第二单元---生产生活中的含氮化合物(原创)

《生产生活中的含氮化合物》讲义一、含氮化合物的概述在我们的生产生活中，含氮化合物扮演着至关重要的角色。

氮是生命活动中不可或缺的元素之一，它存在于众多的化合物中，这些化合物在农业、工业、医药、环境保护等领域都有着广泛的应用和重要的影响。

含氮化合物的种类繁多，常见的包括氨气（NH₃）、硝酸（HNO₃）、尿素CO(NH₂)₂、亚硝酸钠（NaNO₂）等等。

它们具有不同的化学性质和用途。

二、农业生产中的含氮化合物1、氮肥氮肥是农业生产中用量最大的化肥之一。

常见的氮肥有尿素、碳酸氢铵（NH₄HCO₃）、氯化铵（NH₄Cl）等。

氮肥能够为植物提供生长所需的氮元素，促进植物的茎叶生长，增加叶绿素含量，提高光合作用效率，从而增加农作物的产量。

尿素是一种高效的氮肥，其含氮量高，肥效持久，使用方便。

碳酸氢铵则具有速效性，能迅速为植物提供氮营养，但它的挥发性较强，使用时需要注意深施覆土。

氯化铵在酸性土壤中使用效果较好，但长期使用可能导致土壤酸化。

2、生物固氮除了人工合成的氮肥，自然界中还存在着生物固氮的现象。

某些微生物，如根瘤菌，能够将空气中的氮气转化为植物可吸收利用的含氮化合物。

豆科植物如大豆、花生等常与根瘤菌共生，通过这种方式获取氮源。

生物固氮不仅为植物提供了氮营养，还有助于维持土壤的肥力和生态平衡。

三、工业生产中的含氮化合物1、氨气氨气是一种重要的化工原料，广泛用于生产硝酸、氮肥、铵盐等。

工业上通过哈伯法合成氨气，即在高温高压和催化剂的条件下，将氮气和氢气反应生成氨气。

氨气具有刺激性气味，易溶于水形成氨水。

氨水在工业上也有多种用途，如用于金属表面处理、废水处理等。

2、硝酸硝酸是一种强氧化性的酸，在工业上具有重要地位。

它主要用于制造炸药、化肥、染料、医药等。

硝酸的生产通常是通过氨气的催化氧化得到一氧化氮，一氧化氮再进一步氧化生成二氧化氮，最后用水吸收二氧化氮得到硝酸。

四、医药领域中的含氮化合物许多药物中都含有氮元素，例如磺胺类药物、抗生素等。

第二单元生产生活中的含氮化合物第1课时氮氧化物的产生及转化一、二氧化氮和一氧化氮1．氮气氮气在空气中约占总体积的________。

通常情况下，N2不与________反应。

在一定条件下，N2能跟O2反应生成不溶于水、无色的________：2．一氧化氮NO常温下很容易与空气中的氧气反应生成______：2NO＋O2===______(红棕色气体)。

3．二氧化氮二氧化氮是__________、有__________气味的________气体，密度比空气____，易______，____溶于水。

溶于水时生成________和____，工业上利用这一原理生产硝酸：3NO2＋H2O===____________。

二、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染1．SO2和NO2的主要来源(1)______、________和__________的金属矿物的燃烧或冶炼；(2)________尾气、硫酸厂、硝酸厂的尾气。

2．危害(1)引起________污染，直接危害人体健康。

(2)溶于水形成________。

3．酸雨(1)概念：________的降水称酸雨，主要是大气中的________和______溶于水后造成的。

(2)形成原理①H2SO4的生成：______________________________、__________________________。

②HNO3的生成：__________________________。

(3)危害①直接破坏农作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化。

②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。

4．防治措施(1)调整__________，发展__________。

(2)研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少______和____________的排放。

