氮及其重要化合物

《氮及其重要化合物》教学设计一、教学目标（一）知识与技能目标1、了解氮元素在自然界中的存在形式，认识氮单质的性质。

2、掌握氮的氧化物（NO、NO₂）的性质，理解其产生的环境问题。

3、理解氨和铵盐的性质、用途，掌握氨气的实验室制法。

4、认识硝酸的性质，了解硝酸在工业生产中的应用。

（二）过程与方法目标1、通过实验探究，培养学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。

2、通过对氮及其化合物之间转化关系的讨论，培养学生的归纳总结能力和逻辑思维能力。

（三）情感态度与价值观目标1、使学生认识到氮及其化合物在生产生活中的重要性，增强学生对化学与社会联系的认识。

2、培养学生的环保意识，引导学生关注环境问题。

二、教学重难点（一）教学重点1、氮的氧化物、氨和硝酸的性质。

2、氨气的实验室制法。

（二）教学难点1、氮的氧化物之间的转化。

2、硝酸的强氧化性。

三、教学方法讲授法、实验探究法、讨论法四、教学过程（一）导入新课【展示图片】展示雷雨发庄稼、人工固氮合成氨等图片。

【提问】这些图片都与氮元素有关，那么氮元素在自然界中是如何存在的？氮及其化合物又有哪些重要的性质和用途呢？（二）新课讲授1、氮单质【讲解】氮元素在自然界中主要以游离态存在于空气中，氮气占空气体积的 78%。

氮气是一种无色、无味、难溶于水的气体。

【化学性质】氮气的化学性质很稳定，通常情况下不易与其他物质发生反应。

但在一定条件下，氮气能与氧气、氢气等发生反应。

N₂＋ O₂＝ 2NO（放电条件）N₂＋ 3H₂⇌ 2NH₃（高温、高压、催化剂）2、氮的氧化物（1）一氧化氮（NO）【展示】一瓶 NO 气体【讲解】NO 是一种无色、无味的气体，难溶于水，极易与氧气反应生成二氧化氮。

2NO ＋ O₂＝ 2NO₂（2）二氧化氮（NO₂）【展示】一瓶 NO₂气体【讲解】NO₂是一种红棕色、有刺激性气味的气体，易溶于水，与水反应生成硝酸和一氧化氮。

3NO₂＋ H₂O ＝ 2HNO₃＋ NO【思考与讨论】氮的氧化物对环境有哪些危害？如何防治？3、氨（1）氨的物理性质【展示】一瓶氨气，引导学生观察氨气的颜色、状态、气味，做喷泉实验让学生观察氨气的溶解性。

第15讲 氮及其重要化合物考点一 氮及其氧化物一、自然界中氮元素的存在形式二、氮气与氮的固定写出有关反应的化学方程式： 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 。

将游离态氮转变为化合态氮的过程叫氮的固定。

(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：工业合成氨。

三、氮的氧化物氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5等，其中属于酸性氧化物的是N2O3和N2O5。

完成下表中NO和NO2的比较：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，产生的一种有毒的烟雾。

(2)酸雨：NO x排入大气后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨水降落到地面形成酸雨。

(3)破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。

2．常见的NO x尾气处理方法(1)碱液吸收法2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O；NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O。

NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)，此法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(N2)；NO x与CO 在一定温度下可催化转化为无毒气体(N2和CO2)，此法一般适用于汽车尾气的处理。

判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)固氮反应一定属于氧化还原反应。

()(2)NO中的NO2杂质气体，可通过盛有水的洗气瓶除去。

()(3)CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在。

()(4)N2与O2在放电条件下直接化合生成NO2。

()(5)NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂。

()(6)可用NO2与水反应制取硝酸，故NO2是酸性氧化物。

氮及其重要化合物考点一 氮气及氮的氧化物[知识梳理]1．氮元素在自然界中的存在及氮的固定2．氮气(1)分子式：__N 2__，电子式：，结构式：__N ≡N__。

(2)物理性质：无色无味的气体，密度比空气略小，__难__溶于水，熔点、沸点很低。

(3)化学性质(非金属性N>P ，因为N ≡N 键，N 2不如P 4活泼)①与氧气反应： N 2＋O 2=====放电2NO (汽车尾气中产生氮的氧化物和雷电固氮反应)； ②与氢气反应： N 2＋3H 2催化剂高温、高压2NH 3 (工业合成氨的反应原理)；③与Mg 反应： 3Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N 2 。

