氮及其化合物

氮及其化合物氮元素是一切动植物的生长都必需的营养元素。大气中含有大量的氮气，但是不能被多数生物直接吸收，多数生物只能吸收含氮元素的化合物。2.氮的固定

1、定义：将空气中游离态的氮转变为化合态的氮的过程叫做氮的固定。氮的固定

自然固氮

人工固氮：

工业合成氨

豆科植物根瘤菌固氮

雷电产生NO

一.自然界中氮的循环1.氮元素的存在(1)

：空气中含有大量的氮气（约4/5）。(2)

：动植物体内蛋白质中的氮元素。化合态游离态

（1）物理性质

3.氮气

色

味气体，

溶于水，密度比空气_______

无无难稍小（2）化学性质氮气分子中N≡N非常牢固，氮气的化学性质稳定、不活泼，通常情况下不易与其他物质反应。但在一定条件下可以和一些物质发生化学反应。与氢气反应

N2+3H2

2NH3

（该反应是一个可逆反应，是工业合成氨的原理。）液氮作冷冻剂与氧气反应

N2+O22NO

（在闪电或行驶的汽车引擎中会发生的反应。）

放电与金属的反应3Mg+N2

Mg3N2

（Mg3N2为黄绿色固体，遇水发生剧烈反应，生成Mg(OH)2沉淀和NH3)（3）氮气的用途：⑴合成氨，制硝酸；⑵代替稀有气体作焊接金属时的保护气，以防止金属被空气氧化；⑶在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发；⑷保存粮食、水果等食品，以防止腐烂；⑸医学上用液氮作冷冻剂，以便在冷冻麻醉下进行手术；⑹利用液氮制造低温环境，使某些超导材料获得超导性能。二.氮的含氧化合物

1．氧化物的种类氮元素主要化合价有

－3

、0、+1、+2、+3、+4、+5，可以形成多种氧化物：

N2O、NO、N2O3、

NO2、

N2O5

N2O4、N2O俗称“笑气”，可作医用麻醉剂。N2O3是HNO2的酸酐，N2O5是HNO3的酸酐，NO2可以与水反应生成硝酸，但NO2不是硝酸的酸酐。2NO2(红棕色)

N2O4(无色)

一氧化氮是无色气体，难溶于水。常温下可以与氧气结合，生成红棕色的二氧化氮。2NO+O2=2NO2加氧气NO2NO22．NO、NO2性质的比较氮的氧化物一氧化氮(NO)二氧化氮(NO2)物理性质化学性质无色无味的有毒气体、不溶于水红棕色、有刺激性气味的有毒气体，易溶于水极易被空气中的O2氧化：2NO+O2=2NO2与H2O反应：3NO2+H2O＝2HNO3+NO(工业制HNO3原理．在此反应中)与人体、环境的关系①与血红蛋白结合，使人中毒②转化成NO2，形成酸雨、光化学烟雾形成酸雨、光化学烟雾①无色,有刺激性气味的气体；②易液化；1.氨气的物理性质③极易溶于水(1:700)。三.氨气的性质氨气的溶解性实验问题①喷泉实验的基本原理气体在液体中溶解度很大，在短时间内产生足够的压强差(负压)，则打开止水夹后，大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中，在尖嘴导管口形成喷泉。

②形成喷泉的气体与液体组合a.NH3、HCl、SO2、NO2与水组合能形成喷泉。b.酸性气体与NaOH溶液组合能形成喷泉。氨气的溶解性实验问题氨水显______，既能使无色的酚酞溶液变成____，又能使湿润的红色的石蕊试纸____。NH3+H2ONH3·H2O

NH4++OH-（1）NH3极易溶于水，与水反应后有碱性物质生成。

大部分NH3与水结合成NH3·H2O，

NH3·H2O可以小部分电离成NH4+和OH-。红色变蓝弱碱性一水合氨不稳定，易分解NH3·H2O=NH3↑+H2O△2、氨的化学性质液氨

是氨气加压或降温后形成的液态物质，液氨所含的微粒是

。NH3沾有浓盐酸的玻棒沾有浓氨水的玻棒HClNH3产生大量白烟NH3+HCl＝NH4ClNH4Cl（2）氨跟酸的反应（2）氨跟酸的反应NH3+HCl=NH4Cl（白烟）NH3+HNO3=NH4NO3（白烟）

