高一化學知識點總結必修一3.2氮的循環(huán)

1、3.2 氮的循環(huán)一、自然界中氮的循環(huán)：1氮的存在形態(tài) 氮是地球上含量豐富的一種元素，以游離態(tài)的形式存在于 大氣中，以化合態(tài)的形式存在于動植物體、土壤和水體中。2氮在自然界中的循環(huán)? 在自然界中豆科植物根部的根瘤菌把空氣中的氮氣轉變?yōu)橄?酸鹽等含氮的化合物。? 在放電條件下，空氣中少量的 N2與 O 2化合生成 NO ，NO 和 O2 迅速生成 NO2 并隨水進入土壤和水體。? 人們通過化學方法把空氣中的 N2轉化為 NH 3，再根據(jù)需要進 一步轉化成各種含氮化合物 (如 HNO 3、氮肥等 )。二、氮氣：1物理性質? 色味態(tài)：無色無味氣體? 溶解性：難溶于水? 密度：比空氣略小2化學性質? 與

2、氧氣： N 2 O 2=放=電= 2NO? 與氫氣： N23H22NH 3點燃? 與鎂： N 2 +3MgMg 3N 23 用途? 氮氣是合成氨，制硝酸的重要原料? 氮氣因為性質穩(wěn)定，經(jīng)常用作保護氣，比如用于焊接金屬? 液氮可用作冷凍劑，應用于醫(yī)學領域4、氮的固定(1) 概念：使空氣中游離態(tài)的氮轉化為含氮化合物的過程(2) 分類：? 自然固氮：主要包括生物固氮和高能固氮? 人工固氮：主要包括合成氨固氮和仿生固氮三、氮的氧化物：1氮的氧化物的種類：化合價12345對應氧化物N2ONON2O3NO2、N2O4N2O52. 注意事項：? 酸酐的問題： N2O3 是亞硝酸的酸酐， N2O5 是硝酸的酸

3、酐? 顏色的問題：只有 NO 2 是紅棕色氣體，其余均為無色氣體? 污染的問題：氮的氧化物都具有毒性，而且都是大氣污染物，3. NO 和 NO 2(1) 物理性質? 色味態(tài)： NO 是無色無味氣體， NO 2 是紅棕色有刺激性氣味的 氣體? 溶解性： NO 難溶于水， NO 2 易溶于水? 密度： NO 比空氣略小， NO 2 比空氣大(2) 相互轉換? NO NO 2 :2NO+O 2= 2NO 2? NO2NO :3NO2 + H 2O=2HNO 3 + NO(3) 影響? NO ：是傳遞神經(jīng)信息的“信使分子” ，但容易與血紅蛋白結合 而使人體缺氧。? NO 2 ：能損壞多種織物和尼龍制品

4、，對金屬和非金屬材料有腐 蝕作用。四、氨氣：1物理性質(1) NH 3 是無色、有刺激性氣味、極易溶于水的氣體，常溫時， 1 體積水大約溶解 700 體積的氨氣。氨易液化，常作制冷劑(2) 噴泉實驗實驗裝置操作及現(xiàn)象結論請瀏覽后下載，資料供參考，期待您的好評與關注！氨氣易溶于水，其水溶液呈堿性 打開活塞，并擠壓滴管的膠頭 燒杯中的溶液由玻璃管進入 燒瓶，形成噴泉，瓶內(nèi)液體呈紅注意事項：噴泉實驗必須要有壓力差，壓力差的原因可能有氣體溶解，或者氣體反應，或者溫度變化而引起壓力變化等(1) 實驗可證明當氣體在水中的溶解度大于 17 時，即可形成噴泉實驗(2) CO 2,H2S,Cl2等在水中溶解度不

5、大，不能形成噴泉，但是把水改成堿溶液，也 可以形成噴泉(3) 當燒瓶內(nèi)的氣體溫度降低，而燒杯內(nèi)的溫度不變時，由于溫度變化，引起 壓強變化，從而也可以形成噴泉2.化學性質(1) 氨氣與水的反應 反應的化學方程式為： NH3H2ON3·H2O NH 3·H2O 不穩(wěn)定，受熱易分解，反應的化學方程式為：NH3·H2O=NH3H2O 氨水呈弱堿性，原因是： NH 3·H 2ONH4 OH(2) 氨氣與酸的反應 實驗現(xiàn)象：蘸取濃氨水和濃鹽酸的兩支玻璃棒靠近時，會看到 有白煙生成 反應的化學方程式為： NH 3+HCl=NH 4Cl(可應用檢驗 NH 3)(3) 氨

