氮的循环 知识点总结
氮的循环_知识点总结
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第1讲氮的循环第二节氮的循环(1)氮气的物理性质:在通常状况下,氮气是一种无色无味、难溶于水的气体。
在空气中约占其体积的78%(2)化学性质:在通常情况下,氮气的化学性质不活泼,很难与其他物质发生反应。
但在一定条件下,氮气能与氧气、氢气等物质发生反应。
反应方程式:(3)使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的方法叫氮的固定,简称固氮。
分为自然固氮和人工固氮。
(4)氮的氧化物有六种:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5 。
NO是无色、难溶于水的气体,易被空气中的氧气氧化为NO2:______________ ;NO2是红棕色、有刺激性气味有毒的气体,易溶于水,重要的反应有:(5)氨是没有颜色、有刺激性气味的气体,比空气轻,极易溶于水而且能快速溶解,在常温下1体积水大约能溶700体积的氨气。
易液化,常作制冷剂。
(6)氨的喷泉实验要成功,需保证烧瓶和烧杯液体之间有足够大的压强差,为此需注意三方面:①氨气要收集满②氨和烧瓶都要干燥③气密性要良好(7)氨的化学性质:a、与水反应______________________,溶液显碱性。
b、与酸反应NH3+HCl==NH4Cl 将分别蘸有浓盐酸和浓氨水的两根玻璃棒靠近(不要接触),会有白烟产生,原因是挥发出来的HCl和NH3两气体相遇,生成了NH4Cl固体小颗粒。
这也是检验氨气的方法之一。
c、与O 2反应______ ___________________(8)氨的实验室制法原理:装置:固——固反应加热装置(与制取O2装置相同)收集方法:只能用向下排空气法干燥方法:用碱石灰、固体NaOH等检验方法:①用湿润的红色石蕊试纸(变蓝)②蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口(产生白烟)棉花团的作用:防止NH3与空气形成对流,提高了收集NH3的纯度。
(9)铵盐都是白色晶体,都溶于水。
不稳定,受热易分解:与碱反应都能生成氨气,离子方程式为:,产生的气体能使红色石蕊试纸变蓝,故一般用这个原理来检验铵盐。
有关氮的知识点总结
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有关氮的知识点总结一、氮的性质1. 物理性质氮是一种无色、无味、无毒的气体,具有较低的熔点和沸点。
在常温下,氮气是一种不活泼的物质,不易与其他元素反应。
然而,在极端条件下,比如高温高压下,氮气也会发生化学反应。
2. 化学性质氮气是一种不活泼的气体,不易发生化学反应。
然而,在一些特定情况下,比如高温高压或者在存在催化剂的条件下,氮气可发生化学反应。
例如,氮气可以与氢气在催化剂的作用下生成氨,这是化学工业中的一个重要反应。
此外,氮气还可以与氧气反应生成氮氧化物和硝酸盐。
这些反应在大气中也会发生,参与到大气的化学循环中。
二、氮的来源和循环1. 大气中的氮地球大气中主要以N2的形式存在着氮气。
氮气是由两个氮原子通过共价键连接在一起形成的。
大气中的氮气不易被生物利用,因此要经过一系列化学反应才能转化成可被植物利用的形式。
2. 地表的氮地表的氮主要来自两个方面,一是大气中的氮气通过生物固氮和闪电放电等方式转化成氨和硝酸盐。
另一个来源是地表的生物体,比如植物和微生物,它们可以利用氮气以及氨等氮化合物,将氮固定成蛋白质等有机物。
3. 地球的氮循环地球的氮循环由一系列化学和生物过程组成。
大气中的氮气通过生物固氮和闪电放电等方式转化成氨和硝酸盐,然后被植物吸收利用。
当植物死亡或被食用后,植物体中的氮又会通过分解和有机质的氧化返还到土壤中。
在土壤中,氨和硝酸盐又会被微生物转化成氮气,释放到大气中。
三、氮的应用1. 工业上的应用氮气在化学工业中有着广泛的应用,比如用于生产氨、硝酸、硝酸盐等化学品。
此外,氮气还被用于保护易氧化的物质,比如食品和医药品,可以有效防止其变质和氧化。
2. 农业上的应用氮元素是植物体内最丰富的元素之一,对于植物的生长和发育至关重要。
化肥中的氮元素可以供给植物的生长,提高农作物的产量和品质。
然而,过量的氮肥使用也可能导致农田土壤的污染,对环境造成负面影响。
四、氮的环境影响1. 大气污染氮氧化物是大气中常见的污染物之一,它们是汽车尾气和工厂排放物中的主要成分。
高一化学氮的循环的知识点
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高一化学氮的循环的知识点氮是地球上最丰富的元素之一,它在自然界中以气体的形式存在,占据了大气中的78%。
然而,氮气对大多数生物来说是无法直接利用的。
为了满足生物体的需求,氮必须先被转化成可供利用的形式,进入生物体的食物链中。
这一过程被称为氮的循环。
氮的循环包括氮气固氮、氮的硝化和氮的脱氮。
在这三个过程中,氮在不同形式之间进行转化,从而保持了地球上氮元素的平衡。
首先,我们来看氮气固氮这一过程。
氮气固氮是指将氮气转化成氨氮(NH3)或者铵盐(NH4+)的过程。
固氮的主要方式有两种:大气固氮和土壤固氮。
大气固氮是指氮气转化成氨氮的过程,其中最主要的作用是由氮气还原酶催化的。
