高一化学知识点总结必修一3.2氮的循环

1、3.2 氮的循环一、自然界中氮的循环：1氮的存在形态 氮是地球上含量丰富的一种元素，以游离态的形式存在于 大气中，以化合态的形式存在于动植物体、土壤和水体中。2氮在自然界中的循环? 在自然界中豆科植物根部的根瘤菌把空气中的氮气转变为硝 酸盐等含氮的化合物。? 在放电条件下，空气中少量的 N2与 O 2化合生成 NO ，NO 和 O2 迅速生成 NO2 并随水进入土壤和水体。? 人们通过化学方法把空气中的 N2转化为 NH 3，再根据需要进 一步转化成各种含氮化合物 (如 HNO 3、氮肥等 )。二、氮气：1物理性质? 色味态：无色无味气体? 溶解性：难溶于水? 密度：比空气略小2化学性质? 与

2、氧气： N 2 O 2=放=电= 2NO? 与氢气： N23H22NH 3点燃? 与镁： N 2 +3MgMg 3N 23 用途? 氮气是合成氨，制硝酸的重要原料? 氮气因为性质稳定，经常用作保护气，比如用于焊接金属? 液氮可用作冷冻剂，应用于医学领域4、氮的固定(1) 概念：使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程(2) 分类：? 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氮的氧化物的种类：化合价12345对应氧化物N2ONON2O3NO2、N2O4N2O52. 注意事项：? 酸酐的问题： N2O3 是亚硝酸的酸酐， N2O5 是硝酸的酸

3、酐? 颜色的问题：只有 NO 2 是红棕色气体，其余均为无色气体? 污染的问题：氮的氧化物都具有毒性，而且都是大气污染物，3. NO 和 NO 2(1) 物理性质? 色味态： NO 是无色无味气体， NO 2 是红棕色有刺激性气味的 气体? 溶解性： NO 难溶于水， NO 2 易溶于水? 密度： NO 比空气略小， NO 2 比空气大(2) 相互转换? NO NO 2 :2NO+O 2= 2NO 2? NO2NO :3NO2 + H 2O=2HNO 3 + NO(3) 影响? NO ：是传递神经信息的“信使分子” ，但容易与血红蛋白结合 而使人体缺氧。? NO 2 ：能损坏多种织物和尼龙制品

4、，对金属和非金属材料有腐 蚀作用。四、氨气：1物理性质(1) NH 3 是无色、有刺激性气味、极易溶于水的气体，常温时， 1 体积水大约溶解 700 体积的氨气。氨易液化，常作制冷剂(2) 喷泉实验实验装置操作及现象结论请浏览后下载，资料供参考，期待您的好评与关注！氨气易溶于水，其水溶液呈碱性 打开活塞，并挤压滴管的胶头 烧杯中的溶液由玻璃管进入 烧瓶，形成喷泉，瓶内液体呈红注意事项：喷泉实验必须要有压力差，压力差的原因可能有气体溶解，或者气体反应，或者温度变化而引起压力变化等(1) 实验可证明当气体在水中的溶解度大于 17 时，即可形成喷泉实验(2) CO 2,H2S,Cl2等在水中溶解度不

5、大，不能形成喷泉，但是把水改成碱溶液，也 可以形成喷泉(3) 当烧瓶内的气体温度降低，而烧杯内的温度不变时，由于温度变化，引起 压强变化，从而也可以形成喷泉2.化学性质(1) 氨气与水的反应 反应的化学方程式为： NH3H2ON3·H2O NH 3·H2O 不稳定，受热易分解，反应的化学方程式为：NH3·H2O=NH3H2O 氨水呈弱碱性，原因是： NH 3·H 2ONH4 OH(2) 氨气与酸的反应 实验现象：蘸取浓氨水和浓盐酸的两支玻璃棒靠近时，会看到 有白烟生成 反应的化学方程式为： NH 3+HCl=NH 4Cl(可应用检验 NH 3)(3) 氨

6、气与氧气的反应 (即氨的催化氧化或接触氧化 )化学方程式为：4NH 3+5O 2高温催化剂4NO + 6H2O3氨气的实验室制法(1) 原理：实验室中常用铵盐与碱共热的方法制取氨。如： 2NH 4Cl Ca(OH) 2= CaCl2+2NH 3+2H(2) 装置：固体与固体反应，加热。装置如右图。(3) 收集方法：向上排空气法(4) 验满：? 用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝? 醮有浓盐酸的玻璃棒检验，产生白烟(5) 干燥 通常使用碱石灰，不能使用 P2O5或浓 H2SO4。(6) 尾气处理 多余的氨要吸收掉以避免污染空气。但多余气体在尾气吸收时要防止倒吸。常采用的装置有：(7) 注意事项：

7、? 原料一般选用固体，不能用溶液，防止生成的氨气溶于水中，另外固体一般采用 NH4Cl 或者(NH4)2SO4 ,而不采用 NH 4HCO 3或者 NH4NO3 ,因为均产生其它气体，而且后者容易爆炸? Ca(OH) 2 不能用 KOH 或者 NaOH 代替，因为后两者容易吸湿， 易结块，不利用氨气的产生，而且高温时，会腐蚀试管? 收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的；? 试管口必须略向下倾斜，防止冷凝水倒流? 制取氨气时，导管口应略伸出试管口，以便气体更好的排出，而收集氨气时，导管应插入到试管的底部，以使空气排除干净， 另外应在收集的试管口处加一团棉花，以防止氨气和空气发生 对流，使收

8、集的氨气不存? 干燥氨气，应使用碱石灰，不能使用 P2O5 或浓 H2SO4 ,或者CaCl24、氨气的其它制法：(1) 实验室固液加热型装置： 实验室如果要快速制取氨气， 也可以将浓氨水滴入 NaOH 固体中，其装置如下：(2) 工业制法：N23H22NH 3五、硝酸： 1物理性质? 色味态：无色有刺激性气味的，易挥发的液体(因此一般保存在棕色试剂瓶，且放在阴凉处 )? 溶解性：能与水以任意比例混合? 密度：比水大2.化学性质(1) 酸性 硝酸具有酸的通性，能使指示剂变色，能与碱、碱性氧化物、 部分盐等反应。(2) 不稳定性HNO 3 见光或受热易分解，化学方程式为：4HNO 3受=热=或=

9、见=光 4NO 2O22H2O(3) 强氧化性 与金属反应? 浓 HNO 3 与 Cu 反应的化学方程式为：Cu4HNO 3(浓)=Cu(NO 3)22NO 22H 2O? 稀 HNO 3 与 Cu 反应的化学方程式为：3Cu 8HNO 3(稀)=3Cu(NO 3)22NO 4H 2O 与非金属反应浓 HNO 3 与木炭加热时反应的化学方程式为：C4HNO 3(浓)= CO24NO 22H 2O 常温下，冷的浓硝酸能使 Fe、 Al 钝化。 王水是浓硝酸和浓盐酸 的混合物，体积比为 1 3，能使不溶于 硝酸的金、铂等溶解。3、人类活动对氮循环和环境的影响(1) 含氮物质的来源化石燃料燃烧植物体焚烧 产物产物氮氧化物土壤和动物排泄物中含氮化合物的转化(2) 危害：? 与碳氢化合物反应，形成光化学烟雾? 与水形成硝酸或者亚硝酸，形成酸雨? 另外，水中过量的氮，会造成水体富