(3)加强工厂废气的回收处理。

(4)改进汽车尾气的处理技术，控制汽车尾气排放标准。

知识点1氮气的性质1．氮气能大量存在于空气中的根本原因是()A．氮气性质稳定，即使在高温下也很难跟其他物质发生反应B．氮气比空气轻，且不溶于水C．氮分子中两个氮原子结合很牢固，分子结构稳定D．氮气无氧化性，也无还原性，不与其他物质反应2．下列关于N 2的说法中错误的是( )A ．通常情况下N 2性质很稳定，所以N 2可在电焊时作保护气B ．N 2＋O 2=====高温2NO ，该反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一C ．N 2在空气中约占总质量的45D ．在反应：3Mg ＋N 2=====高温Mg 3N 2中，N 2作氧化剂 知识点2 一氧化氮的性质3．最新研究表明：NO 吸收治疗法可快速改善SARS 重症患者的缺氧状况，缓解病情。

《生产生活中的含氮化合物》讲义在我们的生产和生活中，含氮化合物扮演着至关重要的角色。

从农业中的化肥到工业中的炸药，从人体中的蛋白质到大气中的污染物，含氮化合物无处不在，对我们的生活产生着深远的影响。

一、氮气（N₂）氮气是空气中含量最多的气体，约占空气体积的 78%。

氮气是一种相对稳定的气体，在常温常压下，氮气的化学性质不活泼，很难与其他物质直接发生反应。

但在特定条件下，如高温、高压、催化剂存在时，氮气能与氢气反应生成氨气（NH₃），这是工业合成氨的重要反应。

氮气在食品包装中也有重要应用。

由于氮气的化学性质稳定，将食品包装中充入氮气可以防止食品氧化变质，延长食品的保质期。

二、氨气（NH₃）氨气是一种具有强烈刺激性气味的气体。

在工业上，氨气是生产化肥、硝酸等的重要原料。

农业上，氨气用于合成氮肥，如尿素CO(NH₂)₂、碳酸氢铵（NH₄HCO₃）等。

氮肥的使用大大提高了农作物的产量，解决了全球众多人口的温饱问题。

在化工领域，氨气可以用于制造硝酸。

氨气先经过催化氧化生成一氧化氮（NO），一氧化氮进一步氧化生成二氧化氮（NO₂），二氧化氮与水反应生成硝酸（HNO₃）。

此外，氨气还是一种重要的制冷剂，常用于冷库的制冷。

三、一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO₂）一氧化氮是一种无色气体，在空气中很容易被氧化成二氧化氮。