这种酶存在于一些细菌和蓝藻中,它们能够利用氮气将其转化为氨氮。
这一过程中,固氮细菌通过吸附氮气分子并将其还原为两个氨气分子,然后氨气与水反应生成氨。
此外,一些雷暴也可能通过闪电将氮气转化为硝酸盐,这也是大气中固氮的一种方式。
而土壤固氮是指氮气转化成铵盐的过程,这一过程主要由土壤中一种叫做固氮细菌的微生物来完成。
这些细菌通常生活在根部附近的土壤中,并与某些植物共生。
植物会分泌一些物质吸引这些细菌,然后细菌在植物的根附近将氮气固定为铵盐。
接下来,我们来看氮的硝化过程。
硝化是指将氨氮或铵盐转化为硝酸盐的过程。
这一过程涉及到两个主要的微生物群落:硝化细菌和反硝化细菌。
硝化细菌能够将氨氮或铵盐氧化成亚硝酸盐,然后进一步氧化成硝酸盐。
这两个步骤分别由不同的细菌完成。
亚硝酸盐在水体中相对不稳定,容易被进一步氧化为硝酸盐。
这种氮化细菌能够适应较低的温度和较酸性的环境。
与硝化细菌相对的是反硝化细菌。
这些细菌具有还原硝酸盐的能力,将其还原为氮气并释放到大气中。
这一过程是氮循环中的一个重要环节,有助于维持地球大气中氮气的含量。
最后,我们来看氮的脱氮过程。
脱氮是指将有机物中的氮转化为氨氮或氮气的过程。
这一过程主要发生在土壤中,涉及到一些细菌和真菌。
在有机物分解的过程中,细菌和真菌会利用有机物中的氮,将其转化为无机形式的氮。
第1课时 自然界中氮的循环 氮气及
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( C )
根据反应 3NO2+H2O===2HNO3+NO 中元素化
合价的变化可判断。 2 中氮元素化合价既有升高也有 NO 降低。
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5.下列关于氮气的性质的说法中,错误的是 ( B ) .下列关于氮气的性质的说法中, A.通常情况下,氮气性质很不活泼 .通常情况下,ห้องสมุดไป่ตู้B.可在氧气中燃烧,生成一氧化氮 .可在氧气中燃烧, C.通常情况下,氮气在水中的溶解度很小 .通常情况下, D.跟氢气在一定条件下发生反应时,氮气是氧化剂 .跟氢气在一定条件下发生反应时,
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(2)若 NO2 过量,设过量的 NO2 体积为 y 3NO2+H2O===2HNO3+NO 3 y=6 mL 1 2 mL
则参加反应的 NO2 和 O2 总体积:12 mL-6 mL=6 mL V(O2)=6×(1/5)=1.2 mL, V(NO2)=12-1.2=10.8 mL。
答案 1.2 mL
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该题有两个要求:一是必须加入氧化剂, 解析 该题有两个要求 :一是必须加入氧化剂,二是 一次反应就能完成;反应 ( 、 (3 、 (4 一次反应就能完成;反应(1)(3)(4)从化合价 角度来看都升高,但反应(1 )N2→NO 2 不能一次反应 角度来看都升高,但反应( 就能完成;而反应( 就能完成;而反应(3)NO2→HNO3 虽然氮的化合价升 高 , 但 不 加 氧 化 剂 也 能 实 现 , 如 3NO2 + H2O===2HNO3+ NO,在该反应中,NO 2 既是氧化剂 ,在该反应中, 又是还原剂。只有反应( 又是还原剂。只有反应(4)N2→NO 必须加入氧化剂 且一次反应就能完成。 且一次反应就能完成。
2
二、氮气 1.物理性质 颜色 状态 气味 无色 气体 无味 水中的溶解性 难溶于水
高中化学:必修一氮的循环知识点总结
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高中化学:必修一氮的循环知识点总结一、氮气1. 氮元素的存在既有游离态又有化合态。
它以双原子分子(N2)存在于大气中,约占空气总体积的78%或总质量的75%。
氮是生命物质中的重要组成元素,是构成蛋白质和核酸不可缺少的元素。
是农作物生长所必需的元素.充足的氮肥使植物枝叶茂盛.叶片增大,从而提高农作物的产量和质量。
2. 气的结构和性质(1)物理性质纯净的氮气是一种无色、无味、密度比空气稍小的气体,熔点为-209.86℃。
沸点为-195.8℃,难溶于水。
(思考N2的收集方法?)(2)结构:电子式为:______________ 结构式为___________,氮氮叁键的键能高达946kJ·mol-1,键能大,分子结构稳定,化学性质不活泼。
(3)化学性质常温下,N2的化学性质很不活泼,可代替稀有气体做保护气,但在高温、放电、点燃等条件下,N2能与H2、O2等发生化学反应。
①N2+3H22NH3(可逆反应)是工业上合成氨的反应原理。
②与O2反应:③与Mg反应:N2 +3 MgMg3N2;Mg3N2 + 6H2O=3Mg(OH)2↓+ 2NH3↑3. 氮气的用途与工业制法(1)氮气的用途:合成氨;制硝酸;用作保护气;保护农副产品;液氮可作冷冻剂。
(2)氮气的工业制法工业上从液态空气中,利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低加以分离而制得氮气。
4. 氮的固定将空气中游离的氮气转变为氮的化合物的方法,统称为氮的固定。
