氮及其化合物教学案

第四节氮及其化合物(教、学案)

考纲要求

1.了解氮单质及其重要化合物的主要性质及应用。

2.了解氮单质及其重要化合物对环境质量的影响。

命题热点

1.以不同价态的氮考查氧化还原反应.

2.以NO、NO2的制备考查HNO3的性质。

3.以氨和铵盐的相互转化考查NH3、NH 4+的检验及NH3的实验室制法等。

全局性掌控

本节重要知识有N2、NO、NO2、NH3、HNO3、铵盐的性质及用途，NH3的制法，NH的检验等，主要考查硝酸的强氧化性，如离子共存，氨气的性质、实验室制法及相关探究性实验，硝酸与金属反应的相关计算，大气污染等．硝酸的强氧化性一直是高考的热点，硝酸与金属的反应也经常出现，预测2013年的高考中氮及其化合物知识仍会与理论知识结合起来综合考查.

氮元素及其化合物之间的转化关系

判断正误，启迪思维

1.向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸：Fe(OH)2＋2H＋==Fe2＋＋2H2O(2010·四川卷T9－B项)

2.CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在(2010·山东卷T13－C项)

3.pH＝1的溶液中能大量共存的离子组：Fe2＋、NO 、SO42+、Na＋(2010·江苏卷T6－A项)

4.NO可用于某些疾病的治疗(2010·上海卷T4－D项)

5.将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2＋还原成Cu(2010·全国卷ⅠT7－D项)

氮族元素概述

氮族元素包括五种元素，位于元素周期表的族。

一、氮的单质及其氧化物

（一）氮气

氮元素在自然界中以和两种形态存在，游离态的氮均以形式存在，N2占空气体积的左右。

1.物理性质：。

2.分子结构：电子式为。结构式为。由于氮气分子中的N≡N键很牢固，断裂需很多能量，所以通常状况下，氮气的化学性质不活泼。

3.氮的固定

（1）氮的固定的定义

（2）氮的固定种类

氮的固定分和两种。自然固氮又有和两种。

雷电固氮的化学方程式为（汽车引擎中也有此反应发生，因此汽车尾气中含有氮的氧化物会污染大气）。

目前工业上人工固氮的方法主要是合成氨，其反应的化学方程为

N2加热时可以和镁反应：

（二）氮的氧化物

1.氮的氧化物有多种：，其中和分别为和的酸酐，而中学化学重点研究的是NO和NO2两种氧化物。

2.NO和NO2的性质

二、氨

1.物理性质

氨气是无色有气味的气体，易液化（液态氨称为液氨，常用做制冷剂）。极易溶于水，常温常压下，1体积水能溶解约700体积的NH3，其水溶液称为氨水。

2.分子结构

电子式为结构式分子空间构型

3.化学性质

（1）与水反应化学方程式水溶液显

性，原因是（用电离方程式表示）（2）液氨和氨水的区别

NH3＋H2O NH3·H2O NH4＋＋OH－，氨水呈碱性。

液氨氨水物质成分

微粒种类

主要性质

存在条件

（3）与酸反应

①实质：

②NH3与HCl、H2SO4反应的化学方程式分别为

③与CO2等酸性氧化物反应：

（4）与盐溶液的反应：将氨水分别加入下列溶液中

①氨与氧气反应：。此反应叫氨的催化氧化，是工业上制取硝酸的基础。

②与其他氧化剂反应(O2 NO CuO Cl2适当条件反应）

(6)制法

①实验室制法：

②工业制法：____________________.

(7)用途：制HNO3、铵盐、纯碱、尿素、制冷剂等。

三、铵盐——氮肥

农业上常用铵盐作为氮肥。

1.物理性质：

2.结构（1）NH4＋电子式（2）铵盐中存在键和键。

3.化学性质

（1）受热分解（以NH4HCO3和NH4Cl为例）

（2）铵盐与碱反应［以NH4Cl和NaOH为例］

（3）铵盐的水解

4 、NH4+的检验

四、硝酸

1.硝酸的物理性质

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混溶常用的浓HNO3的质量分数大约为69%，98%以上的浓HNO3在空气中由于挥发出HNO3而产生“发烟”现象，通常叫做发烟硝酸。

2.硝酸的化学性质

（1）强酸性：，具有酸的通性。

（2）不稳定性：。浓硝酸常呈黄色是因为

硝酸的存放存

（3）强氧化性

①与金属反应

a.除金、铂外，几乎所有金属都能与HNO3发生反应，被氧化成最高价硝酸盐。

b.Cu分别与浓HNO3、稀HNO3发生反应的化学方程式为：

c.铁、铝遇冷的浓HNO3或浓H2SO4会发生钝化，故可用铁、铝容器贮存冷的浓HNO3、浓H2SO4。叫做王水，能溶解金、铂等不溶于硝酸的金属。

②与非金属反应（如浓硝酸和碳反应）

③与其他还原性化合物或离子（如HBr、HI、S2-、SO2、SO32-、Fe2+等）反应，

3、硝酸的制法：

工业制法：

实验室制法：

NO3-的检验方法

练习:

1．如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继

续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的可能是什么气体() A．可能是N2与NO2的混合气体B．只能是O2与NO2的混合气体

C．可能是NO与NO2的混合气体D．只能是NO2一种气体

2．如图所示，当向试管内通入21 mL O2时，最后试管中的液面仍在原来的位置，则原试管中NO为()

A．6 mL B．12 mL C．16 mL D．18 mL

3.容量为10 mL的试管，充满NO2和O2的混合气体，把试管倒立在水槽中，充分反应后，试管中尚有1 mL气体，则原混合气体中各成分的体积各为多少？

考点二：氨气的实验室制法及性质

1．喷泉实验

(1)喷泉实验成功的关键

①盛气体的烧瓶必须干燥；

②气体要充满烧瓶；

③烧瓶不能漏气(实验前应先检查

装置的气密性)；

④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

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(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)来使喷泉产生。