第二節

氮及其化合物

第1課時氮氣與氮的固定

人教版必修第二冊學習目標本節重點

通過分析氮的原子結構，推斷含氮物質可能的化學特性，理解結構與性質的關系。本節難點

通過實驗探究，了解一氧化氮與氧氣反應、二氧化氮與水反應等性質，感受化學變化的奇妙。

新課導入神秘的“魔鬼谷”

在新疆與青海交界處有一山谷，當人畜進入后，經?？耧L暴雨，電閃雷鳴，雷電能把人畜擊斃，人稱“魔鬼谷”。而谷內卻是牧草茂盛，四季常青。你知道這是什么原因嗎？空氣的成分(按體積)(78%)氮氣(21%)氧氣教師點撥一、氮元素在自然界中的存在游離態（單質）：主要以N2的形式存在于空氣中化合態：部分存在于動植物體內的蛋白質中；部分存在于土壤、海洋里的硝酸鹽（NO3-）和銨鹽（NH4+）中。教師點撥二、氮元素的位置與結構

氮元素在元素周期表中的位置第二周期，第VA族寫出氮氣的電子式和結構式

氮元素的最高價態為+5，最低價態為-3，氮原子一般通過共用電子對與其他原子相互結合構成物質。

化合價：

-3、0、+2、+3、+4、+5電子式結構式N2化學式N

N

NNN2內兩個N間以氮氮三鍵結合,斷開該鍵要較多的能量,所以N2的化學性質很穩定.氮元素的非金屬性比氧元素弱，比碳元素強

教師點撥氮的應用穩定性常溫下，N2的化學性質很穩定，通常情況下難以與其他物質發生化學反應反應氮氣在低溫加壓時可以液化形成液氮,液氮汽化會吸熱使溫度降低液氮液氮食品醫療液氮冷凍麻醉劑焊接保護氣食品保護氣充氮燈泡氮肥教師點撥顏色氣味密度熔沸點狀態氣體無色無味密度比空氣略小——不用排空氣法熔點、沸點比O2的低三、氮氣的物理性質溶解性難溶于水——排水法

氮氣

熔點：-210℃

沸點：-196℃

密度：1.25g/L?提醒

特性：易液化(?40℃)教師點撥四、氮氣的化學性質

(1)與金屬單質（Mg、Li、Ca、Sr、Ba、Al等）反應

(2)與非金屬單質（O2、H2、B、Si等）反應離子化合物，遇水強烈水解在高溫、高壓、催化劑或者放電等條件下，才能和某些物質發生反應。Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑Mg+O2=MgOMg+CO2=MgO+C注意:N2在O2燃燒只生成NO,與O2量無關教師點撥五、氮的固定將大氣中游離態的氮單質（N2）轉化為氮的化合物的過程生物固氮(如豆科植物的根瘤菌固氮)高能固氮(如雷雨天氣N2轉化為NO)合成氨(工業上合成氨)仿生固氮(仿生材料可起到根瘤菌的作用)分類自然固氮人工固氮“種豆子不上肥，連種幾年地更肥”“雷雨發莊稼”思考與討論氮的氧化物NO2與N2O4可相互轉化：2NO2N2O4N2O+lNO+2N2O3+3NO2+4N2O4+4N2O5

+5NH3-3N20(笑氣)(酸性氧化物)(酸性氧化物)HNO2含氧酸HNO3含氧酸酸酐：含氧酸失去水后的氧化物酸酐酸酐笑氣：無色有甜味的氣體,在室溫下穩定,有輕微麻醉作用,并能致人發笑N2O5

和N2O3屬于酸性氧化物教師點撥(1)二氧化氮和一氧化氮的物理性質顏色氣味密度溶解性狀態氣體(常溫下)紅棕色刺激性氣味密度比空氣大易液化

易溶于水氣體無色無味密度比空氣大不溶于水NO2NO排水法向上排空氣法有毒（易結合血紅蛋白使人中毒）有毒（刺激腐蝕呼吸道黏膜）?提醒標況下為液體教師點撥(2)一氧化氮的化學性質①NO具有還原性，常溫下，很容易與空氣中的O2化合，生成NO22NO＋O2＝2NO2

②NO具有氧化性，與CO、NH3反應，生成氮氣2NO＋2CO

2CO2＋2N2

催化劑6NO＋4NH3

5N2＋6H2O

一定條件?應用

NO是人體內的“信號分子”可以舒張血管，抗氧化實驗探究(3)二氧化氮的化學性質3NO2+H2O=2HNO3+NO（工業上利用這一原理生產硝酸）①

NO2溶于水

2NO2N2O4紅棕色無色實驗現象

紅棕色氣體消失，水位上升，最后水充滿試管的2/3，無色氣體充滿試管的1/3②

常溫下易轉化為N2O4

③NO2單獨與NaOH溶液反應2NO2+2NaOH==NaNO3+NaNO2+H2O教師點撥（4）混合氣體NO、NO2、O2溶于水的計算類型一：NO和O2混合溶于水2NO+O2=2NO2①3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO

②①×3＋②×24NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3NO和O2混合體積比(物質的量比)=4:3可以完全轉變成硝酸?結論＜4:3剩余O2＞4:3剩余NO教師點撥類型二：NO2和O2混合溶于水NO和O2混合體積比

(物質的量比)=4:1

可以完全轉變成硝酸?結論＜4:1O2過量，剩余O2＞4:1NO2過量，剩余NO①3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO

②2NO+O2=2NO2①×2＋②4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3?提醒氮的氧化物或氮的氧化物與O2的混合氣體溶于水時，剩余的氣體可能是O2，也可能是NO，但不可能是NO2：NO2會與水反應又生成NO。課堂小結氮及其化合物氮氮化物物理性質化學性質物理性質化學性質NO的還原性NO2與水反應與金屬單質反應與非金屬單質反應