氮的固定有三种途径:(1)生物固氮:豆科作物根瘤菌将N2转化为化合态氮。
(2)自然固氮:天空中打雷闪电时,N2转化为NO。
(3)工业固氮:在一定的条件下,N2和H2人工合成氨。
二、氮的氧化物(1)物理性质NO:无色、无味的气体,难溶于水,有毒。
NO2:红棕色、有刺激性气味的气体,有毒。
(2)化学性质NO:不与水反应,易被氧气氧化为NO2。
2NO+ O2=== 2NO2NO2:①易与水反应生成硝酸和NO,在工业上利用这一反应制取硝酸。
高一氮的相关知识点
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高一氮的相关知识点氮是地球上非常重要的元素之一,它在自然界中广泛存在,对生物体的生长和发育起着关键作用。
本文将探讨高一氮的相关知识点,包括氮的性质、氮的循环、氮的应用以及氮的环境问题。
一、氮的性质氮是一种无色、无味、无毒的气体,化学符号为N,原子序数为7。
它有很高的稳定性,是空气中的主要组成成分之一,约占78%。
氮气在常温常压下是一种非活性气体,不与其他元素反应。
然而,在高温和高压下,氮气可以与氧气反应生成氮氧化物。
二、氮的循环氮的循环是指氮在地球各个环境中的转化过程。
氮在环境中以氮气的形式存在,但大部分生物无法直接利用氮气。
植物通过根部与共生细菌形成根瘤,并与它们共生,将氮气固定为氨或亚硝酸盐。
这些化合物会随着植物的生长被释放到土壤中。
细菌进一步将亚硝酸盐转化为硝酸盐,植物则通过根系吸收这些化合物。
当植物被动物食用后,氮就进入了动物体内,再通过排泄物返回地面或水体。
三、氮的应用氮具有广泛的应用领域。
氮气可以用于食品和药品的保存,它的惰性使得它可以有效地保护食品和药品免受氧化而变质。
此外,液态氮也被用于低温冷冻和医疗手术中。
氮还可以用于制造氨,氨是合成尿素等肥料的重要原料。
另外,氮还能被用于制造爆炸物和燃料。
四、氮的环境问题尽管氮对生物体具有重要意义,但过量的氮却可能导致一些环境问题。
人类活动产生的大量氮肥被广泛应用于农业,但农作物只能吸收一部分,剩余的氮会流失到土壤、水体和空气中。
这些过多的氮营养物质进入水体会引发水体富营养化,导致水体中藻类过度生长,影响水生态系统的平衡。
此外,氮氧化物和氨的排放也会导致大气污染,形成酸雨和光化学烟雾。
结论:高一氮的相关知识点涉及氮的性质、循环、应用和环境问题。
了解氮的性质和循环有助于我们理解氮在自然界中的存在方式以及生物体对氮的利用方式。
同时,合理应用氮的知识可为农业生产提供帮助,同时也需要注意控制氮的排放,减少对环境的不良影响。
通过加强对氮的学习,我们可以更好地认识和利用这一重要元素。
氮循环的知识点总结
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氮循环的知识点总结氮的来源氮是地球大气中含量最丰富的气体之一,占据大气的78%。
氮气并不容易被生物直接利用,只有少数植物和微生物能够将氧化氮还原成氨,然后再转化成有机氮化合物,以供生物利用。
除了大气中的氮气,氮也存在于土壤中、水体中和生物体内。
一般而言,氮的来源主要有以下几种途径:1. 大气中的氮气:氮气通过闪电活动和化石燃料燃烧等方式进入大气,形成氮氧化物和硝酸盐等氮化合物,随着降水和大气沉降进入土壤和水体中。
2. 土壤中的氮:土壤中的氮主要来源于植物残体的分解、微生物的转化以及大气的沉降。
土壤中氮的主要形式有有机氮和无机氮。
3. 水体中的氮:水体中的氮来源于大气的沉降、植物和动物的排泄物、腐殖质的分解以及人类活动等。
4. 生物体内的氮:生物体内的氮主要来自于食物链的转移和新陈代谢产生的废物。
氮的固定氮的固定是指将大气中的氮气转化为植物可利用的形式。
氮的固定主要是由一些植物和微生物完成的,主要包括以下几种方式:1. 大气固定:少数植物的根系中寄生着一种叫做根瘤菌的微生物,它们能够从大气中固定氮气,将其转化为植物能够利用的氨。
2. 人工固定:人类通过合成氨法等工业生产方式,固定了大量的氮气,用以生产化肥和其他化学品。
氮的转化氮的转化是指在生物体和非生物体的作用下,将氮从一种化合物转化为另一种化合物的过程。
氮的转化主要包括以下几种方式:1. 氮的硝化:氨和有机氮通过细菌的作用,转化为亚硝酸盐和硝酸盐。
2. 氮的还原:亚硝酸盐和硝酸盐通过一系列的还原反应,转化为氮气或氨。
3. 氮的铵化:硝酸盐和亚硝酸盐转化为氨。
4. 氮的硝化:氨和有机氮通过细菌的作用,转化为亚硝酸盐和硝酸盐。
氮的循环氮的循环是指氮在地球上不同环境中的循环过程。
氮的循环主要包括以下几种方式:1. 植物吸收:植物通过根系吸收土壤中的氮元素,将其转化为有机氮化合物,供自身生长和繁殖所需。
2. 动物摄取:动物通过食物链摄取植物中的氮元素,将其转化为自身所需的蛋白质和其他有机物质。
高一化学 知识点总结 必修一 3.2 氮的循环