3．氮的氧化物 (1)氮的氧化物氮有＋1→＋5多种价态的氧化物，如__N 2O__、__NO__、__NO 2__、__N 2O 4__、N 2O 3、N 2O 5等，其中属于酸性氧化物的是__N 2O 3、N 2O 5__，比较常见的是NO 和NO 2。

(2)NO 和NO 2性质及对环境的影响均对环境造成影响：光化学烟雾、酸雨和破坏臭氧层 (3)NO x 的两种常见处理方法①碱液吸收法——一般适合工业尾气中NO x 的处理。

2NO 2＋2NaOH===NaNO 3＋NaNO 2＋H 2O NO 2＋NO ＋2NaOH===2NaNO 2＋H 2ONO 2、NO 混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的的条件是：n (NO 2)≥n (NO)。

②催化转化法——一般适用于汽车尾气的处理。

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

[对点检测]1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”。

(1)食品袋中充氮气可用来防腐。

( )(2)NO 能够与人体中的血红蛋白结合，造成人体缺氧中毒。

( ) (3)制取NO 2时，用水或NaOH 溶液吸收尾气。

( )(4)标准状况下，6.72 L NO 2与水充分反应转移的电子数目为0.1N A 。

氮及其重要化合物氮是一个非金属元素，其化学符号是N，原子序数为7。

氮在地球大气中占78%以上的比例，是大气中存在量最丰富的元素之一，也是生命体系中不可或缺的重要元素。

氮的重要性氮是植物生长需要的元素之一，它是构成植物细胞的基本组分之一。

在水果、蔬菜等植物食品中，氮是组成蛋白质的必需元素。

在动物体内，氮则是构成蛋白质、核酸、酶等生物分子的重要组成部分。

除了在生物领域的应用之外，氮也在其他许多领域中扮演着重要角色。

例如，过氧化氢燃烧中的反应物之一就是氮，氨氧化制备硝酸等重要化工产业都离不开氮的参与。

氮的化合物由于氮是一种非常活泼的元素，可以与很多其他元素组成不同的化合物。

以下是几种重要的氮化合物以及它们的相关应用。

氨氨是一种具有刺激性气味的气体。

在生物领域中，氨是动物尿液中的主要成分之一。

在工业中，氨被用于制造肥料、制备硝酸等。

氮气氮气是氮的一种无色、无味、无毒的气体，也是地球大气中占七成以上的主要成分之一。

氮气在工业上被用于保护氧敏化合物，防止其受到氧化。

氮化物氮化物是一种由氮与其他元素组成的化合物。

例如，氮化硼是一种特种陶瓷材料，可用于制备化学反应器、高温热管等设备；氮化铝则是一种具有较强硬度和导电性的陶瓷材料，广泛应用于电子工业。

硝化物硝化物是一种由氮和氧组成的化合物。

其中，硝酸是一种重要的硝化物，在化工和农业领域都有重要应用。

硝酸是许多其他化工品的原料，也是制造肥料的重要原料之一。

从以上所述可知，氮及其化合物在世界各个领域中都有着重要的应用。

尽管氮在自然界中存在丰富，但如何有效地利用氮资源仍然是未来诸多挑战之一。

因此，在氮化合物相关研究的过程中，需要尽力实现经济效益、社会效益和环境效益的统一，达到资源的高效利用和持续发展的目的。

启梦教育高一下化学期末复习之氮及其重要化合物考点一氮气及氮的氧化物1.氮气(1)氮元素的存在与氮的固定(2)N2的物理性质无色、无味气体,密度比空气略③,④溶于水。

(3)N2的化学性质N2的电子式为⑤,结构式为⑥。

写出下列反应的化学方程式。

a.N2与Mg反应:⑦。

b.N2与H2反应:⑧。

c.N2与O2反应:⑨。

2.氮的氧化物(1)多种价态的含氮氧化物N2O(+1)、NO(+2)、N2O3(+3)、NO2(+4)、N2O4(+4)、N2O5(+5)等。

其中N2O3、N2O5分别为HNO2、HNO3的相应的酸性氧化物(酸酐)。

NO2与N2O4可相互转化,2NO2N2O4,它们均为大气污染物。

(2)NO与NO2性质的比较物质NO NO2氮的价态+2价+4价物理性质⑩色、溶于水的气体色、有刺激性气味的气体,易液化,溶于水化学性质O2不反应H2O 不反应3NO 2+H2OH2O 、O2氧化性有氧化性,但通常情况下表现出还原性强氧化性,在溶液中能氧化S2-、I-、Fe2+等离子对环境的影响有毒,大气污染物之一有毒,大气污染物之一实验室制取原理及收集方法(法收集) (法收集)(3)氮的氧化物(NO、NO2)对环境的影响a.氮氧化物与碳氢化合物经紫外线照射发生反应,生成一种有毒的烟雾,称为光化学烟雾。

