《氮的循環(huán)》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、第2節(jié)氮的循環(huán)1氮在自然界中的循環(huán)1 ?自然界中氮元素循環(huán)示意圖2?主要形式(1) 游離態(tài)一化合態(tài) 是豆科植物根部的根瘤菌，把氮?dú)廪D(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}等含氮化合物； 放電條件下，與氧氣結(jié)合為氮氧化合物，并隨降水進(jìn)入水體中； 合成氨工廠、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)都可以將一局部氮?dú)廪D(zhuǎn)化成化合態(tài)。(2) 化合態(tài)一游離態(tài)：硝酸鹽在某些細(xì)菌作用下轉(zhuǎn)化成氮?dú)狻?3) 化合態(tài)一化合態(tài)：化石燃料燃燒、森林和農(nóng)作物枝葉燃燒所產(chǎn)生的氮氧化合物通過(guò)大氣進(jìn)入陸地和海洋，進(jìn)入氮循環(huán)?！绢I(lǐng)悟？整合】氮是維持高等動(dòng)植物生命活動(dòng)的必須元素，因此，氮的循環(huán)涉及到地球上生物圈的各個(gè)方面。人類(lèi)活動(dòng)也在逐漸的影響到氮循環(huán)。所以，認(rèn)識(shí)氮的循環(huán)，就把我們將要

2、學(xué)習(xí)的物質(zhì)置于“氮的循環(huán)這個(gè)大的背景下，將會(huì)更有利于同學(xué)們掌握氮及其化合物的性質(zhì)。3.氮?dú)馀c氮的固定(1) 氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)：無(wú)色無(wú)味氣體，難溶于水，與空氣密度相近。(2) 氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)：【知識(shí)？鏈接】氮?dú)鈱儆陔p原子分子，兩個(gè)氮原子之間的作用非常強(qiáng)。因此，氮?dú)夥肿臃€(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)不活潑，但要注意，N2 旦吸收能量變?yōu)?N原子那么性質(zhì)較活潑。在高溫 或放電時(shí)可與某些物質(zhì) 反響，N表現(xiàn)為既有氧化性，又有復(fù)原性。 與Q的反響在放電條件下，氮?dú)飧鯕饽苤苯踊仙蔁o(wú)色的一氧化氮NQ。反響式為：N+Q立皀2NQ說(shuō)明：在雷雨天氣，汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)中均可以發(fā)生該反響。在該反響中，表現(xiàn)出復(fù)原性。高溫、高壓2+3HH

3、催化劑 42NH 與H反響說(shuō)明：a該反響是工業(yè)上合成氨的反響原理，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。在該反響中，N表現(xiàn)出氧化性。b在氮?dú)飧鷼錃夥错懮砂钡耐瑫r(shí)，氨氣也在分解生成氮和氫氣。像這樣同時(shí)向正反兩個(gè)方向進(jìn)行的反響稱(chēng)為可逆反響。在可逆反響的化學(xué)方程式中用“心代替。3氮的固定 定義：將空氣中游離的氮轉(zhuǎn)變成氮的化合物的方法叫做氮的固定。分類(lèi)：氮的固定廣自然固氮|高能固氮閃電，約占I.生物固氮約占90%合成氨L仿生固氮10%)(3) NO 和NO物質(zhì)NONO顏色無(wú)色紅棕色毒性劇毒劇毒溶解性不溶解與水反響氣味無(wú)味刺激性氣味轉(zhuǎn)化2NO+O2NO 3NO+HO=2HN 3ONO【聯(lián)想？發(fā)散】氮的氧化物以及與氧

4、氣混合后溶于水的情況分析： NO或NO與N2(非Q)的混合氣體溶于水時(shí)，可根據(jù)反響：3N0+ HO= 2HN研NQ利用氣體體積的變化差值進(jìn)行計(jì)算。 NO和Q的混合氣體溶于水時(shí)，根據(jù)反響：4NO+ Q+ 2H2O= 4HNO當(dāng)V(NQ) ：V(02)二4： 1時(shí)，恰好反響，無(wú)剩余氣體；當(dāng)V(NQ) ： V(O2)v4： 1時(shí)，剩余氧氣；當(dāng)V(NQ) ： V(O2)4: 1時(shí)，NO過(guò)量，剩余氣體為 NO且體積為過(guò)量 NO體積的1/3。 NC和Q同時(shí)通入水中時(shí)，此時(shí)的反響為：4N33Q + 2HO= 4HNO當(dāng)V(NO) : V(02)二4:3時(shí)，恰好反響，無(wú)剩余氣體；當(dāng)V(NQ) ：V(02) v

