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13 (合格考水平)氮气和氮的氧化物

免费读1266字2024-07-22

  老师:同学们好,今天我们讲氮及其化合物,请同学们认真阅读,学习目标,请同学们看图。左图,雷雨交加,电闪雷鸣,右图,农作物茁壮成长。这两张图片有什么关系吗?古雁云雷雨发庄稼。农作物的生长是需要肥料的,比如说氮肥,空气中的氮气经过一系列的转化,可以转化为硝酸盐,都可以被农作物吸收。那么接下来我们就学习氮元素及其化合物。根据氮原子的原子结构示意图,我们判断氮元素的最低化合价为负3价,最高化合价为正5价,中间有零驾,正二驾,正四驾。

  老师:第一个大问题,氮气与氮的固定。首先我们关注氮气的物理性质,氮气无色无味儿,难溶于水。关于氮气的化学性质,请同学们回忆并书写氮气的电子式和结构式。右图为氮气的结构式。氮原子之间有三条共架键,如果断开这三条共架键,需要提供大量的能量,因此氮气的化学性质很稳定。

  老师:那是不是就说氮气的化学性质很稳定?氮气不会与其他的化学物质发生化学反应了?我们看,氮气在点燃的条件下可以和镁化合生成氮化酶。氮气和氢气在高温、高压催化剂的条件下可以化合生成氨气。氮气和氧气在放电或高温的条件下可以化合生成一氧化氮。在一定的条件下,氮气也可以和一些金属单质、非金属单质发生化学反应,这说明化学反应的发生是需要条件的。

  老师:氮化酶、氨气、一氧化氮都属于氮元素的化合物。三个化学反应的共性反应物中都有氮气,都实现了氮气向氮元素化合物的转化。将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。煤氮的固定包括人工固氮和自然固氮。如第二个反应属于人工固氮,这个反应可以在化工厂实现。第二个反应属于人工固氮。第三个反应,氮气和氧气在放电的条件下可以生成一氧化氮,比如说雷雨天放电,氮气和氧气放电可以生成一氧化氮,那么这个反应就体现了自然孤单。这张图片是自然界中BUG循环。

  老师:自然固氮表现在两个方面,一、雷电作用。刚才我们强调了在放电的条件下,空气中的氮气和氧气化合生成一氧化氮。第二个方面,窦科植物的根瘤固氮,痘科植物在根部有根瘤菌,根瘤菌可以将氮气转化为氨,被植物吸收。人工固氮指的是氮气和氢气在高温、高压催化剂的条件下生成氨气。第二个大问题,一氧化氮和二氧化氮。首先,我们还是关注两个物质的物理性质。

  老师:关于两种气体的物理性质,请同学们注意,一氧化氮是无色气体,二氧化氮红棕色气体。一氧化氮不溶于水,也就意味着一氧化氮和水不会发生化学反应,而二氧化氮亦溶于水。那么二氧化氮在溶于水的过程中是不是也会发生和水的化学反应?两种气体的共性都有毒。

  老师:关于一氧化氮与二氧化氮的化学性质,同学们可以判断元素的化合价来推断,一氧化氮中氮元素化合价为正二价,二氧化氮中氮元素的化合价为正四价。因此,二氧化氮、一氧化氮在氧化还原反应中既可以做氧化剂表现氧化性,也可以做还原剂表现还原性。下面请大家认真观看实验视频来了解一氧化氮的化学性质。

  学生:这是一瓶二氧化碳气体,

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