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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O2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NH3,再根据需要进一步转化成各种含氮化合物(如HNO3、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.化学性质放电2NO➢与氧气:N2+O2=====➢与氢气:N2+3H22NH3➢与镁:N2+3Mg点燃Mg3N23.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:12. 注意事项:➢酸酐的问题:N2O3是亚硝酸的酸酐,N2O5是硝酸的酸酐➢颜色的问题:只有NO2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NO2(1)物理性质➢色味态:NO是无色无味气体,NO2是红棕色有刺激性气味的气体➢溶解性:NO难溶于水,NO2易溶于水➢密度:NO比空气略小,NO2比空气大(2) 相互转换➢NO→NO2:2NO+O2====2NO2➢NO2→NO:3NO2+ H2O====2HNO3 + 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。
➢NO2:能损坏多种织物和尼龙制品,对金属和非金属材料有腐蚀作用。
四、氨气:1.物理性质(1)NH3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。
氮的循环与氮代谢网络
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氮的循环与氮代谢网络氮是地球上最重要的元素之一,它在生物体内起着关键的作用。
氮的循环是指氮在生态系统中的各种不同形态之间的转化过程,而氮代谢网络则是指在生物体内进行氮代谢的一系列反应和调节机制。
一、氮的循环1. 大气固氮大气中的氮气(N2)经过雷电、太阳辐射等自然因素的作用,会发生固氮反应,将氮气转化为硝酸盐(NO3-)的形式。
这些硝酸盐通过降水沉淀到地面,进入水体或土壤中。
2. 水中氮循环水体中的硝酸盐被水生植物吸收利用,通过光合作用将其转化为有机氮物质。
水生植物会释放出部分废弃物和死亡植物体,其中包含有机氮,这些有机氮又会通过微生物的分解作用转化为氨(NH3)或氨根离子(NH4+)的形式。
氨和氨根离子可由水生动物直接摄取或通过硝化作用转化为硝酸盐。
3. 土壤中氮循环氨和氨根离子在土壤中由硝化细菌氧化为亚硝酸盐(NO2-),再由亚硝酸盐继续氧化为硝酸盐。
硝酸盐被植物吸收,进入植物体内,并通过食物链传递至消费者。
当植物或动物死亡时,氮又以有机物的形式返回土壤,通过分解作用转化为氨或氨根离子。
4. 氮的损失氮的损失主要有两种方式,一种是通过反硝化作用将硝酸盐还原为氮气排放到大气中,另一种是通过固氮细菌的作用将氮气转化为氨或氨根离子,从而进入水体。
二、氮代谢网络氮代谢网络是生物体内进行氮代谢的一系列反应和调节机制。
在生物体内,氮主要以氨基酸的形式存在,而氨基酸是构成蛋白质的基本单位。
氨基酸的合成和降解是氮代谢的核心过程。
1. 氨基酸的合成氨基酸的合成过程称为氨基酸的固氮。
在生物体内,氨基酸的合成主要通过氨基酸合成酶的作用进行。
氨基酸合成的底物一般来自于氨根离子和有机酸。
氨根离子可通过硝酸盐还原或通过谷氨酸酶催化产生。
有机酸则主要来自于糖酵解和柠檬酸循环。
2. 氨基酸的降解氨基酸在代谢过程中会发生降解,主要通过氨基酸氧化酶的作用将氨基酸转化为氨和酮酸。
氨被进一步转化为尿素或氨气消耗掉,酮酸则可以经过柠檬酸循环产生能量。
高中氮的循环知识点
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氮的循环一、氮在自然界中循环1、氮的固定使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固定,简称固氮。
正是通过氮的固定,开始了氮在自然界中的循环,氮的固定有自然固氮和人工固氮两种方式。
2、自然固氮(1)生物固氮:大豆、蚕豆等豆科植物的根部含有根瘤菌,能把空气中的N2转变为硝酸盐,被植物吸收。
故豆类植物不需要施用氮肥,这种固氮方式占整个自然固氮的90%。
(2)高能固氮:通过闪电等高能量途径把N2固定的方式为高能固氮。
涉及到的反应主要有:N2+O22NO 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO可知,N2最终变成HNO3,即正常的雨水略呈酸性。
HNO3与土壤中的矿物作用,得到硝酸盐,被植物吸收,这就是“雷雨发庄稼”的科学道理。
3、人工固氮人们在工业生产中把N2转化为氮的化合物的方法为人工固氮,又叫工业固氮。
常见的方法有:(1)N2与H2合成NH3:,该反应为工业制HNO3的基础反应。
(2)仿生固氮:用某些金属有机化合物做催化剂,实现常温、常压固氮,这些金属有机物类似于根瘤菌,故又叫仿生固氮,这是目前科学界较为关注的研究性课题。
4、氮在自然界中的循环人们在生产活动中也涉及到了氮的循环,其中主要是利用N2与H2合成工业中重要的生产原料——NH3,即人工固氮。
涉及到两种很重要的物质:NH3、HNO3。
二、氮循环中的重要物质及其变化1、氮气,常况下是一种无色无味的气体,难溶于水,通常无毒。
氮气占空气体积总量的78.12%,是空气的主要成份。
氮气的化学性质很不活泼,只在特殊条件下,才能以下反应。
①与氧气反应:通常状况下氮气和氧气不反应,但在放电条件下,却可以直接化合生成NO。
反应的化学方程式为:★N2+O2闪电2NO②与氢气反应:在高温、高压、催化剂作用下,氮气和氢气可以反应制得氨气。
