高中化學(xué)必修第三章第二節(jié)氮的循環(huán)

高中化學(xué)必修第三章第二節(jié)氮的循環(huán)第一頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日聯(lián)想·質(zhì)疑閃電閃電時(shí)空氣中會(huì)發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng)？這些反應(yīng)和生成的物質(zhì)對(duì)人類的生產(chǎn)生活有什么影響？第二頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日一、氮在自然界中的循環(huán)第三頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日氮元素循環(huán)過程中的幾個(gè)主要環(huán)節(jié)①大氣中的氮?dú)獗还潭ǔ苫衔铮ㄩW電作用、根瘤菌、合成氨工廠）；②含氮化合物被植物吸收合成有機(jī)氮并進(jìn)入食物鏈，植物蛋白變?yōu)閯?dòng)物蛋白；③有機(jī)氮（動(dòng)物排泄物及動(dòng)植物遺體）、氨和銨鹽、硝酸鹽被細(xì)菌分解返回大氣；食物中的硝酸鹽是無毒的，但是在一些細(xì)菌的作用下，會(huì)被還原為有毒的亞硝酸鹽導(dǎo)致食物中毒。生活中注意不要吃腐爛的食物，因?yàn)檫@種食物含較多的亞硝酸鹽。第四頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日涉及到的主要物質(zhì)NH3

N2NONO2

HNO2HNO3NH4ClNaNO3第五頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日二、氮循環(huán)中重要物質(zhì)1、氮?dú)?/p>

N2分子中兩個(gè)氮原子共用三對(duì)電子，結(jié)構(gòu)特別穩(wěn)定常溫下性質(zhì)穩(wěn)定特定條件下也可以反應(yīng)氮的化合物放電

N2+O22NO

N2+3H22NH3

第六頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日1．氮?dú)猓?）物理性質(zhì)：色、味、態(tài)、水溶性。（2）分子結(jié)構(gòu)：分子中兩個(gè)氮原子間存在很強(qiáng)的結(jié)合作用，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。⑶化學(xué)性質(zhì)：常溫下，氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，但在特定條件下會(huì)反應(yīng)（非金屬單質(zhì)的通性）。

點(diǎn)燃①與金屬單質(zhì)反應(yīng)：3Mg+N2==Mg3N2

（氧化性）

②與非金屬單質(zhì)反應(yīng)：放電

N2+O22NO

N2+3H22NH3

第七頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日思考

氮?dú)饪勺霰ｕr蘋果、燈泡、糧食保存的保護(hù)氣，這是利用了氮?dú)獾氖裁葱再|(zhì)？A.還原性B.氧化性C.穩(wěn)定性第八頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日⑷重要用途：①制氨氣②焊接金屬的保護(hù)氣③與氬氣填充燈泡④保存水果、糧食等第九頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日游離態(tài)化合態(tài)人工固氮生物固氮高能固氮自然固氮②分類放電

N2+O22NO

N2+3H22NH3

氮的固定①定義：使空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程叫做氮的固定，簡(jiǎn)稱固氮。⑸氮的固定第十頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日2.氮的氧化物

⑴常見氮的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5N2O為笑氣，常作麻醉劑N2O3、N2O5分別為亞硝酸和硝酸的酸酐⑵NO和NO2

第十一頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日對(duì)比項(xiàng)目NONO2色味態(tài)、毒性水溶性與氧氣反應(yīng)與水反應(yīng)與氧氣、水同時(shí)作用氧化性危害及功能無色無味氣體、有毒利用其強(qiáng)氧化性損害各種織物、金屬和非金屬制品；造成光化學(xué)煙霧污染，也是酸雨形成的原因之一；排入水中造成水體富營(yíng)養(yǎng)化。紅棕色有刺激性氣味氣體、有毒易溶于水不反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NO4NO2+O2+2H2O=4HNO36NO2+2NH3==4N2+3H2O不溶于水易與血紅蛋白結(jié)合導(dǎo)致缺氧而中毒；作為信使分子能夠使血管擴(kuò)張、免疫、增強(qiáng)記憶力等。6NO+4NH3=5N2+6H2O4NO+3O2+2H2O=4HNO3不反應(yīng)2NO+O2=2NO2第十二頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日關(guān)于NO2和O2混合溶于水的習(xí)題1）在一燒瓶中將NO2和O2以4:1的體積比（標(biāo)準(zhǔn)狀況）混合,倒置于足量水中充分反應(yīng)后所得溶液的物質(zhì)的量濃度為