6、氣與氧氣的反應 (即氨的催化氧化或接觸氧化 )化學方程式為：4NH 3+5O 2高溫催化劑4NO + 6H2O3氨氣的實驗室制法(1) 原理：實驗室中常用銨鹽與堿共熱的方法制取氨。如： 2NH 4Cl Ca(OH) 2= CaCl2+2NH 3+2H(2) 裝置：固體與固體反應，加熱。裝置如右圖。(3) 收集方法：向上排空氣法(4) 驗滿：? 用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，試紙變藍? 醮有濃鹽酸的玻璃棒檢驗，產(chǎn)生白煙(5) 干燥 通常使用堿石灰，不能使用 P2O5或濃 H2SO4。(6) 尾氣處理 多余的氨要吸收掉以避免污染空氣。但多余氣體在尾氣吸收時要防止倒吸。常采用的裝置有：(7) 注意事項：

7、? 原料一般選用固體，不能用溶液，防止生成的氨氣溶于水中，另外固體一般采用 NH4Cl 或者(NH4)2SO4 ,而不采用 NH 4HCO 3或者 NH4NO3 ,因為均產(chǎn)生其它氣體，而且后者容易爆炸? Ca(OH) 2 不能用 KOH 或者 NaOH 代替，因為后兩者容易吸濕， 易結塊，不利用氨氣的產(chǎn)生，而且高溫時，會腐蝕試管? 收集裝置和反應裝置的試管和導管必須是干燥的；? 試管口必須略向下傾斜，防止冷凝水倒流? 制取氨氣時，導管口應略伸出試管口，以便氣體更好的排出，而收集氨氣時，導管應插入到試管的底部，以使空氣排除干凈， 另外應在收集的試管口處加一團棉花，以防止氨氣和空氣發(fā)生 對流，使收

8、集的氨氣不存? 干燥氨氣，應使用堿石灰，不能使用 P2O5 或濃 H2SO4 ,或者CaCl24、氨氣的其它制法：(1) 實驗室固液加熱型裝置： 實驗室如果要快速制取氨氣， 也可以將濃氨水滴入 NaOH 固體中，其裝置如下：(2) 工業(yè)制法：N23H22NH 3五、硝酸： 1物理性質? 色味態(tài)：無色有刺激性氣味的，易揮發(fā)的液體(因此一般保存在棕色試劑瓶，且放在陰涼處 )? 溶解性：能與水以任意比例混合? 密度：比水大2.化學性質(1) 酸性 硝酸具有酸的通性，能使指示劑變色，能與堿、堿性氧化物、 部分鹽等反應。(2) 不穩(wěn)定性HNO 3 見光或受熱易分解，化學方程式為：4HNO 3受=熱=或=

9、見=光 4NO 2O22H2O(3) 強氧化性 與金屬反應? 濃 HNO 3 與 Cu 反應的化學方程式為：Cu4HNO 3(濃)=Cu(NO 3)22NO 22H 2O? 稀 HNO 3 與 Cu 反應的化學方程式為：3Cu 8HNO 3(稀)=3Cu(NO 3)22NO 4H 2O 與非金屬反應濃 HNO 3 與木炭加熱時反應的化學方程式為：C4HNO 3(濃)= CO24NO 22H 2O 常溫下，冷的濃硝酸能使 Fe、 Al 鈍化。 王水是濃硝酸和濃鹽酸 的混合物，體積比為 1 3，能使不溶于 硝酸的金、鉑等溶解。3、人類活動對氮循環(huán)和環(huán)境的影響(1) 含氮物質的來源化石燃料燃燒植物體焚燒 產(chǎn)物產(chǎn)物氮氧化物土壤和動物排泄物中含氮化合物的轉化(2) 危害：? 與碳氫化合物反應，形成光化學煙霧? 與水形成硝酸或者亞硝酸，形成酸雨? 另外，水中過量的氮，會造成水體富