2018高考化学一轮复习《氮的循环》课件 鲁科版

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1、化学：2011高考一轮复习氮的循环课件（鲁科版）,1. 了解氮的循环过程，了解氮循环对自然界的意义和人类活动对氮的循环的影响。 2了解氮的固定，掌握氮气的性质。 3了解氮的氧化物(NO、NO2)的主要性质及其对大气的污染与防治方法。 4掌握氨的物理性质和化学性质、实验室制法和主要用途，了解铵盐的性质及氮肥的应用。 5掌握硝酸的性质。了解自然界中形成硝酸的过程。,第二节 氮的循环,一、氮在自然界中的循环 1氮的存在，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里、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

2、氮的化合物。在放电条件下，空气中少量的 与 化合生成NO， NO和O2迅速生成 并随雨水进入土壤和水体。 (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 。,单质,化合态,根瘤菌,硝酸盐,N2,O2,NO2,含氮化合物,氨,3氮的固定 (1)含义：使空气中 的氮转化为 的过程。 (2)方法：,游离态,含氮化合物,二、氮的单质及其氧化物 1氮气 (1)物理性质 颜色： ，气味： ，状态： ，溶解性： ， 密度比空气 。 (2)化学性质：由于分子内的 非常牢固，通常情况下N2的化学性 质 。在一定条件下可与下列物质反应：,无色,无味,气体,难溶于水,略小,化学键,不活泼,与

3、氢气反应 化学方程式为： 。 与氧气反应 化学方程式为： 。 与镁反应 化学方程式为： 。 (3)存在及用途：N2在大气中的体积分数约为 ； 主要用作合成氨的 ，液态氮可做 等。,4/5,原料气,致冷剂,2. 氮的氧化物 氮有多种价态的氧化物，如 等， 其中 、 分别是HNO2和HNO3的酸酐。 (1)一氧化氮 物理性质 颜色： ，状态： ，溶解性： ，密度比空气 ， 有毒，在生物学方面有独特的作用。 化学性质 易与O2化合，化学方程式为： 。,N2O、NO、NO2、N2O4、N2O3、N2O5,N2O3,N2O5,无色,气体,难溶于水,大,2NOO2=2NO2,(2)二氧化氮 物理性质 颜色

4、： ，气味： ，状态： ，密度比空气 ，有毒。 化学性质 与水反应的化学方程式为： 。 (3)氮的氧化物对环境的污染 形成 ，污染空气；形成酸雨；破坏臭氧层。,红棕色,刺激性气味,气体,大,光化学烟雾,3NO2H2O=2HNO3NO,【想一想】 俗话说“雷雨发庄稼”，道理是什么？ 答：在雷雨放电过程中，N2和O2反应 N2O2 2NO,2NOO2=2NO2,3NO2H2O=2HNO3NO， 生成的HNO3进入土壤形成硝酸盐而被植物吸收。,1氨气 (1)物理性质 颜色： ，气味： ，状态： ，密度：比空气 ， 易 ，极 于水。在常温常压下，1体积H2O能溶解 体积氨气。 (2)化学性质 与H2O

5、反应 化学方程式为： 。,无色,刺激性气味,气体,小,液化,易溶,700,与硫酸反应的化学方程式为： 。 还原性 与O2、Cl2反应的化学方程式为： ； 。 (3)用途：生产 、 等。,2NH3H2SO4=(NH4)2SO4,2NH33Cl2=N26HCl,氮肥,硝酸,2铵盐 (1)物理性质：都 于水， 色晶体。 (2)化学性质 受热易分解 NH4HCO3受热分解的化学方程式： 。 现象：有刺激性气味的气体产生，最后无固体残渣。 NH4Cl受热分解的化学方程式： 。 现象：产生白烟，受热部位白色晶体 ，在冷却部位又 白色晶体。,易溶,无,消失,重新生成,与碱反应 在干态下(如NH4Cl晶体与熟

6、石灰反应)，化学方程式： 。 在水溶液中(如NH4Cl溶液和NaOH溶液反应)，离子方程式分别为： 加热时： 。 不加热时： 。 (3)铵根离子(铵盐)的检验 取样品与碱共热，用 试纸检验，若试纸 ， 说明含NH(或为铵盐)。,湿润的红色石蕊,变蓝,【想一想】 要干燥NH3能用浓硫酸、P2O5、无水氯化钙吗？如果不能可选用什么干燥剂？ 答：不能，因为浓H2SO4和NH3反应，P2O5吸水后生成酸也能吸收NH3，无水氯化钙也能和NH3反应，可以选用固体NaOH或碱石灰。,1物理性质 纯硝酸是 的液体，与水以任意比互溶，沸点 ，易挥发，在空气中遇水蒸气成白雾。质量分数在98%以上的硝酸叫做 。 2

7、化学性质 (1)强酸性：硝酸具有酸的通性。 使指示剂变色：稀HNO3仅使紫色石蕊溶液 ； 浓HNO3可使紫色石蕊溶液 。,无色,低,发烟硝酸,变红,先变红后退色,(2)不稳定性 硝酸不稳定，见光或受热易分解，其反应的化学方程式为： 。 (3)强氧化性 与金属的反应(除Au、Pt外，大部分金属能与硝酸反应) aCu与浓、稀硝酸都能反应，其反应的化学方程式分别为： 。 。,Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O,3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O,b铁、铝遇冷的浓HNO3能发生 ，故可用铁、铝容器运输冷的 浓HNO3。 与非金属的反应 碳与浓硝酸反应的化学方程