反应的化学方程式为:★N2 + 3H22NH3 此反应是工业合成氨的反应③与金属镁反应:金属镁可以在氮气中燃烧,生成氮化镁。
氮的循环
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《氮的循环》专题复习时间:2011-12-14一、基础知识整理:(一)氮在自然界中的循环(二)氮的循环中的重要物质及其变化1.氮气:常温下,氮气性质很不活泼,常用作保护气。
但在一定条件下也能和H2、O2等发生化学反应和氧气反应:(写化学反应方程式)和氢气反应:(写化学反应方程式)工业上,利用这一反应制备氨气。
2.氮的氧化物:氮的氧化物有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5,其中,NO和NO2是氮的循环中的重要物质,也是最主要的大气污染物。
(1)一氧化氮:a物理性质:色、、水的气体b化学性质:和氧气接触迅速化合生成二氧化氮:(写化学反应方程式)所以,只能用排水法收集NO气体。
(2)二氧化氮:a物理性质:色、、有气味的气体,密度比空气大,易溶于水b化学性质:和水反应(写化学反应方程式)指出反应中的氧化剂:,还原剂,3.氨气:NH3(唯一能使红色石蕊试纸变蓝的气体)(1)物理性质:无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,于水。
可用实验证明。
(2)化学性质:a与水反应:(写化学反应方程式)因为氨气极易溶于水,所以可形成喷泉;又因为NH3·H2O可电离出OH-,所以,氨水呈性,原因用离子方程式表示加入酚酞溶液显色。
b与酸反应:(写与盐酸反应的化学反应方程式)所以,氨气遇氯化氢气体出现。
c与氧气反应,被氧化生成NO——氨的催化氧化(写化学反应方程式)工业上利用这一反应制备生产硝酸所需要的NO。
d制法:工业:氮气和氢气反应制得。
实验室:由铵盐和碱加热制得;(写化学反应方程式)收集方法:,用试纸检验氨气是否收集满。
4.铵盐铵盐的化学性质:(1)受热易分解:如:NH4HCO3NH4Cl(2)和碱反应:(写离子反应方程式)所以,铵态氮肥不能和碱性物质如草木灰等混合使用。
铵盐及NH4+的检验方法:5.氮的固定:定义:使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的方法叫做氮的固定6、硝酸及其应用a)化学性质:作为强酸,硝酸除了具有酸的通性外还具有以下特性:(1)不稳定性:硝酸见光、受热易分解(写化学反应方程式)因此,硝酸应密封保存在瓶中且放在黑暗阴凉处。
《氮的循环》知识点总结
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《氮的循环》知识点总结氮是生命体中必需的元素之一,它在生态系统中的循环过程十分复杂。
氮的循环涉及到大气、土壤、植物和动物等各种环境因素,对维持生态平衡具有重要意义。
下面将对氮的循环和相关知识点进行总结。
1.氮的形态及其相互转化:a.氮气(N2):大气中最主要的氮源,但大部分生物无法直接利用。
b.氨(NH3):动植物通过摄取土壤中的氨来利用。
c.亚硝酸盐(NO2-)和硝酸盐(NO3-):由硝化细菌将氨氧化生成亚硝酸盐,再由亚硝化细菌将亚硝酸盐氧化生成硝酸盐。
植物通过根系吸收土壤中的亚硝酸盐和硝酸盐。
d.有机氮:植物通过固氮细菌的共生将大气中的氮固定为有机氮,然后通过根系吸收。
e.氨基酸和蛋白质:植物合成的有机物中含有氮,动物通过食物链摄取而得。
f.尿素:动物代谢废物中含有大量的尿素。
尿素通过腐殖酸或细菌酶的作用分解为氨和二氧化碳,然后由细菌氨化生成氨。
2.氮的固定与释放:a.氮的固定:指将大气中的氮固定为植物可利用的形态。
固定氮的主要方式有生物固氮、工业固氮和电力固氮等。
生物固氮是最主要的固氮途径,通过植物与固氮细菌的共生关系进行。
固氮细菌中的铁素蛋白酶能够将氮气还原为氨,植物通过根瘤中的细菌来获取氨。
b.氮的释放:指将有机氮分解为氨或硝酸盐的过程。
这个过程主要由细菌和真菌进行,称为腐生性分解。
分解产生的氨可以被植物吸收,也可以通过硝化作用生成硝酸盐。
3.氮的硝化与反硝化:a.硝化:是指氨氧化菌将氨氧化为亚硝酸盐的过程,然后由亚硝化细菌将亚硝酸盐氧化为硝酸盐。
硝化过程需要充足的氧气和中性或弱酸性的环境条件。
b.反硝化:是指反硝化细菌将硝酸盐还原为亚硝酸盐、亚氮酸盐或氮气的过程。
这个过程通常发生在缺氧或低氧的环境条件下。
反硝化是氮从生物体返回大气中的主要途径之一4.氮的生物地球化学循环:a.入土固氮:固氮细菌通过与特定植物形成根瘤共生,将氮气固定为氨,进而供应给植物。
b.植物吸收氮:植物通过根系吸收土壤中的氨、亚硝酸盐和硝酸盐,然后将其转化为氨基酸和蛋白质等有机化合物。
氮循环的过程和机理
![氮循环的过程和机理](https://img.taocdn.com/s3/m/b2d23cf80408763231126edb6f1aff00bed570ca.png)
氮循环的过程和机理氮是植物和生物体中必需的重要元素之一,其在生命过程中的重要性可不可小视。
生物界中的氮分为有机氮和无机氮,其中无机氮在大气中占比为78%,但它并不利于生物体的吸收利用。
因此,氮循环是一个必要的过程,它可以将无机氮转化为有机氮,为生物生长提供所需的氮源。
