氮和氮的化合物

氮和氮的化合物 一、教学目标 1、了解氮及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。 2、知道工业生产硝酸的基本原理；初步认识喷泉实验。 二、教学重点、难点、亮点 1、重点：氮及其化合物的主要性质 2、难点：氮化合物的主要性质及工业生产硝酸的基本原理 3、亮点：以氮气为核心系统归纳 三、教学过程 （一）、氮气和氮氧化物 1、氮气：无色无味、难溶于水的气体。空气中78%（体积分数）是氮气。 氮分子（N2）为双原子分子，结构稳定，决定了氮气性质的稳定性，常温下氮气很稳定，很难与其它物质发生反应，因此，生产上常用氮气作保护气。但这种稳定是相对的，在一定条件下（如高温、放电等），也能跟某些物质（如氧气、氢气等）发生反应。 N2 + O2 2NO N2 + 3H2 2NH3 2、固氮作用：游离态氮转变为化合态氮的方法。 自然固氮 → 闪电时，N2 转化为NO 生物固氮 → 豆科作物根瘤菌将N2 转化为化合态氮 工业固氮 → 工业上用N2 和H2合成氨气 3、氮氧化物（NO和NO2）：氮元素有＋1、＋2、＋3、＋４、＋5等五种正价态，五种正价对应六种氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。其中N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐。NO是一种无色还原性较强的气体，易被O2氧化为NO2，NO2是一种红棕色的易溶于水且与水反应的气体，氧化性强，能氧化SO2，能使湿润的KI－淀粉试纸变蓝。 NO NO2 色、态（常温下） 无色气体 红棕色气体 气 味 没有气味 刺激性气味 毒 性 有 毒 有 毒 重要反应 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 氮氧化物对环境的污染、危害及防治措施 ①硝酸型酸雨的产生及危害②造成光化学烟雾的主要因素③破坏臭氧层 措施：使用洁净能源，减少氮氧化物的排放；为汽车安装尾气转化装置；处理工厂废气 氮的氧化物是大气污染气体，常用碱液（NaOH溶液）吸收。 （二）、氨和铵盐 1、氨的合成： N2 + 3H2 2NH3 2、氨气的物理性质： 氨气是无色、有刺激性气味的气体，在标准状况下，密度是0.771g.L-1，比空气小。氨易液化，液氨气化时要吸收大量的热，使周围温度急剧下降，所以液氨可作致冷剂。 氨极易溶于水，常温常压下，1体积水中大约可溶解700体积的氨气。氨的水溶液称氨水。计算氨水的浓度时，溶质应为NH3 。 3、氨的化学性质： 名 称 液 氨 氨 水 形 成 氨降温加压液 化 氨溶于水 物质分类 纯净物 混合物 成 分 NH3 NH3、NH3·H2O 、H2O 、 NH4+ 、 OH- 、H+ （1）氨溶于水时，大部分氨分子和水分子形成一水合氨分子（NH3·H2O）。一水合氨分子（NH3·H2O）不稳定，受热时分解为氨气和水。 NH3 + H2O NH3·H2O NH3·H2O NH4+ + OH- 氨水显弱碱性。 ★比较液氨与氨水： （2）氨具有弱碱性，可以与酸（硫酸、硝酸、盐酸等）反应，生成铵盐。 NH3 + H+ NH4+ （3）与氧气反应（具有还原性） 氨气在催化剂（如铂等）、加热条件下，生成一氧化氮和水，放出热量。此反应是放热反应，是工业制硝酸的基础。 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O 4、氨的实验室制法 ①反应原理：2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O ②发生装置：固固反应加热装置，与制取氧气的发生装置相同。 ③干燥：用碱石灰干燥。 ④收集方法：由于氨易溶于水，密度比空气小，所以只能用向下排空气法。 ⑤检验：a．用湿润的红色石蕊试纸(变蓝) b．蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口(白烟)。 ⑥棉花团的作用：是为了防止试管内的NH3与试管外的空气形成对流，以期在较短时间内收集到较为纯净的氨。 5、铵盐：由铵离子和酸根离子构成的盐。 如：硫酸铵【（NH4）2SO4 ，俗称硫铵，又称肥田粉】，氯化铵【NH4Cl，俗称氯铵】，硝酸铵【NH4NO3，俗称硝铵】，碳酸氢铵【NH4HCO3，俗称碳铵】铵盐属于铵态氮肥。常用氮肥有硝态氮肥和尿素【 CO（NH2）2 】 ★铵盐 ... ...