第二节_氮的循环学案

第三章 第二节 氮的循环学案

（1）了解自然界中的氮循环及人类活动对氮循环的影响；

（2）通过了解生物固氮和人工固氮形式，认识N 2 、NO 、NO 2的性质；

（3）通过观察思考活动，认识NH 3，铵盐的性质及铵态氮肥的使用问题；

（4）通过观察思考活动，认识 HNO 3的性质。

氮气、氨、铵盐和硝酸的性质。

硝酸的氧化性。

一、氮在自然界中的循环

1、氮的存在形态

氮是地球上含量丰富的一种元素，以 的形式存在于大气中，以 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

（1）在自然界中豆科植物根部的 ，把空气中的氮气转变为 等含氮的化合物。在放电条件下，空气中少量的 和 化合生成NO ，NO 和O 2迅速生成 并随水进入土壤和水体。

（2）人们通过化学方法把空气中氮气转化为 ，再根据需要进一步转化成各种 。 练习1、下列说法不正确的是 （ ）

A ．豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮是化学变化

B ．汽车尾气中排放的氮氧化合物是由游离态氮转化来的

C ．化石燃料燃烧通常不释放出氮氧化合物

D ．植物秸秆燃烧时放出氮氧化合物，参与了氮的循环

二、氮循环中的重要物质及其变化

1、氮气

①与氧气反应：通常状况下氮气和氧气 ，但在放电条件下，却可以直接化合生成 色，

（氮气的性质，氮的固定） （酸雨、光化学烟雾、富营养化）

溶于水的。此反应的化学方程式为：。

②与氢气反应：此反应的化学方程式为：。

③与金属镁反应：此反应的化学方程式为：。

练习2、据报道，科学家已成功合成了少量N4，有关N4的说法正确的是

A．N4是N2的同素异形体B．相同质量的N4和N2所含分子个数比为1:2 C．相同质量的N4和N2所含原子个数比为1:2 D．N4的摩尔质量是56g

2、一氧化氮和二氧化氮

一氧化氮：是一种色味的气体，溶于水，毒。在常温下与空气中氧气化合，生成二氧化氮，化学方程式为：。

二氧化氮：是一种色味的气体，溶于水，毒。二氧化氮溶于水时，与水反应，生成硝酸和一氧化氮。该化学方程式为：

二氧化氮有较强的氧化性，可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。

练习3、Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能，近年来此领域研究有很大发展，因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖。下列关于NO的叙述不正确的是

A．NO可以是某些含低价N物质氧化产物B．NO不是亚硝酸酐

C．NO可以是某些含高价N物质的还原产物D．NO是棕色气体

3、氮的固定

⑴概念：的方法叫氮的固定。

⑵分类：可以分为、。

练习3、下列反应起了氮的固定作用的是

A．N2与H2在一定条件下反应生成NH3B．NO与O2反应生成NO2

C．NH3经催化氧化生成NO D．由NH3制碳铵和硫铵

4、氨与铵态氮肥

⑴氨

①物理性质

氨是色气味的体。

喷泉试验

实验现象：形成喷泉，且烧瓶内液体呈红色。

实验原理：使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧杯中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管处形成喷泉。

（1）压强差的形成：气体极易溶于水或某种溶液的性质，也可以是气体与液体快速反应，导致瓶内压强小于外界的压强。

（2）喷泉实验的用途：形象地证明某些气体极易溶于水（或特定溶液）或气体与液体能够快速反应。

实验结论：氨气溶于水，且与水反应生成了使溶液显性的物质。

实验成功的关键：a瓶内外压强要足够大，b盛放气体的烧瓶必须干燥，否则瓶中有液体，会使气体在实验前已有大量溶解，造成压强差不大，形成的喷泉不明显。C气体要充满烧瓶d烧瓶不能漏气

实验结束时，水不能充满整个烧瓶的原因可能是：

（1）实验方法得当时：实验所用气体与水反应后产生另一种不溶于水的气体产物，占据烧瓶内的一定体积，使水不能充满烧瓶。如：NO2与水反应。

（2）因操作不当而引起的：装置漏气、烧瓶不太干燥、气体溶解度不大

练习4、同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3，②NO2，进行喷泉实验，经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为

A．①>②B．①<②C．①=②D．不能确定

②化学性质

a.与水的的反应

氨溶于水，在常温常压下，1体积水中约溶解体积氨。氨的水溶液叫氨溶于水时，大部分NH3和H2O通过氢键结合，形成一水合氨（NH3·H2O），NH3·H2O可以部分电离成和，所以氨水显性。氨溶于水的过程中存在着下列可逆反应：NH3

+ H2O NH3·H2O NH4+ +O H- 。NH3·H2O不稳定，受热时分解为和。思考：氨水中存在哪些分子和离子？

b.氨与氯化氢的反应

氨气和氯化氢气体可生成氯化铵，该化学方程式为。反应现象为：

用途：可以用来鉴定氨气的存在

c.氨与氧气的反应

化学方程式为工业上制硝酸的基础。

③氨的实验室制法

在实验室，常用加热和的混合物的方法来制取氨气，例如把固体氯化铵和氢氧化钙的混合物加热可制得氨气。

该化学方程式为。

用湿润的试纸放在收集气体的试管口可以看到，加热一会儿后，试纸变，这说明氨气已经充满试管。应立即停止加热，并将多余的氨气吸收掉，（可在导管口放一团用或浸湿的棉花球），避免。若要制取干燥的氨气，可使产生的氨通过干燥剂。在实验室，通常是将制得的氨气通过以除去水蒸气。

由于氨水受热分解也可产生氨气，在实验室有时也用加热浓氨水的方法得到氨气。

NH3·H2O △

NH3↑+H2O

另外，把浓氨水滴入固体氢氧化钠中，也可以制得氨气。

⑵铵盐

①铵盐受热分解

有些铵盐受热可分解产生氨气，NH4Cl受热会分解，生成氨气和氯化氢，冷却时，氨气和氯化氢又重新结合，生成NH4Cl。用化学方程式表示上述过程。

。

碳酸氢铵在30℃以上，即可分解，反应方程式为：，在储存