8、式为： C4HNO3(浓) 4NO2CO22H2O。 与某些还原性化合物(如Fe2、SO等)反应，离子方程式分别是为： 。,钝化,3. 用途 硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造 、 、 、 等， 也是实验室里的重要 。 【想一想】 久置的硝酸呈黄色，如何除去？怎样保存硝酸？ 答：硝酸分解产生的NO2溶解而使浓硝酸显淡黄色，除去的方法是通入足量的氧气。 硝酸通常用棕色细口瓶密封保存，置于冷暗处。,炸药,染料,塑料,硝酸盐,化学试剂,1与氮循环有关的生态环境问题 主要有 、 和 等。 2氮氧化物的来源及危害 (1)来源 大气中的氮氧化物主要来源于 ， 以及 。 (2)危害氮氧化物与 发生反应形成

9、 ， 与空气中的水反应生成硝酸和亚硝酸，形成 。,光化学烟雾,水体污染,酸雨,化石燃料的燃烧和植物的焚烧,农田土壤和动物排泄物中的含氮化合物的转化,O2,NO2,酸雨,3氮对水体的污染 水体中氮的含量增大，造成水体的 ， 导致 过度增长而覆盖水面。 4减少人类活动对氮循环和环境影响的措施 (1)控制进入 、 和 的有害物质的数量。 (2)增强生态系统对有害物质的吸收能力，如 、 等。,富营养化,藻类,大气,陆地,海洋,保护森林,植物绿化,【例1】 室温时，在容积为a mL的试管中充满NO2气体，然后倒置在水中到管内水面不再上升时为止；再通入b mL O2，则管内液面又继续上升，测得试管内最后剩

10、余气体为c mL，且该气体不能支持燃烧。则a、b的关系是( ) Aa4b3c Ba4bc Cab41 Dab43,解析：根据反应3NO2H2O=2HNO3NO，a mL NO2会生成a/3 mL NO，通入O2后，最后气体不支持燃烧，故c mL为NO，即与b mL O2反应的NO为( c) mL，根据方程式即( c)b43，整理可得a4b3c。 答案：A,1NO、NO2、O2、H2O之间的反应可以利用方程式2NOO2=2NO2、3NO2H2O=2HNO3NO的加和得到总反应： 4NO3O22H2O=4HNO3；4NO2O22H2O=4HNO3， 然后利用总反应进行有关的计算。 2在分析有关问题

11、时不要忽视“2NO2 N2O4”平衡的存在等。,34NO2O2和4NO3O2从组成上均相当于2N2O5的组成。即、两情况中的总反应式均与N2O5H2O=2HNO3等效。这不仅是记忆、两式的方法，也为上述问题的解决提供了新的思路。即利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断： NO,1如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气体，分别倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通边慢慢摇动试管，直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则两个试管内溶液物质的量浓度之比为( ) A11 B57 C75 D43,解析：根据反应方程式：4NO2O22H2O=4HNO3

12、4NO3O22H2O=4HNO3 生成HNO3的物质的量取决于NO2与NO的体积，由于NO2与NO体积相同，生成HNO3的物质的量相等，即两试管中HNO3的浓度相等。 答案：A,2(2009宁夏理综，7)将22.4 L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后，气体体积变为11.2 L(体积均在相同条件下测定)，则该氮氧化合物的化学式为( ) ANO2 BN2O3 CN2O DN2O4,解析：相同条件下，气体的体积比即为物质的量之比，由题知NOx和生成的N2物质的量之比为21，设氮氧化合物化学式为NOx。 NOxxCux CuO N2，可知x1或2均可。 (根据原子守恒，观察可得出)。 答案：

13、A,3(2009台湾，25)某氮氧化合物的一分子中含有38个电子。试问该氮氧化合物是下列的哪一选项( ) ANO BNO2 CN2O DN2O3 解析： ：原子序数7、含7个电子； ：原子序数8、含8个电子； D选项中N2O3所含电子数为728338个，符合题意。 答案：D,【例2】 (2009全国理综，28)已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图中的装置可以实现该反应。 回答下列问题：,(1)A中加入的物质是_，发生反应的化学方程式是_。 (2)B中加入的物质是_，其作用是 ； (3)实验时在C中观察到的现象是_， 发生反应的化学方程式是_； (4)实验时在D中观察到的现象是_，D中收集到的物质是_，检验该物质的方法和现象是_。,解析：本题考查化学实验和有关化学反应方程式，答题时注意实验现象的描述和实验试剂的选择，根据实验目的及要求，反应物为NH3和CuO，故可判断A试管中应加入制NH3的药品，可选择NH4Cl和Ca(OH)2，NH3应用碱石灰或CaO干燥，反应过程中氧化铜被还原为铜，固体的颜色发生了变化，生成的水和氨生成氨水留在D中，而氮气用排水法收集，检验氨气，可利用NH3溶于水显碱性来检验