氮氧化物与空气中的水反应生成硝酸和亚硝酸,是酸雨的成分。

NO2破坏臭氧层,可使平流层中的臭氧减少,导致地面紫外线辐射量增加。

b.大气中氮氧化物主要来源于化石燃料的燃烧、汽车尾气(燃料在发动机内电火花引燃时,氮气与氧气反应生成的)、植物体的焚烧以及农田土壤和动物排泄物中含氮化合物的转化。

【答案】①自然固氮②人工固氮③小④难N︙︙⑥N≡N⑦3Mg+N2Mg3N2⑧N2+3H22NH3⑨N2+O22NO⑩无不红棕易2NO+O22NO22HNO3+NO4NO+2H2O+3O24HNO34NO2+2H2O+O24HNO33Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O排水Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O向上排空气1.虽然大气含有约78%的氮气分子,地球上的动植物仍须花费一番工夫,方可取得成长所需的氮元素。

氮与其化合物的性质与应用一、氮的性质氮是地球上最常见的元素之一，占空气的78%。

它是一种无色、无味、无毒的气体，化学性质相对稳定。

氮的原子结构使其具有较高的离子化能和较稳定的电子排布，因此氮对大多数化学反应不活泼。

二、氮的化合物1. 氨气 (NH3)氨气是由氮和氢原子组成的化合物，广泛应用于农业、医药、化工等领域。

它是一种无色气体，在标准温度和压力下，氨气有刺激性气味。

氨气是氮肥的重要组成部分，通过提供植物所需的氮元素来促进植物的生长。

此外，氨气还可以用作冷却剂、清洁剂和消毒剂。

2. 硝酸 (HNO3)硝酸是一种强酸，也是氮的重要化合物之一。

它被广泛应用于农业、制药和化工工业。

硝酸是制造肥料的关键原料之一，也是许多爆炸物和炸药的重要成分。

同时，硝酸还被广泛用于电子行业中的金属蚀刻和铜板的处理。

3. 氮氧化物 (NOx)氮氧化物是由氮和氧原子组成的化合物，包括一氧化氮 (NO) 和二氧化氮 (NO2)。

它们是空气污染物的重要来源之一，主要由汽车尾气和工业废气排放产生。

氮氧化物在大气中的长时间积累会对环境和人体健康造成严重影响，如臭氧层破坏和呼吸系统疾病。

因此，减少氮氧化物的排放对于环境保护至关重要。

4. 氨基酸和蛋白质氨基酸是构成蛋白质的基本单元，由氮、碳、氢和氧原子组成。

蛋白质是生物体内最重要的有机化合物之一，在生命活动中起着重要作用。

蛋白质不仅是身体组织和器官的主要组成部分，还参与酶的催化、免疫系统的功能和遗传信息的传递等。

三、氮化合物的应用1. 农业领域氮化合物是农业中重要的肥料来源之一。

氨气和硝酸作为氮肥的主要组成部分，被广泛用于提供植物所需的氮元素。

氮肥的施用可以促进植物生长，提高农作物的产量和质量。

2. 化工工业氨气和硝酸在化工工业中具有广泛的应用。

氨气被用于合成化学品，如塑料、纤维和染料。

硝酸则被用于制造爆炸物、肥料和染料等。

氮氧化物中的氮二氧化物还用于脱氧化和氧化反应。

3. 药物制造氮化合物在医药领域中被广泛应用于药物合成和研发。

氮及其重要化合物一、氮气1、氮气的转化图3Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N 2； N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3；N 2＋O 2=====放电或高温2NO 2、氮的氧化物（1）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，其中属于酸性氧化物的是N 2O 3、N 2O 5。

（2）NO 和NO 2性质的比较(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，产生一种有毒的烟雾。

②酸雨：NO x 排入大气中后，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)。

二、氨和铵盐1、氨的分子结构和物理性质2(1)氨气与水的反应 NH 3＋H 2ONH 3·H 2ONH ＋4＋OH －，氨气溶于水得氨水。

①氨水中含有的粒子：NH 3·H 2O 、NH 3、H 2O 、NH ＋4、OH －、H ＋。

②NH 3·H 2O 为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH 3·H 2O=====△NH 3↑＋H 2O 。

(2)氨气与酸的反应蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有白烟生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。