二氧化氮是一种红棕色有刺激性气味的气体。

二氧化氮是形成酸雨和光化学烟雾的主要污染物之一。

然而，在工业生产中，二氧化氮也有一定的用途。

例如，它可以用于制造硝酸。

四、硝酸（HNO₃）硝酸是一种具有强氧化性和腐蚀性的强酸。

在工业上，硝酸广泛用于生产化肥、炸药、染料、塑料等。

在实验室中，硝酸是一种常用的化学试剂，用于各种化学实验和分析。

五、硝酸盐硝酸盐在生产生活中也有广泛的应用。

例如，硝酸钾（KNO₃）是一种常见的化肥，同时也是火药的重要成分。

硝酸铵（NH₄NO₃）也是一种常用的氮肥，但在储存和使用过程中需要特别小心，因为它在一定条件下可能会发生爆炸。

生产生活中的含氮化合物简介含氮化合物是指化学物质中含有氮元素的化合物。

在生产和生活中，含氮化合物具有广泛的应用，包括肥料、药物、染料、塑料等多个领域。

本文将介绍一些常见的生产生活中的含氮化合物以及它们的应用和特点。

1. 氨和尿素1.1 氨氨（NH3）是一种无色气体，具有刺激性气味。

在生活中，氨常用于制冷剂、清洁剂和肥料等。

作为制冷剂，氨可以在低温下改变状态，并广泛应用于冷库等场合。

作为清洁剂，氨可以用于清洗玻璃、金属和塑料等表面，具有良好的去污能力。

作为肥料，氨可以提供植物所需的氮元素，促进作物的生长和发育。

1.2 尿素尿素（CO(NH2)2）是一种无色结晶体，可以溶于水。

尿素是一种常见的肥料，它可以提供植物所需的氮、磷、钾等养分元素，促进植物的生长。

此外，尿素还广泛用于化妆品、药物和树脂等领域。

在化妆品中，尿素可以充当保湿剂，帮助皮肤保持水分。

在药物中，尿素可以用作利尿剂和解热剂。

在树脂中，尿素可以增加树脂的柔韧性和耐久性。

2. 含氮药物2.1 抗生素抗生素是一类广泛应用于医药领域的含氮化合物。

它们通过抑制细菌的生长和繁殖来治疗感染性疾病。

常见的抗生素包括青霉素、头孢菌素和四环素等。

这些抗生素具有不同的作用机制和适应症，常用于感染性疾病的治疗。

2.2 兴奋剂兴奋剂是一类具有刺激性作用的含氮化合物，在医药领域被用作兴奋剂和神经系统刺激剂。

常见的兴奋剂包括咖啡因、苯丙胺和可卡因等。

这些兴奋剂可以提高人的警觉性和注意力，并具有一定程度的兴奋作用。

3. 染料和颜料3.1 染料染料是一类广泛应用于纺织、印刷和染色领域的含氮化合物。

染料可以通过吸附到纤维的方式将颜色转移到物体上。

不同类型的染料具有不同的颜色和染色机理。

常见的染料包括偶氮染料、酞菁染料和酸性染料等。

3.2 颜料颜料是一类用于绘画、涂料和墨水等领域的含氮化合物。

颜料不同于染料，它们可以通过分散在某种介质中来实现色彩的表现。

常见的颜料包括合成颜料、钛白粉和群青等。

生活生产中的含氮化合物一、氮气1、氮气：无色无味、难溶于水的气体。

空气中 （体积分数）是氮气。

2、氮气的电子式 ，结构式 ，其电子数与 相等，氮分子（N 2）为双原子分子，结构稳定，决定了氮气性质的稳定性，常温下氮气很稳定，很难与其它物质发生反应，因此，生产上常用氮气作保护气。

但这种稳定是相对的，在一定条件下（如高温、放电等），也能跟某些物质（如氧气、氢气、镁等）发生反应。

3、固氮作用：游离态氮转变为化合态氮的方法。

途径 举例自然固氮 → 闪电时，N 2 转化为NO生物固氮 → 豆科作物根瘤菌将N 2 转化为化合态氮 工业固氮 → 工业上用N 2 和H 2合成氨气 4、N 2的工业制法：液化、分离空气二、氮的氧化物1、NO的实验室制法：检验方法：收集方法：尾气处理方法：2、NO2的实验室制法：检验方法：收集方法：尾气处理方法：探究1：如何鉴别NO2和Br2(g)请设计两种方法探究2：请解释装有NO2的容器放在冰水中容器中的NO2颜色为什么会变浅？探究3：可用右图装置制取（必要时可加热）、净化、收集的气体是A 铜和稀硝酸制一氧化氮B 二氧化锰与H2O2制氧气C 锌和稀硫酸制氢气D 硫化亚铁与稀硫酸制硫化氢三、氨气1、分子结构氨气的电子式，结构式，其分子构型2、氨气的物理性质：氨气是、气味的气体，在标准状况下，密度比空气。

氨气，液氨气化时吸收大量的热，使周围温度急剧下降，所以液氨可作致冷剂。

氨极易溶于水，常温常压下，1体积水中大约溶解体积的氨气。

氨的水溶液称氨水。

3、氨气的化学性质：(1)氨和水反应其方程式。

氨水通常把当作溶质,其密度比水,而且密度随浓度的增大而。

氨水显弱碱性。

NH3是惟一能使红色石蕊试纸变蓝的气体。

（检验）实验反思：①喷泉实验的实质是什么？氨气为什么可做喷泉实验？是否只有氨气才能做该实验？比较液氨与探究4：右图的装置中，干燥烧瓶中盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。

挤压胶管的胶头，下列与试验事实不相符的是A．CO2（NaHCO3溶液）无色喷泉B．NH3（H2O含酚酞）红色喷泉C．H2S（NaOH溶液）无色喷泉D．HCl（AgNO3溶液）白色喷泉（2）氨具有弱碱性，可以与酸（硫酸、硝酸、盐酸等）反应，生成铵盐。

【考纲下载】1．了解氮单质及其重要化合物的主要性质和应用．2．了解氮单质及其重要化合物对环境质量的影响．3．氮的化合物NO x对环境的污染及治理．4．以NH3及铵盐考查弱电解质的电离及盐类的水解．一、氮气及氮的氧化物1．氮气色味气体，溶于水，密度比空气，与H2、O2反应的方程式分别为：.；；。

