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1、(1)一、氮在自然界中的循環(huán)1氮元素的存在氮在自然界中，既有游離態(tài)，又有化合態(tài)。它以雙原子分子(N2)存在于大氣中。約占空氣總體積的78%或總質量的75%。在自然界中，植物只能利用化合態(tài)的氮。大豆、蠶豆等豆科植物根部的根瘤菌使空氣中游離態(tài)的氮轉化為含氮化合物的方法叫做氮的固定，簡稱固氮。 另外在雷電交加的雨天，空氣中的少量N2與O2可以直接化合，生成無色、難溶于水的NO氣體，然后在常溫下與O2迅速化合，生成紅棕色、有刺激性氣味的二氧化氮氣體，溶于水并與水反應生成HNO3和NO，隨雨水灑到地面上，與土壤中的礦物作用，形成能被植物吸收的硝酸鹽，其反應的化學方程式可表示為 N2O2 2NO， 2NO
2、O2=2NO2, 3NO2H2O=2HNO3NO。放電2氮氣(1)電子式：電子式： ，結構式 ，鍵能大，分子結構穩(wěn)定，化學性質不活潑。(2)物理性質：物理性質：無色無味的氣體，難溶于水。(3)化學性質：化學性質：常溫下，N2化學性質很不活潑，可代替稀有氣體作保護氣，但在一定條件下，能與H2、O2、Mg等反應。與H2反應：N23H2 2NH3與O2反應：N2O2 2NO與Mg反應：N23Mg Mg3N2放電點燃氮的固定類型：天然固氮，例如雷電時N2、O2化合；生物固氮，例如豆科植物根部的根瘤菌把空氣中的氮氣變成化合態(tài)氮而被作物吸收；人工固氮：例如合成氨。二、氮的氧化物及其對環(huán)境的影響1氮的氧化物
3、的種類氮氧化物有N2O(N1價)、NO(N2價)、N2O3(N3價)、NO2(N4價)、N2O4(N4價)、N2O5(N5價)等6種。其中N2O3是亞硝酸(HNO2)的酸酐，N2O5是硝酸(HNO3)的酸酐。 2NO和NO2的性質3.氮氧化物對空氣的污染及防治(1)形成硝酸型酸雨。(2)在日光照射下，NO2與O2經過復雜的反應生成O3，O3與空氣中的一些碳氫化合物發(fā)生作用后，就產生了一種有毒煙霧，稱之為光化學煙霧。(3)氮氧化物能破壞大氣平流層里的臭氧層，造成臭氧層空洞。 注意：石蕊試液、濕潤的淀粉碘化鉀試紙不能鑒別。Br2蒸氣和NO2都是紅棕色氣體，常見鑒別方法：三、氨及銨鹽1氨氣 (1)分
4、子結構分子結構(2)氨的物理性質氨的物理性質氨是無色，有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，易液化，液氨汽化時吸收大量的熱量，故可用作制冷劑。氨極易溶于水(常溫常壓下，1體積水中能溶解700體積氨)?？捎脟娙獙嶒瀬眚炞C。 (3)氨氣的化學性質氨氣的化學性質與水反應： NH3H2O NH3H2O NH4+ OH。 氨溶于水形成的溶液稱為氨水，其中大部分NH3與H2O反應生成一水合氨(NH3H2O)，但氨水的溶質仍是NH3。一水合氨部分電離出NH4+與OH，故氨水顯弱堿性，能使酚酞變紅。NH3H2O受熱又容易分解為NH3與H2O。氨水的密度小于1 g/mL，且溶質的質量分數越大，密度越小。NH3是中學
5、化學中唯一能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體。常用此性質檢驗NH3的存在。 與酸反應：A與與HCl反應：反應：NH3HCl=NH4Cl(產生大量白煙，用于檢驗NH3)。B與與H2SO4反應：反應：2NH3H2SO4=(NH4)2SO4(無白煙產生，不能用濃H2SO4干燥NH3)。C與與HNO3反應：反應：NH3HNO3=NH4NO3(產生大量白煙)。D.與與CO2反應：反應：NH3H2OCO2=NH4HCO3(生成碳銨)。具有還原性： 4NH35O2 4NO6H2O(反應放熱，是工業(yè)上制硝酸的基礎)。(4)氨的用途：氨的用途：是氮肥工業(yè)及制造硝酸、銨鹽、純堿的重要原料。也是有機合成工業(yè)的常見原料
6、(如制尿素、合成纖維、染料等)。(5)氨氣的制法氨氣的制法氨氣的工業(yè)制法： N23H2 2NH3；氨氣的實驗室制法.原理：Ca(OH)22NH4Cl CaCl22NH32H2O。 .裝置：“固體固體 氣體”裝置(與用KClO3或KMnO4制O2的裝置相同)。.收集：只能用向下排空氣法。.干燥：用堿石灰(NaOH和CaO固體的混合物)。.檢驗：a.用濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口，若試紙變藍色，說明氨已收集滿了；b將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口，若有白煙產生，說明已收集滿了。.環(huán)保措施：用稀硫酸吸收多余的氨(棉花用稀硫酸浸濕)。.棉花的作用：防止空氣與氨氣對流使收集到的氨氣不純。2銨鹽的性質(1)