本文将详细介绍氮循环的过程和机理。
1. 氮的化学形态氮化学元素的化学状态非常复杂,以N2的形式存在于空气中,一般的生态系统主要在氮气和硝酸盐之间循环。
氮气是生物不能直接利用的无机原料,而硝酸盐则是生物可以吸收的氮源。
氮气可以通过一系列细菌过程转化为硝酸盐或其他形式的有机氮。
2. 氮的转化氮循环的过程涉及两个主要的过程:氮的固氮和氮的硝化。
氮的固氮是指将氮气固定为需要氮的生物体使用的氮化合物,如有机氮、氨、硝酸盐等。
氮的固氮通常由化学过程、雷电放电等过程完成。
部分植物也能利用根部拟固氮菌与Rhizobium等共生固氮细菌相互作用进行氮的固持和合成。
氮的硝化是指将氨化合物和有机氮化合物转化为硝酸盐。
它一般由硝化细菌、硝化古菌、厌氧氧化细菌和厌氧氧化古菌等微生物完成。
硝化分为两个阶段:氨氧化和亚硝酸氧化。
氨氧化将NH4+ 氧化成为NO2-,亚硝酸氧化将NO2- 氧化成为NO3-。
硝酸盐是植物吸收的主要形式之一。
3. 氮的还原氮的还原是指将硝酸盐还原为氨,它一般由还原细菌、还原古菌和其他还原微生物完成。
它替代了氮固氮过程的步骤和过程。
氮还原是循环中最复杂的环节,需要耗费较高的能量。
在还原过程中,氨被还原为氮气或其他形式的氮化合物,这些化合物再被转化为有机氮或硝酸盐,进一步演绎着氮循环的全过程。
4. 氮循环的应用氮循环的过程和机理为我们生态立体最高效的氮营养体系提供了思路。
通过调节海洋面上的一系列氮循环机理,能够促进深海中的海洋生物的生长繁殖,从而平衡整个海域的氮营养水平。
而在陆地上,化肥的利用效率也离不开对氮循环的了解。
通过改变土壤中细菌的过程和流程,为农业生产和造林等提供优质的氮元素,从而促进了经济的发展和城市的建设。
氮循环的过程和调控
![氮循环的过程和调控](https://img.taocdn.com/s3/m/fa6c32535e0e7cd184254b35eefdc8d376ee1490.png)
氮循环的过程和调控氮是生命中必不可少的元素之一,它参与到蛋白质、核酸和其他生物分子的合成中。
氮循环是生态系统中氮元素的转化和循环过程,其中包括了一系列的生物和凝聚相(非生物)的反应。
氮循环是一个复杂的过程,它包括氮的固定、氮的矿化、氮的硝化、氮的反硝化以及氮的沉积等环节。
这些过程被调控着,以保持氮元素在生态系统中的平衡。
1. 氮的固定氮固定是将空气中的氮气转化为植物可利用的氮化合物的过程。
氮气通过闪电放电、工业过程和生物固氮等方式被转化。
植物则通过与共生的根瘤菌共生、自身固氮和与其他微生物的共生等方式将固态氮转化为氨。
固定过程主要由一些特殊的微生物酶催化进行,其中最为重要的是氮酶。
氮的固定是氮循环的起点,也是生物体获得氮元素的重要途径之一。
2. 氮的矿化氮的矿化是指将有机氮化合物分解为无机氮化合物的过程。
在这个过程中,细菌和真菌通过分解有机物质(如植物残体、动物蛋白质等)释放出氨和其他无机氮化合物。
这些无机氮化合物可以被植物吸收,参与到氮的转化和合成过程中。
3. 氮的硝化氮的硝化是指将氨氧化为亚硝酸和硝酸。
这个过程分为两个步骤:氨氧化和亚硝酸氧化。
氨氧化是由氨氧化细菌催化,将氨氧化生成亚硝酸。
亚硝酸氧化则由亚硝酸氧化细菌催化,将亚硝酸氧化为硝酸。
氨的硝化过程是氮循环中的一个关键步骤,它将氮从有机态转化为无机态,使得植物能够吸收和利用。
4. 氮的反硝化氮的反硝化是指将硝酸还原为氮气的过程。
这个过程由反硝化细菌催化,将硝酸还原生成亚硝酸和氮气。
反硝化是氮循环中重要的反应过程之一,它能够减轻土壤和水体中的硝酸盐污染,并将硝酸还原为无害的氮气释放到大气中。
5. 氮的沉积氮的沉积是指氮化合物在大气和陆地之间的交换。
这个过程主要包括了氮气的沉积和氮化合物的沉积。
氮气沉积是指氮气在大气中以凝结核的形式沉积到陆地上。
氮化合物的沉积则是指来自大气中氮化合物的沉积,主要包括了大气氮氧化基质(NOx)和氨气(NH3)。
氮的循环知识点总结
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氮的循环一、氮气及氮的氧化物1.氮气(1)氮的固定使空气中的氮转化为的过程(2)氮气的性质①物理性质:无色无味的气体,难溶于水,在空气中约占总体积的78%①化学性质:N2化学性质很稳定,只在放电、催化剂等条件下才能发生化学反应。
a.人工固氮:(反应)b.高能固氮:①氮的氧化物有:【拓展补充】工业制法:工业上从液态空气中,利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低加以分离而制得氮气。
2.一氧化氮无色无味有毒气体,难溶于水,能与血红蛋白结合使人中毒,可以转化成NO2方程式:3. 二氧化氮(1)物理性质: 色有刺激性气味的有毒气体,能溶于水,(2)化学性质具有较强的氧化性,NO2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。
NO2+H2O=== 2NO2N2O44.雷雨肥庄稼原理:5.将充满NO2和O2试管倒置在水槽中恰好完全反应将充满NO和O2试管倒置在水槽中恰好完全反应6.氮的氧化物对环境的污染①形成,污染空气。
①形成酸雨。
①破坏臭氧层。
【拓展补充】空气中NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧(汽车发动机内温度很高,N2+O2=====2NO)、硝酸工厂等、细菌对含氮有机物的分解以及雷电。
