魯科版高中化學1（必修）第3章第2節1第2節

氮的循環2一、氮在自然界中的循環34二、氮循環中的重要物質及其變化51、氮氣與氮的固定6氮氣是由氮原子構成的雙原子分子，兩個氮原子之間共用三對電子，使每個原子都達到穩定結構。要破壞這種牢固的結合，需要很高的能量。知識支持氮氣與氧氣反應一氧化氮與氧氣反應二氧化氮溶于水視頻：7[結論]在放電或高溫的條件下，空氣中的氮氣能與氧氣發生反應，生成一氧化氮，一氧化氮在空氣中很不穩定，易被氧化成二氧化氮，二氧化氮與水反應生成硝酸。

N2+O2===2NO(有毒、無色、難溶入水)2NO+O2==2NO2

（有毒、紅棕色、有刺激性氣味）3NO2+H2O==2HNO3+NO

放電8

N2+3H22NH3（可逆反應）

高溫、高壓催化劑工業上氨的合成：9使空氣中游離態的氮轉化為含氮化合物的方法叫做氮的固定，簡稱

固氮。氮的固定主要有兩種方式：自然固氮和人工固氮。自然固氮主要有兩種途徑：一種是通過閃電等產生含氮化合物的高能固氮，約占自然固氮的10%；另一種是生物固氮，約占自然固氮的90%。10【課堂練習】1.氮的固定有三種途徑：生物固氮、自然固氮和工業固氮。指出下列固氮方式各屬于哪種類型。

（1）閃電時氮氣轉化為一氧化氮。（2）豆科作物根瘤菌將氮氣轉化為化合態氨。（3）在高溫、高壓和催化劑作用下，氮氣和氫氣反應合成氨。11【課堂練習】2.雷鳴閃電是日常生活中司空見慣的現象。在閃電發生的過程中，空氣中的氮氣和氧氣直接化合。假設某次雷電放出的能量為1.5×107KJ.已知1molO2與1molN2化合時要吸收181KJ的能量，閃電時有1/1000的能量用于這一反應。

（1）此次閃電所產生的一氧化氮的物質的量是多少？（2）此次雷電的生產物相當于給土壤施加了多少千克的尿素[CO(NH2)2]化肥？122、氨與銨態氮肥13（1）.氨的物理性質：無色；有刺激性氣味的氣體；比空氣輕；極易溶于水（1：700）。氨的噴泉實驗14氨的擴散實驗15氨的性質

【實驗1】在干燥的圓底燒瓶里充滿氨氣，用帶有玻璃管和滴管（滴管里預先吸入水）的塞子塞緊瓶口；立即倒置燒瓶，使玻璃管插入盛有水的燒杯里（水里事先加入少量酚酞溶液），按圖3-2-6所示安裝好裝置；擠壓滴管的膠頭，使少量水進入燒瓶，觀察現象。

【實驗2】分別在兩個集氣瓶中滴入幾滴濃氨水和濃鹽酸，蓋上玻璃片，如圖3-2-7所示放置，然后抽去中間的玻璃片，觀察發生的現象。觀察·思考16實驗記錄：思考：1.氨溶解于水僅是簡單的溶解過程嗎？噴泉呈現紅色說明了什么？2.【實驗2】中的現象為什么會發生？這個實驗說明濃氨水和濃鹽酸各具有什么性質？3.氨中氮元素的化合價是－3，請從化合價的角度分析氨還可能具有什么性質？它可能與哪些物質發生反應？

17NH3＋H2ONH3.H2ONH4＋＋OH－（可逆反應）（2）.

氨的化學性質：①、與水反應：18②、與酸反應：NH3+HCl=NH4ClNH3+HNO3=NH4NO32NH3+H2SO4=(NH4)2SO4③、與氧氣反應：

4NH3+5O24NO+6H2O

高溫催化劑19化學氮肥氨態氮肥（主要成分為NH4＋）硝態氮肥（主要成分為NO3－）有機態氮肥－尿素[CO(NH2)2]硫酸銨[(NH4)2SO4]碳酸氫銨(NH4HCO3)氯化銨(NH4Cl)氨是氮肥工業和硝酸工業的重要原料20氨鹽的性質

【實驗1】取少量氯化銨固體放在試管中加熱，觀察發生的現象。

【實驗2】取少量碳酸氫銨固體放在試管中加熱，并將生成的氣體通入新制的石灰水中，觀察發生的現象。

【實驗3】在試管中加入少量氯化銨固體，再滴加適量的10%NaOH溶液，加熱，并將濕潤的紅色石蕊試紙貼在玻璃棒上靠近試管口，觀察發生的現象。觀察·思考21實驗記錄：思考：1.從離子反應的角度認識銨鹽與堿溶液的反應。2應當怎樣合理地儲存和施用銨態氮肥？22