工业固氮过程：。

二、氨与铵盐1．氨(1)物理性质色，气味的气体，密度比空气，常温常压下1体积水可溶解积氨气．(2)化学性质①与水反应显碱性：.②与挥发性酸(如HCl)产生白烟：.③与AlCl3溶液反应制Al(OH)3：.④与O2反应(氨的催化氧化)：.(3)制法与用途①实验室制法：.②工业制法：.③用途：制HNO3、铵盐、纯碱、尿素、制冷剂等．【注意】液氨与氨水的组成不同，液氨是纯净物，而氨水的组成有H2O、NH3·H2O、NH3、OH－、NH 、H＋.1.NO和NO2(1)NO、NO2均不属于酸酐，N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐，分别是N2O3和N2O5.(2)NO是无色还原性较强的气体，易被氧气氧化成NO2；NO2是红棕色易溶于水且与水反应的气体，氧化性强，能氧化SO2，能使湿润的KI淀粉试纸变蓝，但溴蒸气也为红棕色，也能使湿润的KI 淀粉试纸变蓝，因此不用KI淀粉试纸鉴别NO2与溴蒸气．(3)因在常温常压下发生反应2NON2O4，所以通常“纯净”的NO2或N2O4并不纯，由于此可逆反应的发生，通常实验测得NO2的相对分子质量大于它的实际值．2．氮的氧化物溶于水的计算(1) 方程式法有关化学反应方程式3NO 2＋H 2O === 2HNO 3＋NO ① 4NO 2＋O 2＋2H 2O === 4HNO 3 ② 4NO ＋3O 2＋2H 2O === 4HNO 3 ③ 2NO ＋O 2 === 2NO 2 ④ 不同情况及剩余气体的体积(2) 原子组成法4NO 2＋O 2和4NO ＋3O 2从组成上均相当于2N 2O 5的组成，即上述反应中的②③两种情况中的总反应式都与N 2O 5＋H 2O === 2HNO 3等效．这为上述问题的解决提供了新的思路，即利用混合气体中的N 、O原子个数比进行分析判断．(3)电子守恒法当NO 2或NO 转化为HNO 3时要失去电子，若上述两种气体与O 2混合通入水中时，O 2得电子，且得失电子数必然相等，这是电子守恒法解答此类题目的依据．(2009·辽宁高考)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( )A ．NO 2B ．N 2O 3C ．N 2OD ．N 2O 41.氨气的实验室制法(1)加热固态铵盐和碱的混合物 , 一般加热NH 4Cl 和Ca(OH)2的固体 混合物①装置：“固体＋固体 气体”(与用KClO 3或KMnO 4制O 2的装置相同)．N(N)∶N(O) ＜2∶5，剩余O 2 ＝2∶5，恰好完全反应 ＞2∶5，剩余NO△②收集：只能用向下排空气法．③干燥：用碱石灰(NaOH和CaO固体的混合物)．④验满：①用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若试纸变蓝色，说明氨已收集满了；②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，若有白烟产生，说明已收集满了．⑤环保措施：收集时，一般在管口塞一团用水或稀H2SO4浸湿的棉花球，可减小NH3与空气的对流速度，收集到纯净的NH3，同时也可避免污染空气．(2)加热浓氨水① 反应原理：② 装置：(3)浓氨水中加固态碱性物质①反应原理浓氨水中存在以下平衡：NH3＋H2O NH3·H2ONH4＋OH－，加入固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)，使平衡逆向移动，同时反应放热，促进NH3·H2O的分解．②装置：2．喷泉实验原理(1)喷泉形成的原理容器内外存在较大的压强差，在这种压强差的作用下，液体迅速流动，通过带有尖嘴的导管喷出，即形成喷泉．(2) 使容器内外产生较大的压强差的两类情况①容器内气体极易溶于水或容器内气体易与溶液中的溶质发生化学反应．因此当外部的水或溶液接触容器内气体时，由于气体大量减少，从而使容器内气压迅速降低，在外界大气压作用下，外部液体迅速进入容器，形成喷泉．发生化学反应，使容器内产生大量气体，压强迅速增大，促使容器内液体迅速向外流动，也能形成喷泉，如泡沫灭火器．喷泉实验成功的关键(1)气体在吸收液中被吸收的既快又多，如NH3、HCl用水吸收，CO2、SO2用NaOH溶液吸收等．( 2)装置的气密性要好．(3)烧瓶内气体纯度要(1)写出实验室制取氨气的化学方程式___________ _.(2)收集氨气应使用________法，要得到干燥的氨气可选用________作干燥剂．(3)用图A所示装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥的氨气，引发喷泉的操作是________，该实验的原理是______________________________.(4)如果只提供如图中B所示装置，引发喷泉的方法是_______________________________________________.1.(2008·上海高考)在如图所示装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液．挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是()A．CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉B．NH3(H2O含酚酞)/红色喷泉C．NH3(FeCl3)/红褐色喷泉D．HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉[随堂巩固]1．轿车安全气囊(SRS)在轿车受到撞击时，气囊内的NaN3能在25～35 ms内产生大量的无毒气体而使气囊鼓起，保护乘坐者安全，这种气体是()A．N2B．NOC．NO2D．N2O42．已知NH3难溶于CCl4，如图所示，右边装置中，不宜用于吸收氨气的是()3．同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是①NO和NO2；②NO2和O2；③NH3和N2.现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是()A．V1＞V2＞V3B．V1＞V3＞V2C．V2＞V3＞V1D．V3＞V1＞V24．已知A、B、C、D为气体，E、F为固体，G是氯化钙，它们之间的转化关系如图所示：根据图中转化关系回答下列问题：(1)D的化学式是________，E的化学式是________．(2)A和B反应生成C的化学方程式是____________________________________________.(3)E和F反应生成D、H和G的化学方程式是______________________________________________.。