实验室或工业上用NaOH 吸收NO、NO2:要求NO2、NO之比≥12NO2 +2NaOH = NaNO2 + NaNO3 + H2O NO+NO2 +2NaOH = 2NaNO2 + H2O;也可以用NH3来处理NO、NO2:8NH3 +6NO2 =7N2+12H2O 4NH3 +6NO=5N2+6H2O二、氨的性质1.物理性质氨气是色气味的气体,易液化可作制冷剂,常温、常压下,1体积的水可溶解体积氨气,可由实验证明。
2.氨的化学性质(1)与水的反应NH3+H2O NH3·H2O NH+4+OH-,氨气溶于水得氨水,氨水为可溶性一元弱碱,易挥发,不稳定,易分解:(2)氨气与酸反应①蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近,有白烟生成,将浓盐酸改为__________,也会出现相同的现象,若改为硫酸不行,原因是硫酸①与CO2等酸性氧化物反应:NH3+CO2+H2O===NH4HCO3或2NH3+CO2+H 2O===(NH 4)2CO 3(3) NH 3的还原性——NH 3中氮元素的化合价为 ,是氮元素的最低价态, 只具有 氨的催化氧化3.实验室制取干燥NH 3的物质:实验室制取少量氨气的2种简易方法(如右图)图甲:加热浓氨水法反应原理:图乙的方法:4. 喷泉实验(1)成败的关键:①烧瓶要干燥。
氮的循环复习提纲
![氮的循环复习提纲](https://img.taocdn.com/s3/m/aef51c6058fafab069dc02fc.png)
氮的循环复习提纲一、氮族元素及其性质的递変规律1、氮族元素符号名称在周期表中族,第纵行其中非金属元素是,金属元素是2、原子结构示意图3、相同点:(1)最外层电子数为(2)最低负化合价,最高正化合价(3)氢化物的通式为(4)最高价氧化物水化物通式4、递变性:(1)随原子序数递增,原子半径逐渐(2)非金属性逐渐,金属性逐渐(3)氢化物稳定性NH3 PH3AsH3(4)最高价氧化物水化物酸性HNO3 H3PO4H3AsO4二、氮气氮元素存在态和态1、物理性质:色味,密度比空气,溶于水,空气中约含的氮气(体积分数)2、结构:氮气的结构式,可代替稀有气体做保护气。
3、化学性质:N2+H2-N2+O2-N2+Mg-概念:氮的固定:高能固氮()固氮生物固氮分类:合成氨()固氮仿生固氮三、氮的氧化物化合价氧化物1、NO(1)物理性质:NO是色,味气体,溶于水,毒(2)化学性质:NO+O2---(3)实验室制备:化学方程式:离子方程式:收集方法:2、NO2(1)物理性质:色味的气体,毒。
(2)化学性质:NO2+H2O------NO2------(3)实验室制法:化学方程式:离子方程式:收集方法:法【氮氧化物污染】以NO,NO2为主的氮氧化物是形成和的重要原因。
大气中NO和NO2主要来自、、+NaOH--- 氮氧化物的吸收:NO+NO2+NaOH----- NO2【思考题】(1)雷雨发庄稼的原理(写出相应的方程式)和溴蒸汽均为红棕色气体,试列举三种区别两者的方法(2)NO2四、氨和铵盐1、氨气(1)结构:氨气结构式,空间构型(2)物理性质:色气味的气体,溶于水(一般一体积水能溶解体积的氨气)氨气做制冷剂的原因:【喷泉实验】实验装置图①发生喷泉的操作:②喷泉成功的实验关键是(3)化学性质:①氨气和水反应NH3+H2O-----②与酸反应 NH3+HCl----NH3+H2SO4----【思考题】一根蘸有浓氨水的玻璃棒和另一根蘸有浓盐酸的玻璃棒相互靠近有什么现象?理由是:【总结】③与氧化性物质反应NH3+O2-----该反应的应用是:NH3+ Cl2----(4)实验室制氨气①反应原理:②装置图【思考题】该装置中棉花的作用是:③净化:除去氨气中水蒸气可用试剂【思考题】除去氨气中水蒸气能否用浓硫酸?理由是:注:不能用氯化钙干燥氨气④收集方法:⑤检验氨气是否集满的方法是:ab⑥尾气吸收注意防倒吸防倒吸的装置图【思考题】实验室制氨气的简易制法有哪些?它们的制备原理是什么?⑦工业合成氨:2.铵态氮肥-------铵盐(1)物理性质:铵盐均为无色或白色固体,溶于水。
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第1讲氮的循环
第二节氮的循环
(1)氮气的物理性质:在通常状况下,氮气是一种无色无味、难溶于水的气体。
在空气中约占其体积的78%
(2)化学性质:在通常情况下,氮气的化学性质不活泼,很难与其他物质发生反应。
但在一定条件下,氮气能与氧气、氢
气等物质发生反应。
反应方程式:
(3)使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的方法叫氮的固定,简称固氮。
分为自然固氮和人工固氮。
(4)氮的氧化物有六种:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5 。
NO是无色、难溶于水的气体,易被空气中的氧气氧化为NO2:______________ ;
NO2是红棕色、有刺激性气味有毒的气体,易溶于水,重要的反应有:
(5)氨是没有颜色、有刺激性气味的气体,比空气轻,极易溶于水而且能快速溶解,在常温下1体积水大约能溶700体积的氨气。
易液化,常作制冷剂。
