氮及其氧化物

生活中的含氮化合物氮气及其氧化物1.氮气写出有关化学方程式： ①3Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N 2； ②N 2＋3H 2 高温、高压催化剂2NH 3； ③N 2＋O 2== ===放电或高温2NO 。

2.氮的氧化物氮有多种价态的氧化物：N 2O 、NO 、N 2O 3、NO 2、N 2O 4、N 2O 5等。

3.氮氧化物对环境的污染及防治 (1)常见的污染类型①光化学烟雾：NO x 在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾。

②酸雨：NO x 排入大气中，与水反应生成HNO 3和HNO 2，随雨雪降到地面。

③破坏臭氧层：NO 2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。

④NO 与血红蛋白结合使人中毒。

(2)常见的NO x 尾气处理方法 ①碱液吸收法2NO 2＋2NaOH===NaNO 3＋NaNO 2＋H 2O NO 2＋NO ＋2NaOH===2NaNO 2＋H 2ONO 2、NO 的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n (NO 2)≥n (NO)。

一般适合工业尾气中NO x 的处理。

②催化转化法在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N 2)或NO x 与CO 在一定温度下催化转化为无毒气体(N 2和CO 2)。

一般适用于汽车尾气的处理。

1.俗话说“雷雨发庄稼”，这说明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合态的氮。

请写出三个有关的化学方程式：(1)________________________________________________________________________；(2)________________________________________________________________________；(3)________________________________________________________________________。

氮及其化合物氮元素是一种典型的变价元素，掌握氮元素形成的单质和化合物的有关知识，应抓住以 下线索（N 元素化合价为线索）化合价 -3 0 +2 +4 +5 物 质 NH3 N 2 NO NO 2 HNO 3 （铵盐） （硝酸盐） 而对其中每种物质都从结构、性质（物理、化学）、制法、用途四方面来认识理解记忆，最后在各物质（不同价态间）间形成相互转化的知识网络。

一、氮气及氮的氧化物 1．氮气（N 2）（1）分子结构：电子式为∶N ┇┇N ∶，结构式为N≡N ，氮氮叁键键能大，分子结构稳 定，化学性质不活泼。

（2）物理性质：纯净的氮气是无色无味的气体，难溶于水，空气中约占总体积的78%。

（3）化学性质：常温下性质稳定，可作保护气；但在高温、放电、点燃等条件下能与H 2、O 2、IIA 族的Mg 、Ca 等发生化学反应，即发生氮的固定（将空气中的氮气转变为含氮化合物的过程，有自然固氮和人工固氮两种形式）N 2中N 元素0价，为N 的中间价态，既有氧化性又有还原性 ①与H 2反应：N 2 +3H 22NH 3 ②与O 2反应：N 2+O 2＝2NO③与活泼金属反应： N 2 +3Mg ＝ Mg 3N 2（4）氮气的用途：化工原料；液氮是火箭燃烧的推进剂；还可用作医疗、保护气等。

二、氮的氧化物（2）NO 和NO 2的重要性质和制法 ①物理性质：NO ：无色无味气体，有毒，密度比空气大，不溶于水；NO 2：红棕色有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易溶于水； ②化学性质：2NO+O 2＝2NO 2（易被氧气氧化,无色气体转化为红棕色）； 2NO 2 (红棕色)N 2O 4(无色）（平衡体系）； 3NO 2+H 2O ＝2HNO 3+NO （工业制硝酸）； NO+NO 2+2NaOH ＝2NaNO 2+H 2O （尾气吸收）；注：NO 2有较强的氧化性,能使湿润的KI 淀粉试纸变蓝。

高温、高压 催化剂放电 点燃③制法： NO ：3Cu+8HNO 3(稀)＝3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O （必须用排水法收集NO ）； NO 2：Cu+4HNO 3(浓)＝Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O （必须用向上排空气法收集NO 2） （3）氮的氧化物溶于水的计算：①NO 2或NO 2与N 2（非O 2）的混合气体溶于水可依据3NO 2+H 2O ＝2HNO 3+NO 利用气体体积变化差值进行计算。

氮的循环闪电：人工固氮：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5 都是大气污染物N2O3是HNO2 的酸酐②氧化反应：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O 6 NO + 4 NH3 = 5N2 + 6H2O (催化剂) NO2+ 2KI + H2O = NO + 2KOH+I2（使KI碘化钾淀粉试纸变蓝，可用于NO2 的检验）歧化反应：3NO2+H2O = 2HNO3+NO 4NO2+O2 +2H2O = 4HNO32NO2+2NaOH = NaNO2+NaNO3+H2O（尾气吸收）③NO2和溴蒸气在性质上的相似之处： A ．均有氧化性 B ．溶于水后溶液呈酸性C ．能与碱溶液反应，颜色消失鉴别两者不能用淀粉 KI 试纸、碱溶液等。