5、4:3時(shí)，剩余氧氣；當(dāng)V(NQ) :V(02)4:3時(shí)，剩余 NO 2氨與銨態(tài)氮肥1 ?氨(1) 物理性質(zhì)：無(wú)色、有刺激性氣味比空氣輕；極易溶于水，在常溫、常壓下1體積水能溶解約700體積氨氣。(2) 化學(xué)性質(zhì)：堿性：氨與水、酸反響時(shí)顯堿性與水反響：NH+ HHO NH3 - 0 NH+ OH與酸反響：NH+ HCI = NHCI點(diǎn)，可以檢驗(yàn)NH說(shuō)明：a氨溶于水，大局部與水結(jié)合成一水合氨(NH ? )，一水合氨少部 分電離，因此，氨水顯弱堿性。氨氣是中學(xué)階段唯一的一種堿性氣體，利用這一b NH與其它酸也能反響生成相應(yīng)的銨鹽。其中，NH與鹽酸這樣的易揮發(fā)性酸反響時(shí)會(huì)有白煙銨鹽固體的小顆粒生成。利

6、用這個(gè)現(xiàn)象，在某些場(chǎng)合也可以檢驗(yàn)NH。復(fù)原性：氨的催化氧化反響催化劑4NH+ 5Q=A= 4N36H0說(shuō)明：a該反響是工業(yè)上生產(chǎn)硝酸的一個(gè)根底反響。b NHa中的氮元素的價(jià)態(tài)為-3價(jià)，因此，NH不僅能被催化氧化生成 NQ在純 氧中燃燒能生 成2。在一定條件下，NH還能被CI2、CuO等氧化?！颈嫖?？比擬】液氨和氨水液氨是氨氣加壓或降溫得到的液態(tài)氨，是純潔物，即液氨由氨分子組成的液體。氨水的主要成分是 NH ? H20.在氨水中以分子狀態(tài)存在的粒子有：NH、H2Q NH ? H20;以離子狀態(tài)存在的粒子主要有：NH*、H、0H，極少量的是 H。所以 氨水是混合物。2.銨鹽【觀察？思考】操作現(xiàn)象結(jié)

7、論將氯化銨固體在試管中加熱在試管上端內(nèi)壁上有白色固體附著。受熱時(shí)，氯化銨分解，生 成氨氣 和氯化氫，冷卻時(shí)， 兩者又重新 結(jié)合，生成氯化銨將碳酸氫銨固體在試管中加熱，將生成的氣體通入澄清石灰水變渾濁碳酸氫銨分解，生成了 C07 登清石灰水中在試管中參加少量氯化銨 固體， 再滴加適量稀氫氧化鈉溶液，加 熱，并將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙貼 在玻璃棒上靠近試管加熱后試管中有氣體產(chǎn) 生，并可 聞到刺激性的氣味。同時(shí)還看 至U,濕潤(rùn)的 紅色石蕊試紙變藍(lán)。產(chǎn)生了氨氣根據(jù)以上的觀察與思考，我們可以銨鹽具有以下性質(zhì):(1)銨鹽受熱分解NHCI = NHT + HCITNHHC NH T + COT + HOT(2)

8、 銨鹽與堿反響NHCI + NaOHA NaCI + NHT + MO(NHO2SO+ Ca(OH 旦 CaSO + 2NHT+ 2140【梳理？總結(jié)】由銨離子和酸根離子構(gòu)成的化合物叫銨鹽，所有的銨鹽都是晶體，都能溶于水。受熱均易發(fā)生分解，分解產(chǎn)物一般為 NH和相應(yīng)的酸(或酸的分解產(chǎn)物)。但也有例外，例如 5NHN0 A4NT 2HN0+ 9H0,且NHNO在不同溫度條件下分 解產(chǎn)物不同。銨鹽與堿共熱都能產(chǎn)生氨氣，這是銨鹽 的共同性質(zhì)。因此，銨態(tài)氮肥不宜和堿性物質(zhì)混合施用，同時(shí)，利用這個(gè)性質(zhì)可以檢驗(yàn)銨離子，也可以在實(shí)驗(yàn)室中制備氨氣。(3) 氨的實(shí)驗(yàn)室制取藥品：NHCI、消石灰反響原理：2NHC

9、I + Ca(OH 縣 CaCb + 2NHT+ 2H0裝置：與制氧氣相同收集：向下排空氣法。驗(yàn)滿(mǎn)：用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙或沾有濃鹽酸的玻璃棒。防止多余氨氣污染空氣的方法：收集NH后的導(dǎo)管口處塞一團(tuán)濕棉花或用稀HSO浸濕的棉花。枯燥：NH通過(guò)盛有堿石灰的枯燥管。實(shí)驗(yàn)室制取氨的其它方法：加熱濃氨水、氧化鈣與濃氨水反響等。3硝酸及其應(yīng)用【溫故？知新】硝酸具有酸的通性使指示劑變色：例如：稀 HNO使紫色石蕊溶液變紅 與堿反響：如 HN耐NaOH k NaN研H2O 與堿性氧化物反響：如 2HNCA Ca8 Ca(NOh + 2HO 與弱酸鹽反響：如 2HNO+ NaCO= 2NaNO + COT +

