二、一氧化氮和二氧化氮2.化学性质实验5-5：如图5-105二、一氧化氮和二氧化氮结论：在一定条件下，NO与NO2可以相互转化。反应的化学方程式为：①NO→NO2:_____________________;②NO2→NO:__________________________(工业制取硝酸)。2NO+O2

=

2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO思考与讨论：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？二、一氧化氮和二氧化氮结论：在一定条件下，NO与NO2可以相三、氨和铵盐（一）氨气的性质1.物理性质颜色状态气味密度溶解性特性无色气体刺激性气味小于空气极易溶于水1体积水能溶解700体积的氨气易液化三、氨和铵盐（一）氨气的性质1.物理性质颜色状态气味密度溶（一）氨气的性质1.物理性质氨很容易液化，液氨汽化时要吸收大量的热，使周围温度急剧降低。因此，液氨可用作制冷剂液氨（一）氨气的性质1.物理性质氨很容易液化，液氨汽化（一）氨气的性质2.化学性质【实验5-6】喷泉实验在干燥的圆底烧瓶里充满NH3，用带有玻璃管和胶头滴管（预先吸入水）的橡胶塞塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯中（预先在水里滴入少量酚酞溶液）。打开弹簧夹，挤压胶头滴管，使水进入烧瓶。观察并描述现象，分析出现这些现象的可能原因。（一）氨气的性质2.化学性质【实验5-6】喷泉实验5（一）氨气的性质2.化学性质NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-氨的水溶液（俗称氨水）显弱碱性能使酚酞溶液变红或使红色石蕊试纸变蓝。现象：烧杯中的水进入烧瓶中，形成红色的喷泉（1）与水的反应：（一）氨气的性质2.化学性质NH3+H2O（1）根据以上实验，探究形成喷泉的原因是什么？

因氨气迅速溶解在从胶头滴管挤压出的少量水中，使烧瓶内的压强迅速减小，与外界大气形成较大的压强差，在压强差作用下，液体迅速流动，通过带尖嘴的导管喷出来，形成喷泉。（2）某同学做该实验时，打开止水夹后将胶头滴管内的水挤入烧瓶内，可并未产生喷泉，试分析实验失败可能的原因是什么？

①装置气密性不好（3）若将NH3换为NO2，能否形成喷泉？若能形成，则实验后液体能否充满烧瓶？能，但不能充满烧瓶。

②收集的NH3纯度较低③烧瓶不干燥等3NO2＋H2O=2HNO3＋NO思考与讨论（1）根据以上实验，探究形成喷泉的原因是什么？52.化学性质（2）与酸的反应：原理：NH3＋HCl=NH4Cl现象：原因：a浓氨水遇浓硫酸、浓硝酸也会产生白烟吗？氨与氯化氢相遇迅速反应生成固体小颗粒思考NH3＋CO2＋H2O=

NH4HCO3NH3＋HNO3=

NH4NO3b氨与其它酸的反应：有大量白烟产生浓硝酸2.化学性质（2）与酸的反应：原理：NH3＋HCl=2.化学性质（3）氨的还原性：4NH3+5O2==4NO+6H2O催化剂氨的催化氧化是工业制硝酸的基础。2.化学性质（3）氨的还原性：4NH3+5O2==4（二）铵盐铵盐是农业上常用的氮肥（二）铵盐铵盐是农业上常用的氮肥（二）铵盐1．铵盐的物理性质：均易溶于水2．铵盐的化学性质（1）铵盐受热易分解（2）铵盐与碱反应（二）铵盐1．铵盐的物理性质：均易溶于水2．铵盐的化学性质（NH4Cl≜NH3↑+HCl↑(NH4)2CO3≜2NH3↑+H2O+CO2↑NH4HCO3≜NH3↑+H2O+CO2↑

注意：铵盐受热均易分解，但是不是所有的铵盐分解都产生氨气

2．铵盐的化学性质（1）铵盐受热易分解NH4Cl≜NH3↑+HCl↑2．铵盐的2．铵盐的化学性质（2）铵盐与碱反应NH4Cl稀溶液与NaOH稀溶液混合的离子方程式：NH4++OH-=NH3·H2ONH4Cl溶液与NaOH浓溶液混合加热的离子方程式：NH4++OH-

≜NH3↑+H2O注意：NH4+与OH-离子在溶液中不能大量共存2．铵盐的化学性质（2）铵盐与碱反应NH4Cl稀溶液与NaO5思考与交流：根据上述实验，设计一个检验未知溶液中是否含有铵根离子的实验方案。未知溶液浓氢氧化钠并加热气体湿润的红色石蕊试纸试纸变蓝说明有碱性气体氨气产生说明原溶液中含有铵根离子思考与交流：根据上述实验，设计一个检验未知溶液中是否（二）铵盐铵盐的检验方法小结（1）取少许样品于试管中，加入碱后加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，若试纸变蓝，则证明样品中含有NH4+。