2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4

写出上述反应的离子方程式（这一反应叫做氨的催化氧化或叫接触氧化，是工业上制硝酸的反应原理之一。）（3）NH3的催化氧化

-34NH3+5O2

4NO+6H2O装置作用或现象①提供氨气和氧气②使氨气被催化氧化，红热状态的铂铑合金丝更加红热③吸收剩余的氨气和生成的水蒸气④看到有红棕色的气体产生铵盐物理性质：都是无色或白色晶体，易溶于水化学性质（1）铵盐受热易分解，产生NH3NH4Cl=NH3↑+HCl↑∆NH4HCO3=NH3↑+H2O↑+CO2↑∆(NH4)2CO3=2NH3↑+H2O↑+CO2↑∆注意：NH4NO3

受热到一定温度易爆炸，产生多种气体（2）铵盐与碱反应NH4NO3+NaOH=NaNO3+H2O+NH3↑(NH4)2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O+2NH3↑运用：实验室用来制NH3、用于NH4+的检验反应实质：NH4++OH－=NH3↑+H2O△△△加热铵盐与碱的固体混合物3.NH3的实验室制法干燥氨气，常用试剂有哪些？①CaO、碱石灰等碱性干燥剂②无水CaCl2不能用来干燥NH3（形成CaCl2·8NH3)浓硫酸、P2O5不能用来干燥NH3(会反应)可用于吸收氨气并能防倒吸的常用装置有：NH3尾气处理要防倒吸除了利用上述方法之外，实验室有无其他简单可行的方法来制得氨气？浓氨水方法二：加热浓氨水制氨气NH3·H2O==NH3↑+H2O←浓氨水←固体CaO或NaOH方法三:把浓氨水滴到NaOH固体或生石灰上4.

氨的用途

氨是一种重要的化工产品，是氮肥工业、有机合成工业、制硝酸、铵盐、纯碱的原料。

氨很容易液化，液化时放热。

液氨汽化时要吸收大量的热，使周围温度急剧降低，因此，氨常用作冷冻机和制冰机中的致冷剂。氨经一系列反应可以得到硝酸，如下图所示:

1、试写出以下每一步转化的反应方程式。

2、分析氮元素化合价的变化情况N2O2NH3NONO2HNO3H2OO2ABCDH2工业制硝酸流程合成氨吸收冷却氧化氨催化氧化四.硝酸1.物理性质：无色易挥发的液体，有刺激性气味，与水以任意比互溶。2.化学性质(2)不稳定性，易分解反应：硝酸保存在_______试剂瓶中，置于冷暗处，不能用橡胶塞。4HNO3(浓)===4NO2↑+O2↑

+2H2O光照棕色(1)酸的通性．(HNO3与金属反应时不产生H2)（3）强氧化性：常温下，

遇浓硝酸发生“钝化”。加热时，能与除金、铂之外的所有金属反应，生成____________，本身一般被还原成____。Fe、Al高价金属硝酸盐NO2或NO在上述反应中，硝酸表现出了________和_____。

氧化性酸性浓HNO3、稀HNO3与铜发生反应的化学方程式分别为：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OCu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O与非金属单质反应(C、S、P)热的浓硝酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸

在上述反应中，硝酸表现出了________

氧化性（3）强氧化性：能跟某些具有还原性的物质反应（I－、S2-、SO32-、Fe2＋等）反应王水：浓硝酸与浓盐酸按体积比

混合，配制成王水，氧化性比硝酸更强，它能溶解金、铂等金属．1∶33.硝酸的用途：化工原料，用于制化肥、染料、

炸药等。氮在自然界中的循环自然界中氮的循环过程

动物中有机氮植物中有机氮大气中的氮氮的固定（生物固氮、高能固氮、人工固氮）土壤中的氮(铵盐→硝酸盐)细菌分解动物排泄物及遗体植物遗体动物摄取植物吸收硝酸盐SO2及氮氧化物对大气的污染1．反应原理

①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

②2NO＋O2===2NO2

反应①×2＋②⇒

反应①×2＋②×3⇒

规律总结4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3