(6)氨的喷泉实验要成功,需保证烧瓶和烧杯液体之间有足够大的压强差,为此需注意三方面:①氨气要收集满②氨和
烧瓶都要干燥③气密性要良好
(7)氨的化学性质:
a、与水反应______________________,溶液显碱性。
b、与酸反应NH3+HCl==NH4Cl 将分别蘸有浓盐酸和浓氨水的两根玻璃棒靠近(不要接触),会有白烟产生,原因是挥发出来的HCl和NH3两气体相遇,生成了NH4Cl固体小颗粒。
这也是检验氨气的方法之一。
c、与O 2反应______ ___________________
(8)氨的实验室制法原理:
装置:固——固反应加热装置(与制取O2装置相同)
收集方法:只能用向下排空气法干燥方法:用碱石灰、固体NaOH等
检验方法:①用湿润的红色石蕊试纸(变蓝)②蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口(产生白烟)
棉花团的作用:防止NH3与空气形成对流,提高了收集NH3的纯度。
(9)铵盐都是白色晶体,都溶于水。
不稳定,受热易分解:
与碱反应都能生成氨气,离子方程式为:,产生的气体能使红色石蕊试纸变蓝,故一般用这个原理来检验铵盐。
(10)纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。
质量分数在95%以上的浓硝酸在空气中由于挥发出硝酸蒸气会产生“发烟”现象,通常叫做发烟硝酸。
(11)硝酸的化学性质
酸性:稀硝酸使石蕊试液变红,浓硝酸使石蕊试液先变红后褪色。
不稳定性:浓硝酸受热或见光易分解产生红棕色的NO2, 二氧化氮又溶在浓硝酸中而使溶液呈黄色。
其方程式为:
,一般保存在棕色试剂瓶中并放置在阴凉处。
强氧化性:
①与金属反应:能与除金、铂、钛以外的大多数金属反应,产物与硝酸的浓度有关。
通常浓硝酸与金属反应生成二氧化氮,稀硝酸与金属反应生成一氧化氮,不会产生氢气。
在反应中硝酸既表现酸性又表现氧化性。
如:
②与非金属反应,只表现氧化性。
(12)氮的氧化物(NO2和NO)是产生光化学烟雾和酸雨的主要原因。
水体中含有过量的氮会使水体富营养化,造成污染。
[经典例题]
例1. 上世纪80年代后期人们逐渐认识到,NO在人体内起着多方面的重要生理作用。
下列关于NO的说法不正确的是A.NO为无色气体遇空气后迅速变成红棕色B.NO是造成光化学烟雾的因素之一
C.NO是汽车尾气的有害成分之一D.NO是一种无色无味无毒气体
例2.下列反应中,浓硝酸既表现氧化性又表现酸性的是()
A. 浓硝酸中滴入紫色石蕊试液(先变红后退色)
B. 铜与浓硝酸反应
C. 氢氧化铜与浓硝酸反应
D. 碳与浓硝酸反应
例3.氮的固定是指:()
A.植物从土壤中吸收含氮养料;B.豆科植物根瘤菌将含氮化合物转变为植物蛋白质;
C.将氨转变成硝酸及其它氮的化合物;D.将空气中的氮气转变为含氮化合物。
例4.氨与重水(D2O)形成的碱与盐酸反应,这一反应生成的盐中阳离子的化学式是
A.NH3D+ B.NH2D2+ C.ND3H+ D.NH4+
[随堂练习]
1.下列过程没有起氮的固定作用的是()
A.电闪雷鸣
B.豆科植物根瘤菌通过生物化学过程得到含氮化合物。
C.工业合成氨 D.实验室制氨气
2.下列现象与人为排放大气污染物无关的是()
A.酸雨
B.光化学烟雾
C.闪电
D.臭氧层空洞
3.实验室收集下列气体时,不能用排水法收集的是()
A.氨气
B.氢气
C.二氧化氮
D.一氧化氮
4.回答关于硝酸的储存的下列问题:
(1)硝酸盛于棕色瓶中,原因__________________________;
(2)硝酸放于低温处,原因__________________________;
(3)浓硝酸久置发黄, 原因__________________________;
(4)浓硝酸敞口放置会变稀, 原因__________________________;
(5)浓硝酸可用铝罐装, 原因__________________________.
5.氨气极易溶于水,可以进行喷泉实验。
(1)写出实验室制取氨气的化学方式____________________________
(2)收集氨气应用____________法,要得到干燥的氨气可用_________做干燥剂。
(3)用上图装置进行喷泉实验,上部烧瓶中已装满氨气,引发水上喷的操作是_____________该实验的原理是。
6. (2005年全国理科综合)下列气体的制备可采用右图装置的是()
A、铜与浓硝酸反应制NO2
B、铜与稀硝酸反应制NO
C、乙醇与浓硫酸反应制乙烯
D、氯化钠与浓硫酸反应制HCl
7、硫化氢和浓硫酸能发生如下反应: 3H2S+H2SO4==4S+4H2O,下列说法正确的是()
A. 硫化氢气体被氧化成硫
B. 硫酸被氧化成硫
C. 硫酸被还原成水
D. 硫化氢气体被还原成水
8、(9分)A、B、C、D、E五种物质在一定条件下的转化关系如图所示。
(1)若A在常温下为气态单质,则A为_______;B为_______;C为_______;D为_______;E为____;由B→C变化的化学方程式________________________________________
(2)若A在常温下为固态单质。
则B→C变化的化学方程式__________________________________________________。