5.2.1 氮气及氮氧化物 （课件） -高中化学人教版（2019）必修第二册.pptxVIP

§5.2氮及其化合物

N

液氮

在国民经济和日常生活中，氮气有广

泛的用途。首先，利用它“性格孤独”的特点，我们将它充灌在电灯泡里，可防止钨丝的氧化延长灯泡的使用寿命。还可用它来代替惰性气体作焊接金属时的保护气。氮气为什么可以作保护气?

氮的存在及氮的固定

01

N01

空气中的氮气(N₂)

04

02

N

03

H0

III

N一C—

酰胺基

动植物体内蛋白质

铵盐

(NH₄+)

氨气(NH₃)

氮的存在

01

氮在元素周期表中的位置

氮第二周期

第VA族

氮原子的最外电子层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易

失去5个电子。因此，氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构

成物质。

:N::N:

N=N

三键护体，难以断裂

7N

14.01

78%N₂

idol

21%O₂

空气让生活更美好(氮的固定)

(豆科植物的根瘤)

氨或铵盐

亚硝酸盐

硝酸盐

雷电作用

人工固氮动物排泄物

固氮作用及遗体

空气让生活更美好(氮的固定)

被细菌

分解

大气中

的氮

制造蛋白质

动物摄食

植物遗体

氮的固定反应条件严苛特有!

为什么?

人工固氮

氮的固定高能固氮N₂+O₂放电或高温2NO

生物固氨根瘤菌

氮的固定：将游离态的氮转化为氮的化合物的过程

弗里茨·哈珀1918年

发明了N₂和H₂

直接合成氨的方法

埃特尔2007年

发现了合成氨

的反应机理

改进了反应条件，实现

氨的规模化工业生产

氮的固定：一个反应，三个诺奖

博施1931年

氮气的性质

物理性质：N₂是一种无色、无味

化学性质：N三N

的

气

体

,p

(N

₂)

p

(

空气

)

,难

溶

于

水

。

(

)稳定性：通常情况下，氮气难以

与接

其

他收

物

质

发生化

学

反

应

,

无法被大多数生物体直

吸

。

(2

)氮气

与

金属或非金

属单质的反应

①与

金

属镁反应：

②与

氧气反应

放电或高温2NO

氢

气反

③与

应

:

：

氮氧化物02

从左往右，非金属性依次增强!

+3N₂O₃

+2NO

+7

氮的氧化物

CF

+5N₂O₅

NON,O

10

Ne+4

3

LiBeB

+1N₂O

穆拉德弗奇戈特

FeridMuradRobertF.Furchgott

发现在心血管系统中起信号分子作用的一氧化氮。

诺贝尔生理学或医学奖(1998年)

伊格纳罗

LouisJ.Ignarro

一氧化氮在治疗疾病中的突出应用

放松动脉，降低血压

对抗炎症及

微生物入侵

防治凝血，减少冠心病和中风

胰岛素分泌，

预防糖尿病

增加脑血血流，提升记忆力

物质

颜色、状态

气味

毒性

水溶性

NO

无色气体

无味

有毒

不_溶于水

NO₂

红棕色气体

有刺激性气味

有毒

易溶于水

一氧化氮和二氧化氮

物理性质

实验

操作

在如上图注射器里充入20mLNO,然后吸入5

mL水，用乳胶管和弹

簧夹封住管口，振荡注射器

打开弹簧夹，快

速吸入10mL空气

后夹上弹簧夹

振荡注射器

实验

现象

化学方程式

ⅢTIpTIITiiir

1020304050

mL

二氧化氮溶于水的实验

在如上图注射器里充入20mLNO,然后吸入5

mL水，用乳胶管和弹

簧夹封住管口，振荡注射器

实验

操作

打开弹簧夹，快

速吸入10mL空气

后夹上弹簧夹

振荡注射器

实验

现象

无明显

现象

无色气体变为红棕色

红棕色气体变浅至消失，有无色气体生成，

注射器活塞向内滑动

化学方程式

2NO+O₂===2NO₂

3NO₂+H₂O===2HNO₃+NO

如果要将注射器中的NO充分

转化，可以采取什么措施?

(工业制硝酸的原理)继续通入过量的空气

二氧化氮溶于水的实验

ITTIITπTTiiITiITT

1020304050mL

可与

工业生产硝酸O₂反应生成NO

时₂

,由于NO₂,因此通入

与H₂O适量的

反氧

应气

会可

生使

成N

HO

NO或

₃

N

和O₂

N恰

O,好

N完

O又

全溶

于

水

。

)试

根

据

反

(1

应