2NH4Cl＋Ca(OH)2===2NH3↑＋CaCl2＋

2H2O實驗室常用此反應制取少量的氨氣，用向下排空氣法收集并用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗氨氣是否收集滿。Δ2、與堿溶液反應：⑶、銨鹽的物理性質：白色，易溶于水的晶體。⑷、銨鹽的化學性質：1、受熱易分解：

NH4HCO3====

NH3↑＋CO2↑＋H2ONH4Cl====NH3↑＋HCl↑

ΔΔ

NH4＋＋OH－===NH3↑＋H2ONH4＋＋OH－NH3·H2O

Δ23保存方法：密封、陰涼通風處保存。施用注意事項：不能與堿性物質如草木灰等混用；埋在土下以保持肥效。銨態氮肥243、硝酸及其應用25硝酸的性質

【實驗1】取一瓶濃硝酸，打開瓶蓋，小心地扇聞濃硝酸的氣味。

【實驗2】在兩支試管中各放入一小塊銅片，分別加入少量稀硝酸(4mol·L－1)和濃硝酸(14mol·L－1)，立即用蘸有NaOH溶液的棉花封住試管口，觀察試管中發生的現象。

【實驗3】將【實驗2】中的金屬銅換成金屬鐵進行相同的實驗，觀察發生的現象。觀察·思考26實驗記錄：思考：1.通過實驗探究，你對硝酸的氧化性有了哪些認識？2.濃硝酸通常保存在棕色試劑瓶里，這是為什么？27（1）硝酸的物理性質：純凈的硝酸為無色、易揮發、有刺激性氣味的液體。濃硝酸一般為黃色，是由于溶有NO2氣體的緣故。硝酸低熔點（－42℃）、低沸點（83℃），在空氣中遇水蒸氣呈白霧狀，能與水以任意比混溶。98%的硝酸稱為“發煙硝酸”，69%的硝酸稱為濃硝酸。硝酸的物理性質28（2）硝酸的化學性質：①不穩定性：由此反應可推知下列事實：濃硝酸一般呈黃色，是由于硝酸分解產生的NO2溶于硝酸的緣故。硝酸濃度越大越易分解，因此，濃硝酸應放入棕色瓶中（避光），陰涼處保存（避免受熱分解），用玻璃塞（酸會腐蝕橡皮塞）而不能用橡皮塞。

4HNO32H2O+4NO2↑

+O2↑

受熱或見光29②強酸性（具有酸的通性）：稀硝酸使石蕊試液變紅色，濃硝酸使石蕊試液先變紅（酸的通性），后褪色（強氧化作用，即漂白作用）。用此實驗可以證明濃硝酸的氧化性比稀硝酸強。30硝酸與銅的反應③強氧化性（HNO3中N為+5價，有很強的得電子能力）

Cu+4HNO3(濃)======Cu(NO3)2+4NO2↑

+2H2O

3Cu+8HNO3(稀)======3Cu(NO3)2+2NO

↑

+4H2O

31趣味實驗：銅幣與濃硝酸的反應32鈍化現象

C+4HNO3(濃)CO2↑

+4NO2↑+2H2OΔ濃硝酸在加熱的條件下，還能與碳單質等非金屬單質發生氧化還原反應。33三、人類活動對自然界氮循環和環境的影響34

活化氮NH4+與NO3－是自然界中活化氮的主要形態。氮氣是惰性的，只有通過自然固氮和人工固氮而活化。

氮氧化物氮氧化物種類很多，如NO、N2O、NO2、N2O3、N2O4、N2O5等。其中，NO和NO2是最主要的空氣污染物。知識支持35光化學煙霧是一種淡藍色的煙霧，汽車尾氣和工廠廢氣里含大量氮氧化物和碳氫化合物，這些氣體受強烈的太陽紫外線照射后產生一種新的二次污染物—光化學煙霧。它的主要成分是一系列氧化劑，如臭氧、醛類、酮等，它的毒性很大，對人體有強烈的刺激作用，嚴重時會使人出現呼吸困難，視力衰退，手足抽搐等癥。36美國洛杉磯光化學煙霧前后對比3738水體的富營養化城市河流水樣39發生富營養化的池塘和湖泊，由于某些藍藻的過度生長，使水面形成綠色藻層；藍藻釋放的毒素能毒殺魚蝦和貝類等，并使水體產生惡臭，這種現象叫做“水華”。40

1.如何減少人類活動對自然界中氮循環的影響？2.如何減少氮氧化物對環境的影響？交流·研討41

1.形成并完善本節知識結構圖，總結歸納氮及其化合物的主