NO2和溴蒸气在性质上的差异之处：A ．通入水中，NO2溶于水发生反应后溶液无色而溴蒸气溶于水溶液呈橙色B ．通入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成的为溴蒸气C ．通入CCl4有机溶剂中， 溶于CCl4而且CCl4溶液呈橙红色的为Br2(g)D ．将盛有溴蒸气和 NO2 气体试管放入冷水中冷却，气体颜色变浅的为 NO2②氨水中含有三种分子（H2O 、NH3•H2O 、NH3）和三种离子（OH —、NH4+、H+），含量最多的是NH3•H2O ，但计算其浓度时要将所有的含氨微粒换算为NH3 ③氨水是一种弱碱，当反应物时，在离子方程式中用分子式表示。

4.氨的制备 ① 反应原理 2NH4Cl+Ca(OH)2==2NH3↑+2H2O+CaCl2 反应装置 固固加热装置 净化 用碱石灰干燥 收集 向下排空气法验满方法 ①用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色 ②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生尾气处理 收集时，一般在试管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花，可减少NH3与空气的对流速度，收集到纯净的NH3△棉花的作用：防止空气对流不能用氢氧化钠代替氢氧化钙：氢氧化钠易吸水，易结块，不易产生NH3；热的氢氧化钠对玻璃有腐蚀作用。

氮及其化合物知识点归纳总结一、氮气、氮的氧化物1、氮气：无色无味的气体，难溶于水。

氮的分子结构：电子式_______ 结构式______________。

（1） 氧化性：N 2+3H 22NH 3，N 2+3Mg=Mg 3N 2其产物的双水解反应：（2）还原性：与O 2的化合（放电或高温条件下）NO O N 222放电+ 2、氮的固定将空气中游离的氮气转化为氮的化合物的方法，统称为氮的固定。

氮的固定的三种途径：（1） 生物固氮：豆科植物根瘤菌将氮气转化为化合态氮（2） 自然固氮：打雷闪电时，大气中的氮气转化为NO NO O N 222放电+ （3） 工业固氮：工业合成氨N 2+3H 22NH 33、氮氧化物种类 物理性质 稳定性 N 2O 笑气NO 无色气体，溶于水中等活泼NO 2红棕色色气体，易溶于水，有毒较活泼，易发生二聚反应N 2O 4 无色气体 较活泼，受热易分解 N 2O 无色气体较不活泼N 2O 3 （亚硝酸酸酐） 蓝色气体（—20°C ）常温不易分解为NO 、NO 2N 2O 5（硝酸酸酐）无色固体 气态不稳定，常温易分解（1） NO 2与水反应：NOHNO O H NO +=+32223（2） NO 、NO 2的尾气吸收：OH NaNO NaOH NO NO O H NaNO NaNO NaOH NO 22222322222+=++++=+（3） NO 的检验：2222NO O NO =+ 现象无色气体和空气接触后变为红棕色。

（4） 两个计算所用的方程式： 4NO+3O 2+2H 2O=4HNO 34NO 2+O 2+ 2H 2O =4HNO 3氮的氧化物溶于水的计算（1）NO 2或NO 2与N 2（非O 2）的混合气体溶于水时可依据：3NO 2+H 2O ✂2HNO 3+NO 利用气体体积变化差值进行汁算。

（2）NO 2与O 2的混合气体溶于水时．由4 NO 2＋O 2十2 H 2O ✂4HNO 3，可知，当体积比：=4：1，恰好完全反应V(NO 2)：V(O 2) >4：1，NO 2过量，剩余气体为NO <4：1，O 2过量，剩余气体为O 2(3) NO 与O 2同时通如水中时．由4 NO ＋3O 2十2 H 2O ✂4HNO 3，可知，当体积比： =4：3，恰好完全反应 V(NO)：V(O 2) >4：3，剩余气体为NO <4：3，剩余气体为O 2（4）NO 、NO 2、O 2三种混合气体通人水中，可先按（1）求出NO 2与H 2O 反应生成的NO 的体积，再加上原混合气体中的NO 的体积即为NO 的总体积，再按（3）方法进行计算。

氮及其氧化物【学习目标】1、掌握氮气的物理、化学性质，了解氮气的工业制法；2、掌握一氧化氮、二氧化氮的物理、化学性质，了解二者的实验室制法；3、掌握有关一氧化氮、二氧化氮的简单计算。

【要点梳理】要点一、氮气1．物理性质：无色、无味的气体，密度比空气略小，在水中溶解度很小（体积比=1：0.02），在压强为101KPa下，氮气在—195.8℃时变成无色液体，氮气分子在—209.9℃时变成雪花状固体。

