氮族元素PPT课件(2)

分离液态空气
先气化 氮气 沸点：-196℃
空气
液化
液态空气
后气化
氧气 沸点：-183℃
☻不是“蛋糕”
☺ “蛋”扶你走路，“羊”负你爬山！
二、氮的氧化物
N2O NO 1、一氧化氮 N2O3
有哪几种？ NO2（N2O4） N2O5
无色、有毒(与血红蛋白结合)、难溶于水的气体；极易与氧 气反应生成二氧化氮；“明星分子” 2NO+O2 = 2NO2
核 电 荷 数 增 大 、 电 子 层 增 多
原 子 半 径 增 大
熔 沸 点 先 升 高 后 降 低
单 质 密 度 增 大
单 质 氧 化 性 减 弱
最 高 价 氧 化 物 对 应 水 化 物 的 酸 性 减 弱
氢 化 物 的 稳 定 性 减 弱
氮族元素的第一电离能比同周期的碳族、氧族元素大！
主题2：氮及其化合物
主题1：氮族元素
相似性
7N(氮) 15P (磷)
在周期表中位置？第ⅤA 族 2np3 nS 元素符号和名称？ nS nP 递变性
原子结构 单质物性 化学性质
1、最外层都有5个 电子，主要化合价 -3、+3和+5 2、气态氢化物的 通式： RH
3
33As (砷)
51Sb (锑) 83Bi (铋)
3、最高价氧化物对 应的水化物通式为 HRO3 或H3RO4
2、二氧化氮
红棕色、有刺激性气味的有毒的气体；易液化；密度比空 气大。溶于水跟水反应生成硝酸和一氧化氮。强氧化性； 与N2O4（无色）可相互转化。 2NO2 N2O4 3NO2 + H2O =2HNO3 + NO
NO2+SO2=NO+SO3 通常情况下纯的二氧化氮是纯净物吗？
能用湿润的淀粉KI试纸鉴别NO2和溴蒸气吗？
（2）Cu++NO2-+2H+=Cu2++NO↑+H2O （1）A.破坏臭氧层。主要是因为NO易形成光化学烟雾，存 在如下循环：NO2+能量→NO+O，O2+O→O3。易反应的O3 又与烃类等进行一系列复杂化学反应，生成能与NO反应的 自由基，由此形成光化学烟雾。选项C，造成酸雨，因为NO 易被氧化成NO2，NO2遇水生成HNO3。选项D，NO同CO一 样，易与人体中血红蛋白结合，使人体缺氧而中毒。
能力· 思维· 方法
【例1】Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内 有独特功能，近年来此领域研究有很大发展，因此这 三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖。下列 关于NO的叙述不正确的是( D ) A. NO可以是某些含低价N物质氧化产物 B. NO不是亚硝酸酐 C. NO可以是某些含高价N物质的还原产物 D. NO是棕色气体
【例2】NO分子因污染空气而臭名昭著。近年来，发现少量的 NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记 忆的功能，而成为当前生命科学的研究热点。NO亦被称为“明 星分子”，试回答下列问题： （1）NO的危害在于 A C D （填以下项目的编号）。 A. 破坏臭氧层 B. 高温下能使一些金属被氧化 C. 造成酸雨 D. 与人体血红蛋白结合 （2）在含Cu+离子酶活化中心中，亚硝酸根离子可转化为NO， 写出Cu+和亚硝根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式 。
N2+3H2
高温高压 催化剂
2NH3 （氧化性）
N2+3Mg N2+O2 N2
点燃 放电
人工固氮
Mg3N2（氧化性）
(淡黄色)
2NO （还原性） 化合态氮
自然固氮
根瘤菌
3.氮的固定： 将氮单质变成化合物 实验室制少量： 2NH3+3CuO=3Cu+3H2O+N2 4.制法： 工业上:分离液态空气
△
N2的制法：
NO2+2KI+H2O=NO+2KOH+I2
氮的氧化物——NO与NO2的性质比较 NO NO2
红棕色，刺激性气味 红棕色、易溶、刺激性味 有毒
物性 毒性 与水 与O2
H2 O
无色、难溶 无色，刺激性气味
有毒（机理同CO）
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 2NO + O2 = 2NO2
（3）在常温下，将NO气体压缩到1.01×107Pa，在一个 体积固定的容器里加热到50℃。发现气体的压强迅速下 降，压强降至略小于原压强2/3就不再改变，已知其中一 种产物为N2O，写出上述变化的化学方程式。 （4）解释（3）中为什么最后的气体总压强小于原压强 的2/3？
（3）3NO=N2O+NO2
与NaOH
制备
小结：
N2
NO
NaNO2 NO2
SO3+NO
I2+NO+KOH
N 2O 4
HNO3
•2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO •4NO+3O2+2H2O=4HNO3 •4NO2+O2+2H2O=4HNO3 •6NOx+4xNH3=(3+2x)N2+6xH2O(催化剂) •NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O NO2+SO2=NO+SO3 NO2+2KI+H2O=NO+2KOH+I2
知识主线(化合价变化)：
-3
N
N N2
0
N
+2
N
+4
+5
N
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NH3 （NH4+）
NO
NO2 HNO3 （N2O4） （NO3-）
22S22p3 1S 电子排布式：
一、氮气（N2）
1、氮的原子结构
N2的电子式：
氮气（N2）的分子结构式为：N≡N，键能大，结 构非常稳定。所以化学性质不活泼——“惰”
2.化学性质： (从氧化还原角度)
与O2、 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3
NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + H2O 2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O 3Cu + 8HNO3（稀）= 3Cu(NO3)2+2NO↑+ 4H2O Cu + 4HNO3（浓）= Cu(NO3)2+ 2NO2 + 2H2O
（4）存在平衡2NO2 N2O4，所得气体的 物质的量略小于原气体的2/3。
拓展：氮的氧化物跟氧混合后溶于水的数量分析
[例1]同温同压下，在3 支相同体积的试管中分别充有等体积 混合的2种气体，它们是①NO和NO2；②NO2和O2；③NH3和N2。 现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气 体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是 ( B ) A. V1 ＞ V2 ＞ V3 B. V1 ＞ V3 ＞ V2 C. V2 ＞ V3 ＞ V1 D. V3 ＞ V1 ＞ V2