《生产生活中的含氮化合物》讲义一、引言氮是生命活动中不可或缺的元素之一，在生产生活中，含氮化合物扮演着重要的角色。

从农业中的化肥到工业中的炸药，从日常生活中的食品添加剂到环境保护中的污染物，含氮化合物无处不在。

了解这些含氮化合物的性质、用途以及对环境和健康的影响，对于我们更好地利用它们、减少其危害具有重要意义。

二、常见的含氮化合物1、氨气（NH₃）氨气是一种具有强烈刺激性气味的气体。

在工业上，氨气是制造硝酸、氮肥等的重要原料。

同时，氨气还广泛应用于制冷行业。

在农业中，氨水作为一种氮肥，能够为农作物提供氮元素。

2、硝酸（HNO₃）硝酸是一种具有强氧化性和腐蚀性的强酸。

它在工业上用于制造化肥、炸药、染料等。

在实验室中，硝酸也是常用的化学试剂。

3、氮肥氮肥是农业生产中最常用的肥料之一，常见的氮肥有尿素CO(NH₂)₂、碳酸氢铵（NH₄HCO₃）、硝酸铵（NH₄NO₃）等。

氮肥能够促进植物的茎叶生长，提高农作物的产量。

4、蛋白质蛋白质是生命的物质基础，由氨基酸组成，而氨基酸中含有氮元素。

蛋白质在人体中起着重要的作用，如构成组织、调节生理功能等。

在食品工业中，蛋白质也是重要的营养成分。

5、三聚氰胺（C₃H₆N₆）三聚氰胺是一种有机化合物，曾被用于制造三聚氰胺甲醛树脂。

然而，由于其含氮量高，曾被非法添加到食品中以提高蛋白质检测含量，对人体健康造成了严重危害。

三、含氮化合物在生产中的应用1、化工生产在化工领域，含氮化合物是制造各种化学品的重要原料。

例如，以氨气为基础可以生产硝酸、铵盐等；硝酸则用于制造炸药、染料、塑料等。

2、农业生产氮肥的使用对于提高农作物产量至关重要。

合理使用氮肥可以促进农作物的生长和发育，增加产量。

但过量使用氮肥可能会导致土壤酸化、水体富营养化等环境问题。

3、医药生产一些含氮化合物在医药领域有重要应用，如某些抗生素、抗癌药物等都含有氮元素。

1、食品添加剂某些含氮化合物可以作为食品添加剂，如亚硝酸盐可以用于肉类制品的防腐和增色，但过量摄入可能对健康有害。