2．化学性质：（1）通常状况下很难与其它物质发生化学反应（2）在一定条件下，能与一些物质发生化学反应①与H2反应：②与某些金属反应：3Mg+N2Mg3N2③与O2反应：在通常情况下，与O2不发生反应，但在放电或高温的条件下能与O2直接化合生成NO。

N2+O2放电或高温2NO（闪电、汽车引擎中发生的反应）NO为无色无味有毒的难溶于水的气体，NO很容易在常温下与空气中的O2化合，生成NO2。

2NO+O2==2NO2，NO2为红棕色、有刺激性气味，有毒的气体，易溶于水并发生反应：3NO2+H2O=2HNO3+NONO、NO2为大气污染物3．工业制法：（1）分离液态空气：（2）耗氧法：4．用途：工业原料，合成氨，制化肥，HNO3，保护气，制冷剂要点二、二氧化氮和一氧化氮的比较【高清课堂：氮及其氧化物ID:395519#氮的氧化物】NO NO2物色态味无色、无味、气体红棕色、刺激性气味、气体理 性 质密度 密度略大于空气 密度比空气大 熔沸点 很低 低，易液化 溶解性 不溶 易溶 化 学 性质毒性 有毒 有毒与水 不反应 3NO 2+H 2O=2HNO 3+NONO 2既是氧化剂，又是还原剂 与碱不反应2NO 2+2NaOH=NaNO 3+NaNO 2+H 2O NO ＋NO 2 ＋2NaOH=2NaNO 2 +H 2O氧化性 2NO+2CO=2CO 2+N 2 2NO 2+2KI=I 2+2KNO 2 还原性2NO+O 2=2NO 2 可使KMnO 4褪色可使KMnO 4褪色 与O 2混合，通入水中 4NO+3O 2+2H 2O=4HNO 3 4NO 2+O 2+2H 2O=4HNO 3实验室制取 3Cu+8HNO 3(稀)===3C u (N O 3)2 +2NO ↑+4H 2O Cu+4HNO 3(浓)===C u (N O 3)2+2NO 2 ↑+2H 2O 收集方法排水法向上排空气法要点诠释：氮的氧化物除NO 、NO 2外，还有12N O +、323N O +、424N O +、525N O +，其中N 2O 5、N 2O 3分别是硝酸、亚硝酸（HNO 2）的酸酐。

考点1 氮的氧化物1.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氧化生成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。

2.NO、NO2都是大气污染物，空气中NO、NO2主要来自石油产品和煤燃烧、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气。

其中空气中的NO2是造成光化学烟雾的主要因素。

3．NO、NO2的制法（1）NO的实验室制法①原理：3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O②装置：铁架台、铁夹、铁圈、烧瓶、分液漏斗、胶塞、导管、酒精灯等③收集：排水集气法④检验：无色气体和空气接触立即变红棕色（2）NO2的实验室制法①原理：Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O②装置：锥形瓶(或烧瓶)、分液漏斗、带导管胶塞221．氨的物理性质氨气为无色、有刺激性气味的气体，比空气轻，易液化，极易溶于水，氨水的密度小于水的密度，氨水的浓度越大，密度越小。

2．氨的化学性质；（1）与水反应，溶液呈碱性：NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH-氨水中所含有微粒：NH3、H2O、NH3·H2O、NH4+、OH-、H+，氨水中溶质通常看作为NH3，而不是NH3·H2O。

（2）与酸反应NH3+HNO3NH4NO3HCl+NH3NH4ClH2SO4+2NH3(NH4)2SO4氨气与氯化氢相遇便产生白烟，可用于NH3与HCl的相互检验。

（3）还原性NH3分子中氮元素呈－3价，具有还原性，能在一定条件下与O2、Cl2、CuO等反应，被它们氧化：2NH3＋3Cl2N2＋6HCl2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O3．氨气的实验室制法（1）原理：固态铵盐与碱加热反应：2NH4Cl＋Ca(OH) 2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O （2）发生装置：固+固+加热型，与制备O2气体相似；（3）收集：向下排空气法。

化学高中氮及其氧化物教案教学内容：氮及其氧化物教学目标：1. 了解氮的性质、存在形态及制备方法；2. 了解氮气、一氧化氮、二氧化氮的性质及应用；3. 掌握氮气的制备方法和实验室制备一氧化氮和二氧化氮的方法；4. 能够解释氮气、一氧化氮、二氧化氮的反应机理。

教学重点：1. 氮的性质、存在形态及制备方法；2. 氮气、一氧化氮、二氧化氮的性质及应用。

教学难点：1. 氮的存在形态及制备方法；2. 一氧化氮、二氧化氮的反应机理。

教学方法：讲授、实验、讨论教学过程：一、氮的性质、存在形态及制备方法1. 讲解氮的性质和存在形态；2. 讲解氮气的制备方法；3. 引导学生讨论氮气在工业生产中的应用。