mol/L2）將12mlNO2和O2的混合氣體通入足量的水中，充分反應(yīng)后余氣2ml（氣體均在相同狀態(tài)下測(cè)定）求原各氣體的體積。0.036NO28ml、O24ml或NO210.8ml、O21.2ml第十三頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日3.氨【實(shí)驗(yàn)記錄】實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論NH3的噴泉實(shí)驗(yàn)NH3與HCl的反應(yīng)形成紅色噴泉產(chǎn)生大量白煙氨氣極易溶于水水溶液呈堿性生成NH4Cl固體第十四頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日3．氨⑴物理性質(zhì)：無色有刺激性氣味的氣體，比空氣輕，易液化，可做制冷劑，極易溶于水（1：700）。⑵化學(xué)性質(zhì)：①與水反應(yīng)：NH3+H2ONH3·H2O，

NH3·H2ONH4++OH-②與酸反應(yīng)：在溶液中反應(yīng)（強(qiáng)酸溶液中）：NH3+H+=NH4+氣體間反應(yīng)（遇揮發(fā)性酸）：NH3+HCl=NH4Cl③還原性催化劑與O2的反應(yīng)：4NH3+5O2====4NO+6H2O

△第十五頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日4.一水合氨的化學(xué)性質(zhì)（1）不穩(wěn)定性①指示劑②NH3·H2O+HCl=NH4Cl+H2O③2NH3·H2O+CO2=(NH4)2CO3+H2O④3NH3·H2O+FeCl3=3NH4Cl+Fe(OH)3（2）堿的通性NH3·H2O=NH3↑+H2O第十六頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日5.銨鹽的性質(zhì)

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論及化學(xué)方程式物理性質(zhì)加熱與堿反應(yīng)都是晶體，都易溶于水NH4Cl===NH3↑+HCl↑NH4HCO3===NH3↑+CO2↑+H2O△△產(chǎn)生氨氣NH4++OH-===NH3↑+H2O檢驗(yàn)NH4+的方法！△產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體第十七頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日銨鹽性質(zhì)的運(yùn)用------氨的實(shí)驗(yàn)室制法

2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+2NH3↑+2H2O

△

1.原理：2.裝置3.收集方法：4.檢驗(yàn)方法：與制O2相同向下排空氣法濕潤(rùn)紅色石蕊試紙

第十八頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日種類化學(xué)式含氮量性狀銨態(tài)氮肥NH4HCO317.7%白色結(jié)晶，吸濕性很強(qiáng)，易潮解，溶于水，弱堿性NH4Cl26.2%白色或淡黃色結(jié)晶，有吸濕性，溶于水，酸性.NH4NO335%白色結(jié)晶，易潮解，結(jié)硬塊，溶于水，微酸性，（NH4)2SO421.2%白色粒狀結(jié)晶，吸濕性不大，不易結(jié)塊有機(jī)氮肥CO（NH2)246.7%白色或淺黃色針狀結(jié)晶或小顆粒，溶于水，中性氮肥第十九頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日6.硝酸的性質(zhì)

1、物理性質(zhì)

純硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體。硝酸能以任意比溶解于水。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69%的硝酸為濃硝酸；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%以上的硝酸為發(fā)煙硝酸。第二十頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日2、硝酸的化學(xué)性質(zhì)1）具有酸的通性2）不穩(wěn)定性3）具有強(qiáng)氧化性go第二十一頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日1）具有酸的通性使紫色的石蕊試液變紅與某些堿性氧化物起反應(yīng)與某些鹽起反應(yīng)

與堿起反應(yīng)

2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2O2HNO3+CaCO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2OHNO3+NaOH=NaNO3+H2O返回第二十二頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日4HNO3====2H2O+4NO2↑

+O2↑受熱或見光2）不穩(wěn)定性思考：▲濃硝酸為什么常呈黃色？▲如何保存硝酸？陰涼、避光（棕色試劑瓶）硝酸分解發(fā)出的二氧化氮?dú)怏w溶于硝酸而使硝酸呈黃色返回第二十三頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日3）氧化性（HNO3）+5⑴硝酸與大部分的金屬能反應(yīng)⑵硝酸與許多的非金屬能反應(yīng)3Cu+8HNO3(?。?3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(濃）=Cu(NO3)2+2NO2↑

+2H2O3Mg+8HNO3(?。?3Mg(NO3)2+2NO↑+4H2OC+4HNO3=2H2O+4NO2↑

+CO2↑返回