7、組成和物理性質：組成和物理性質：銨鹽是由NH和酸根陰離子構成的化合物，銨鹽都是白色或無色晶體，都易溶于水。(2)化學性質：化學性質：受熱分解：NH4Cl HClNH3 NH4HCO3 NH3CO2H2O NH4NO3 N2O2H2O 2NH4NO3 2N2O24H2O與堿反應：NH4NO3NaOH NaNO3NH3H2O與強堿反應的離子方程式：NHOH NH3H2O(固體或溶液中均可產生NH3，在稀溶液中不加熱時生成NH3H2O)(3)NH4+檢驗方法檢驗方法證明某白色固體是否為銨鹽，即檢驗NH4+的存在。A取少許樣品與濃堿溶液混合于試管中共熱，將紅色濕潤的石蕊試紙靠近試管口，若試紙變藍，則證
8、明樣品中含NH4+ 。B取少量樣品于試管中，加入濃堿溶液后加熱，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒檢驗產生的氣體，若有白煙產生，則證明樣品中含有NH4+ 。檢驗無色溶液中是否存在NH4+的方法步驟：加濃堿溶液加熱檢驗NH3原理： NH4+ OH NH3H2O(4)銨鹽的用途：銨鹽的用途：作氮肥、炸藥、作焊藥等。由于銨鹽受熱易分解，存儲氮肥時，應密封包裝并放在陰涼通風處。1氨水的組成：H2O、NH3、NH3H2O、NH4+ 、OH、H。在氨水中除水外含量最多的就是NH3H2O，在計算氨水的濃度時，一般把氨氣看作溶質，例如將1 mol氨氣溶于水配成1 L溶液，所得氨水的濃度就是1 mol/L (事實上溶解在水中
9、的氨氣已經大部分生成了NH3H2O)。2要注意NO3在酸性條件下的氧化性，硝酸鹽在酸性條件下(實際上“NO3 H”就是硝酸)的氧化性易被人忽視，如在氯化亞鐵溶液中滴加硝酸溶液，能發(fā)生氧化還原反應。換個角度，硝酸亞鐵溶液中滴加鹽酸溶液也能發(fā)生氧化還原反應。亞硫酸鋇中加入硝酸可生成硫酸鋇。換個角度，把硝酸鋇、亞硫酸鈉和稀鹽酸混合也能生成硫酸鋇沉淀。再換個角度，把硝酸鋇、亞硫酸鈉、硫酸氫鈉三種鹽混合也可能發(fā)生氧化還原反應生成硫酸鋇沉淀。再如，把過量鐵片投入一定量的稀硝酸溶液中，會生成NO ，等反應完全后，在殘留有鐵片的反應混合液中再加入一定的稀硫酸溶液，還會產生NO氣體，可看作是硝酸亞鐵跟稀硫酸混合
10、后， NO3 、H、Fe三種微粒之間發(fā)生的反應。四、硝酸1物理性質(1)純硝酸是無色、有刺激性氣味的液體，密度為1.5027g/cm3。(2)低沸點(83)、易揮發(fā)，能跟水任意比互溶。在空氣中遇水蒸氣呈霧狀。98%以上的硝酸叫“發(fā)煙硝酸”。(3)王水：濃硝酸和濃鹽酸(體積比為1 3)，它的氧化性比硝酸強，能溶解Pt、Au。2化學性質(1)強酸性：具有酸的通性。(2)硝酸的化學特性：不穩(wěn)定性： 4HNO3 4NO2O22H2O。強氧化性：HNO3中5價N有很強的得電子能力，故HNO3與金屬反應不放出H2；HNO3能與除Au、Pt外的金屬反應，越濃氧化性越強。A常溫下濃HNO3使Fe、Al鈍化，但
11、鐵與稀HNO3或在加熱的條件下與濃HNO3都能反應。B能溶解Cu等不活潑金屬Cu與濃HNO3反應：Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2OCu與稀HNO3反應：3Cu8HNO3=3Cu(NO3)22NO4H2O C與非金屬反應碳與濃HNO3反應：C4HNO3(濃) CO24NO22H2OD與其他還原性物質的反應如FeO、Fe(OH)2、Fe2、SO2、H2S、HBr、HI、SO32 、S2、I、Br等：不能用硝酸制取H2S、HBr、HI、SO2等氣體，在SO42檢驗中也不用稀HNO3。 3硝酸的工業(yè)制法：(氨的催化氧化法)(1)4NH35O2 4NO6H2O；(2)2NOO2=2NO2；(3)3NO2H2O=2HNO3NO。4硝酸的用途：制硝酸鹽、氮肥、炸藥、染料等。 1濃硝酸久置呈黃色，是由于硝酸分解產生的二氧化氮溶于硝酸的緣故。2濃硝酸應盛放在帶玻璃塞的棕色試劑瓶里，并存放在陰暗處。3NO3在中性或堿性條件下氧化性極弱，不顯氧化性，只有在酸性條件下，才顯示強氧化性；在酸性較強時NO3與某些還原性的離子不能大量共存。4工業(yè)制硝酸的尾氣(NO、NO2)常用堿液吸收法處理： NONO22NaOH=2NaNO2H2O 2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O
高考化學 第3單元第10講 生活中的含氮化合物課件 蘇教版
