高中化学必修1第三章第二节___氮的循环.

第二节氮的循环联想·质疑闪电闪电时空气中会发生哪些化学反应？这些反应和生成的物质对人类的生产生活有什么影响？一、氮在自然界中的循环氮元素循环过程中的几个主要环节•①大气中的氮气被固定成化合物（闪电作用、根瘤菌、合成氨工厂）；•②含氮化合物被植物吸收合成有机氮并进入食物链，植物蛋白变为动物蛋白；•③有机氮（动物排泄物及动植物遗体）、氨和铵盐、硝酸盐被细菌分解返回大气；食物中的硝酸盐是无毒的，但是在一些细菌的作用下，会被还原为有毒的亚硝酸盐导致食物中毒。生活中注意不要吃腐烂的食物，因为这种食物含较多的亚硝酸盐。•涉及到的主要物质NH3N2NONO2HNO2HNO3NH4ClNaNO3二、氮循环中重要物质1、氮气N2分子中两个氮原子共用三对电子，结构特别稳定常温下性质稳定特定条件下也可以反应氮的化合物放电N2+O22NON2+3H22NH31．氮气（1）物理性质：色、味、态、水溶性。（2）分子结构：分子中两个氮原子间存在很强的结合作用，结构稳定。⑶化学性质：常温下，氮气的化学性质不活泼，但在特定条件下会反应（非金属单质的通性）。点燃①与金属单质反应：3Mg+N2==Mg3N2（氧化性）②与非金属单质反应：放电N2+O22NON2+3H22NH3思考氮气可做保鲜苹果、灯泡、粮食保存的保护气，这是利用了氮气的什么性质？A.还原性B.氧化性C.稳定性⑷重要用途：①制氨气②焊接金属的保护气③与氩气填充灯泡④保存水果、粮食等游离态化合态人工固氮生物固氮高能固氮自然固氮②分类放电N2+O22NON2+3H22NH3氮的固定①定义：使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫做氮的固定，简称固氮。⑸氮的固定2.氮的氧化物⑴常见氮的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5N2O为笑气，常作麻醉剂N2O3、N2O5分别为亚硝酸和硝酸的酸酐⑵NO和NO2对比项目NONO2色味态、毒性水溶性与氧气反应与水反应与氧气、水同时作用氧化性危害及功能无色无味气体、有毒利用其强氧化性损害各种织物、金属和非金属制品；造成光化学烟雾污染，也是酸雨形成的原因之一；排入水中造成水体富营养化。红棕色有刺激性气味气体、有毒易溶于水不反应3NO2+H2O=2HNO3+NO4NO2+O2+2H2O=4HNO36NO2+2NH3==4N2+3H2O不溶于水易与血红蛋白结合导致缺氧而中毒；作为信使分子能够使血管扩张、免疫、增强记忆力等。6NO+4NH3=5N2+6H2O4NO+3O2+2H2O=4HNO3不反应2NO+O2=2NO2关于NO2和O2混合溶于水的习题1）在一烧瓶中将NO2和O2以4:1的体积比（标准状况）混合,倒置于足量水中充分反应后所得溶液的物质的量浓度为mol/L2）将12mlNO2和O2的混合气体通入足量的水中，充分反应后余气2ml（气体均在相同状态下测定）求原各气体的体积。0.036NO28ml、O24ml或NO210.8ml、O21.2ml3.氨【实验记录】实验实验现象结论NH3的喷泉实验NH3与HCl的反应形成红色喷泉产生大量白烟氨气极易溶于水水溶液呈碱性生成NH4Cl固体3．氨⑴物理性质：无色有刺激性气味的气体，比空气轻，易液化，可做制冷剂，极易溶于水（1：700）。⑵化学性质：①与水反应：NH3+H2ONH3·H2O，NH3·H2ONH4++OH-②与酸反应：在溶液中反应（强酸溶液中）：NH3+H+=NH4+气体间反应（遇挥发性酸）：NH3+HCl=NH4Cl③还原性催化剂与O2的反应：4NH3+5O2====4NO+6H2O△4.一水合氨的化学性质（1）不稳定性①指示剂②NH3·H2O+HCl=NH4Cl+H2O③2NH3·H2O+CO2=(NH4)2CO3+H2O④3NH3·H2O+FeCl3=3NH4Cl+Fe(OH)3（2）碱的通性NH3·H2O=NH3↑+H2O5.铵盐的性质实验现象结论及化学方程式物理性质加热与碱反应都是晶体，都易溶于水NH4Cl===NH3↑+HCl↑NH4HCO3===NH3↑+CO2↑+H2O△△产生氨气NH4++OH-===NH3↑+H2O检验NH4+的方法！△产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体铵盐性质的运用------氨的实验室制法2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+2NH3↑+2H2O△1.原理：2.装置3.收集方法：4.检验方法：与制O2相同向下排空气法湿润红色石蕊试纸种类化学式含氮量性状铵态氮肥NH4HCO317.7%白色结晶，吸湿性很强，易潮解，溶于水，弱碱性NH4Cl26.2%白色或淡黄色结晶，有吸湿性，溶于水，酸性.NH4NO335%白色结晶，易潮解，结硬块，溶于水，微酸性，（NH4)2SO421.2%白色粒状结晶，吸湿性不大，不易结块有机氮肥CO（NH2)246.7%白色或浅黄色针状结晶或小颗粒，溶于水，中性氮肥6.硝酸的性质1、物理性质•纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。•硝酸能以任意比溶解于水。•质量分数为69%的硝酸为浓硝酸；质量分数为98%以上的硝酸为发烟硝酸。2、硝酸的化学性质1）具有酸的通性2）不稳定性3）具有强氧化性go1）具有酸的通性•使紫色的石蕊试液变红•与某些碱性氧化物起反应•与某些盐起反应•与碱起反应2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2O2HNO3+CaCO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2OHNO3+NaOH=NaNO3+H2O返回4HNO3====2H2O+4NO2↑+O2↑受热或见光2）不稳定性思考：▲浓硝酸为什么常呈黄色？▲如何保存硝酸？阴凉、避光（棕色试剂瓶）硝酸分解发出的二氧化氮气体溶于硝酸而使硝酸呈黄色返回3）氧化性（HNO3）+5⑴硝酸与大部分的金属能反应⑵硝酸与许多的非金属能反应3Cu+8HNO3(稀）=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(浓）=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Mg+8HNO3(稀）=3Mg(NO3)2+2NO↑+4H2OC+4HNO3=2H2O+4NO2↑+CO2↑返回三、人类活动对自然界氮循环和环境的影响NONO2伦敦光化学烟雾洛杉矶光化学烟雾广州光化学烟雾酸雨酸雨的形成酸雨的危害水体富营养化悲哀的海豚被污染的河流