氮及其化合物【考点要求】考点 1 氮及其重要化合物的主要物理性质，知道氮单质的主要用途考点 2 二氧化氮和水的反应考点 3 氨气和水、酸的反应，认识氨水的成分及氨水的不牢固性，铵盐易溶于水、受热易分解、与碱反应等性质考点 4硝酸的强氧化性，认识硝酸分别于Cu 、 C 反应，认识常温下铁、铝在浓硝酸中的钝化现象考点 5 氮循环对生态平衡的重要作用。

认识氮氧化物、二氧化硫等污染物的本源和危害，认识非金属及其重要化合物在生产生活中的应用和对生态环境的影响，渐渐形成可连续发展的思想。

【考点梳理】1、氮气物理性质：氮气是一种无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。

化学性质：化学性质很牢固，只有在必然条件（如高温、高压、放电等）下，才能跟H2、O2等物质发生化学反应。

与氧气反应N2 + O2 ===== 放电或高温== 2NO与氮气反应工业合成氨N 2 + 3H 2 2NH 3用途；氮气的用途广泛，工业上，氮气是制硝酸、氮肥的原料，含氮化合物是重要的化工原料。

氮气还常被用作保护气；在医学上，常用液氮作医疗麻醉。

氮的固定指的是将游离态的氮（即氮气）转变成化合态的氮的过程。

氮的固定方式可分为工业固氮、闪电固氮、生物固氮三种。

“雷雨发庄稼”就是一个闪电固氮的过程。

2、 NO物理性质：无色难溶于水的有毒气体，大气污染物之一，化学性质：极易在空气里被氧化成NO 2。

3. NO2物理性质：红棕色有刺激性气味的有毒气体，易溶于水，易液化。

化学性质：空气中的NO 2在必然条件下易形成光化学烟雾，并且对臭氧层中臭氧的分解起到催化作用。

和氧气反应：2NO + O2 == 2NO 2与 H 2O 的反应：3NO2 + H 2O === 2HNO 3 + NO 工业上利用这一原理来生产硝酸。

与碱的反应2NO 2+2NaOH===NaNO 3+NaNO 2+H2O 实验室常用NaOH来吸取二氧化氮用途及危害空气中的 NO 2与水作用生成 HNO 3，随雨水落下形成酸雨，工业制硝酸最后也是用水吸取生成的 NO2制得硝酸。

《氮及其重要化合物》讲义一、氮元素的存在与性质氮元素在自然界中广泛存在，它是地球大气的主要成分之一，约占大气体积的 78%。

氮元素在生物体中也扮演着重要的角色，是构成蛋白质和核酸等生物大分子的基本元素之一。

氮原子的核外电子排布为 2、5，其最外层有 5 个电子。

这使得氮原子在化学反应中既可以获得 3 个电子形成－3 价的氮化物，也可以失去 5 个电子形成＋5 价的化合物，还能形成多种中间价态的化合物，如＋1、＋2、＋3、＋4 价等。

氮气是一种无色、无味、无毒的气体，化学性质相对稳定。

在常温常压下，氮气很难与其他物质发生反应。

但在高温、高压、放电等条件下，氮气可以与氢气、氧气等发生反应。

二、氮气（N₂）1、氮气的物理性质氮气在标准状况下是一种无色、无味的气体，密度略小于空气，难溶于水。

2、氮气的化学性质（1）氮气与氢气的反应在高温、高压、催化剂的条件下，氮气和氢气可以发生反应生成氨气（NH₃），这是工业合成氨的重要反应：N₂＋ 3H₂⇌ 2NH₃（2）氮气与氧气的反应在放电或高温条件下，氮气和氧气会发生反应生成一氧化氮（NO）：N₂＋ O₂＝ 2NO三、氮的氧化物氮的氧化物种类较多，常见的有一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO₂）、一氧化二氮（N₂O）等。

1、一氧化氮（NO）（1）物理性质一氧化氮是一种无色、无味的气体，难溶于水。

（2）化学性质一氧化氮具有较强的还原性，容易被氧气氧化为二氧化氮：2NO ＋O₂＝ 2NO₂2、二氧化氮（NO₂）（1）物理性质二氧化氮是一种红棕色、有刺激性气味的气体，易溶于水。

（2）化学性质二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮：3NO₂＋ H₂O ＝2HNO₃＋ NO二氧化氮自身还会发生聚合反应生成四氧化二氮（N₂O₄）：2NO₂⇌ N₂O₄四、硝酸（HNO₃）1、物理性质纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，能与水以任意比例互溶。

2、化学性质（1）强酸性硝酸在水溶液中完全电离，具有强酸性。