10、H2O 與金屬反響：由于硝酸具有強(qiáng)氧化性，因此，與酸反響時(shí)一般不產(chǎn)生硝酸除了具有酸的通性以外，還具有以下特性：1 ?硝酸的物理性質(zhì)：無(wú)色、易揮發(fā)、有刺激性氣味、易揮發(fā)、密度大于水。2.硝酸的不穩(wěn)定性：硝酸見(jiàn)光或受熱易分解 光或執(zhí)A A4HNO- 4NO T + C2t+ 2H2O說(shuō)明：硝酸越濃，越容易分解。長(zhǎng)期存放的濃HNO呈黃色，這是由于 HNO分解產(chǎn)生的NO溶于硝酸的緣故。也正因?yàn)橄跛嵋?jiàn)光或受熱易分解，一般將它保存在棕色瓶里，放置在陰涼處。3.硝酸的強(qiáng)氧化性：硝酸具有強(qiáng)的氧化性，是因?yàn)橄跛岱肿永锏?(1)與金屬反響：HNO幾乎能與所有的金屬(除金、鉑、鈦以外)發(fā)生氧 化復(fù)原反響Cu+ 4

11、HNO 濃)=CU(NO)2+ 2NO T+ 2HO3Cu+ 8HNO 稀)=3Cu(N(3)2+ 2NOT+ 4I4O說(shuō)明：硝酸與不活潑金屬反響時(shí)，濃硝酸生成【交流？研討】NO,稀硝酸生成NQ 常溫下為什么可以用鋁槽車(chē)或鐵罐運(yùn)輸濃硝酸鋁、鐵等金屬可以在冷的濃硝酸中發(fā)生鈍化現(xiàn)象，濃面氧化，形成一層薄而致密的氧化膜，阻止了反響的進(jìn)一步發(fā)生常溫下鋁、鐵制品可以盛放冷的濃HNO會(huì)把鋁或鐵的表.遇熱時(shí)，該氧 化膜會(huì)被破壞.因此HNO.銅與濃HNO反響時(shí)，放出NO氣體，與稀HNO反響時(shí)，放出 NO氣體。能否由此說(shuō)明稀 HNO比濃HNO勺氧化能力更強(qiáng)？硝酸與金屬反響時(shí)，硝酸被復(fù)原的程度取決于硝酸的濃度和復(fù)

12、原劑的強(qiáng)弱。對(duì)于同一種復(fù)原劑來(lái)說(shuō)，硝酸越稀被復(fù)原的程度越大 ？因?yàn)楫?dāng)HNO的濃度在8mol ? L_1以上時(shí)，HNO氧化性很強(qiáng)，在此過(guò)程中生成氮的低價(jià)氧化物在強(qiáng)的氧化氣氛中不能存在，繼續(xù)被氧化成高價(jià)的氮的氧化物，所以產(chǎn)物為NQ.當(dāng)硝酸較NO濃稀時(shí)，它的氧化性較弱，氮的低價(jià)氧化物也能夠存在，所以主要產(chǎn)物是HNO與Cu反響放出NO氣體要比稀 HNO與Cu反響放出NO氣體劇烈的多，所以 濃HNO氧 化能力比稀HNO氧化能力更強(qiáng)?！局R(shí)？鏈接】王水：濃HNO和濃鹽酸的混合物體積比 1 : 3叫王水，它的氧化能力比 硝酸更強(qiáng)，能夠 使一些不溶于硝酸的金屬如金、鉑等溶解。2 與非金屬反響：硝酸能與許多非金

13、屬及某些有機(jī)物發(fā)生氧化復(fù)原反響：C+ 4HNO 濃=COT+ 4NO T+ 2H2O【辨析？比擬】氧化性酸和酸的氧化性概念辨析酸的氧化性：實(shí)質(zhì)上指氫離子的氧化性，任何酸都有不同程度電離出J的能力，J在一定條件下獲得電子生成 .因此在某些反響中酸作氧化劑其實(shí)質(zhì)上是J作氧化劑如：鋅與鹽酸或稀SQ的反響，都可以用 Zn+ 2H+ = Zn2+ + H4離 子方程式表示此類(lèi)反響的實(shí)質(zhì)。氧化性酸：是酸根離子中心原子獲得電子的能力，酸根離子獲得電子后，中 心原子化合價(jià)降低，形成相應(yīng)的低價(jià)含氧化合物甚至是單質(zhì).如濃SO與Cu反響：Cu+ 2H2SQ 濃=CuSO +SOT+ 2140,濃SO與木炭反響：C+ 2HSO 濃=COT+ 2SOT+ 2140,硝酸與鋅反響：4Zn+ 10HNO 稀=4Zn NO 2+ NOT + 5H0 5Zn + 12HNO很稀=5Zn