二、氮气、一氧化氮、二氧化氮的性质及应用1. 讲解氮气、一氧化氮、二氧化氮的性质；2. 引导学生通过实验了解氮气、一氧化氮、二氧化氮的性质；3. 讨论氮气、一氧化氮、二氧化氮在环境保护和医疗领域的应用。

三、实验1. 实验一：制备氮气；2. 实验二：制备一氧化氮和二氧化氮。

四、反应机理1. 讲解氮气、一氧化氮、二氧化氮的反应机理；2. 引导学生分析氮气、一氧化氮、二氧化氮在实际应用中的反应过程。

五、总结与小结1. 总结氮及其氧化物的相关知识；2. 引导学生思考氮及其氧化物在生活和工业中的重要性。

教学反馈：布置相关作业并收集学生反馈意见。

教学材料：化学教科书、实验器材、实验药品等。

教学评估：考试、实验报告等方式对学生进行评估。

（以上内容仅供参考，具体教学过程可根据实际情况进行调整。

）。

氮气及其氧化物1．氮气2．氮的氧化物氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。

完成NO和NO2的比较表：NO NO 2物理性质颜色无色红棕色毒性有毒有毒溶解性不溶能溶化学性质与O2反应2NO＋O2===2NO2与H2O反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO与人体、环境的关系①与血红蛋白结合使人中毒②转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾(2)空气中NO2是造成光化学烟雾的主要因素。

(3)空气中NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。

(4)NO2：既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。

NO2能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝。

深度思考1．根据氮在元素周期表中的位置可知氮元素是一种活泼的非金属，为什么氮气很稳定？答案氮气的性质不仅与原子结构有关，还与氮分子的构成有关；氮气分子中的N≡N键，键能很大，分子结构稳定，故氮气很稳定。

2．俗话说“雷雨发庄稼”，这说明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合态的氮，请同学们写出三个有关的化学方程式：(1)________________________________________________________________________；(2)________________________________________________________________________； (3)________________________________________________________________________。

答案 (1)N 2＋O 2=====放电或高温2NO (2)2NO ＋O 2===2NO 2(3)3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 3．如何鉴别NO 2与溴蒸气？答案 由于NO 2和Br 2在性质上有不少相似性：①均具有氧化性；②溶于水均有酸生成；③均可与碱反应；④均为红棕色等。

高三化学一轮复习——氮气及其氧化物知识梳理[学在课内]1．自然界中氮的存在和氮的固定(1)自然固氮{雷雨天产生NO 气体豆科植物根瘤菌固氮 (2)人工固氮：合成氨工业。

2．N 2的性质N 2的电子式∶N ⋮⋮N ∶，结构式为N ≡N 。

写出有关化学方程式：①3Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N 2；②N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3； ③N 2＋O 2=====放电或高温2NO 。

3．氮的氧化物(1)氮有多种氧化物：N 2O 、NO 、N 2O 3、NO 2、N 2O 4、N 2O 5。

其中 ①N 2O 3、N 2O 5分别为HNO 2、HNO 3相应的酸性氧化物(酸酐)。

②NO 2与N 2O 4可相互转化2NO 2N 2O 4。

(对气体体积、分子数目及产物相对分子质量的影响)。

(2)NO 和NO 2的比较NO NO 2 颜色 无色 红棕色 毒性有毒有毒4.氮的氧化物对环境的污染常见的污染类型①光化学烟雾：NO x在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生的一种有毒的烟雾。

②酸雨：NO x排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。

③破坏臭氧层：NO x可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。

④NO与血红蛋白结合使人中毒。

[考在课外]教材延伸判断正误(1)食品袋中充氮气可用来防腐(√)(2)豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮属于氮的固定，是化学变化(√)(3)氮元素有负化合价、正化合价和零价，因而常温下，N2既能与氧气反应，又能与H2反应(×)(4)在实验室里，NO和NO2均用排水法收集(×)(5)可用NO2与水反应制取硝酸，故NO2是酸性氧化物(×)(6)通过灼热的镁粉，可除N2中的少量氧气(×)(7)标准状况下，6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1N A(×)(8)密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应，产物的分子数为2N A(×)拓展应用下图为自然界中氮的循环图示写出“雷雨发庄稼”三反应①__________________________________________________________________ ②_______________________________________________________________ ③_________________________________________________________________ 答案 ①N 2＋O 2=====放电或高温2NO ②2NO ＋O 2===2NO 2③3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 思维探究(1)氮元素的非金属性很强，为什么N 2的性质却稳定？答案 氮元素的非金属性很强，氮原子得电子能力强。