氮的循環(huán)完整

會(huì)計(jì)學(xué)1氮的循環(huán)完整聯(lián)想·質(zhì)疑閃電時(shí)空氣中會(huì)發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng)？這些反應(yīng)和生成的物質(zhì)對人類的生產(chǎn)生活有什么影響？閃電第1頁/共48頁學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1.了解自然界中氮的循環(huán)。

2.了解氮的固定及氮的固定主要有的形式。

3.了解氮?dú)夂偷膬煞N氧化物的性質(zhì)。重難點(diǎn)：氮?dú)夂偷膬煞N氧化物的性質(zhì)第2頁/共48頁自主學(xué)習(xí)一：

p73氮在自然界中的循環(huán)分析下圖并討論：氮在自然界中是怎樣循環(huán)的？第3頁/共48頁圖1氮在自然界中的循環(huán)示意圖第4頁/共48頁思考：

氮循環(huán)過程中的重要物質(zhì)有哪些？N2、氮的氧化物、氨、氨鹽、HNO3第5頁/共48頁自主學(xué)習(xí)二：

p74①氮?dú)馕锢硇再|(zhì)和化學(xué)性質(zhì)

②什么是氮的固定呢？以及固氮形式有幾種是什么？第6頁/共48頁二、氮循環(huán)中的重要物質(zhì)及其變化(一）氮?dú)馀c氮的固定1、氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)狀態(tài)：顏色：氣味：密度：溶解性：氣體無色無味比空氣密度略小難溶于水收集氮?dú)饽苡门趴諝夥▎幔康?頁/共48頁2、氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)（穩(wěn)定，很難與其他物質(zhì)反應(yīng)）①②

③

N2＋O22NO

放電N2+3Mg

Mg3N2

點(diǎn)燃高溫、高壓催化劑N2＋3H22NH3氮?dú)饫梅€(wěn)定性可用作保護(hù)氣，充填燈泡?？赡娣磻?yīng)？第8頁/共48頁3、氮的固定⑴概念：

使空氣中游離態(tài)的N2轉(zhuǎn)化成含氮化合物叫做氮的固定簡稱固氮第9頁/共48頁氮的固定自然固氮人工固氮高能固氮生物固氮合成氨仿生固氮（2）分類：第10頁/共48頁練習(xí)下列反應(yīng)不屬于氮的固定的是（）A.N2＋O22NO放電N2＋3MgMg3N2點(diǎn)燃B.N2＋3MgMg3N2點(diǎn)燃3NO2＋H2O2HNO3＋NOC.N2＋3H2高溫、高壓催化劑2NH3D.C第11頁/共48頁自主學(xué)習(xí)三：

p76①氮的氧化物有哪些及化合價(jià)

②NO和NO2性質(zhì)第12頁/共48頁(二)、氮的氧化物名稱化合價(jià)化學(xué)式一氧化二氮N2O*一氧化氮NO三氧化二氮N2O3二氧化氮NO2*四氧化二氮N2O4五氧化二氮N2O5+1+2+3+4+4+5*笑氣第13頁/共48頁1、NO的性質(zhì)：NO是一種___色______氣味___溶于水的氣體，常溫下可與氧氣反應(yīng)生成_____氣體。無無難NO22NO+O2=2NO2第14頁/共48頁

一氧化氮有毒性，因?yàn)樗Y(jié)合血紅蛋白的能力比一氧化碳還強(qiáng)！不過它作為傳遞神經(jīng)信息的“信使分子”，在使血管擴(kuò)張，免疫，增強(qiáng)記憶等方面有著極其重要的作用。第15頁/共48頁2、NO2的性質(zhì)：NO2是一種____色________氣味___溶于水并與水發(fā)生反應(yīng)的有毒氣體。既有氧化性又有還原性。紅棕有刺激性易第16頁/共48頁3NO2+H2O=2HNO3+NO此反應(yīng)可用于工業(yè)制硝酸，但二氧化氮可使多種織物褪色，損壞織物和尼龍制品，對金屬材料與非金屬材料也有腐蝕作用。第17頁/共48頁N2＋O22NO放電2NO＋O22NO23NO2＋H2O2HNO3＋NO（無色，難溶于水）（紅棕色，有刺激性氣味）在新疆與青海交界處有一山谷，人稱魔鬼谷，經(jīng)常電閃雷鳴，狂風(fēng)暴雨，把人畜擊斃。然而谷內(nèi)卻是牧草茂盛，四季常青。請解釋原因。進(jìn)一步形成了硝酸鹽生活中的化學(xué)第18頁/共48頁練習(xí)一定條件下，將等體積的NO和O2的混合氣體置于試管中，并將試管倒立于水槽中，充分反應(yīng)后，剩余氣體的體積約為原體積的多少？2NO＋O22NO23NO2＋H2O2HNO3＋NO上述兩個(gè)反應(yīng)可多次循環(huán)，綜合兩式，整理得總反應(yīng)式4NO＋3O2＋2H2O4HNO3分析：NO和O2的體積比為4:3，等體積混和，剩余O2?體積，為原混合氣體的1/8答案：1/8第19頁/共48頁將NO2和O2混和氣體同時(shí)通入水中發(fā)生的反應(yīng)？遷移2NO＋O22NO23NO2＋H2O2HNO3＋NO①②上述兩個(gè)反應(yīng)多次循環(huán)，綜合①②可得總反應(yīng)關(guān)系式4NO2＋O2＋2H2O4HNO3第20頁/共48頁1、說法不正確的是（）

A、一氧化氮能與人體內(nèi)的血紅蛋白結(jié)合。

B、一氧化氮有刺激性的氣味。

C、二氧化氮可用來造硝酸

D、一氧化氮是紅棕色氣體BD第21頁/共48頁2、起固氮作用的反應(yīng)是（）A、N2和H2在一定條件下合成NH3B、NO與O2反應(yīng)生成NO2C、NH3催化氧化生成NOD、由NH3制硝酸銨A第22頁/共48頁（三）氨與銨態(tài)氮肥1、氨的物理性質(zhì)

沒有顏色、有刺激性氣味的氣體；在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，密度為0.771g·L_1，比空氣輕；極易溶于水且能快速溶解，在常溫、常壓下1體積水能溶解約700體積氨氣。思考:1、氨溶解于水僅是簡單的溶解過程嗎？噴泉呈現(xiàn)紅色說明了什么？第23頁/共48頁2、氨氣的化學(xué)性質(zhì)思考：氨水中存在哪些微粒？NH3+H2ONH3?H2ONH4++OH—（一水合氨）3種分子：3種離子：NH3H2ONH3?H2OOH—NH4+H+氨水一水合氨液氨⑴、氨與水的反應(yīng)分析：液氨、氨水、一水合氨三者的區(qū)別第24頁/共48頁氨氣是唯一的堿性氣體，能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)（檢驗(yàn)氨氣）一水合氨是弱堿，能使酚酞試液變紅氨水是弱堿，對嗎？氨水呈弱堿性氨水的密度都小于1g/cm3氨水越濃，密度越小第25頁/共48頁

產(chǎn)生噴泉的原理：

兩個(gè)容器通過連接管組成連通器，裝有液體的容器壓強(qiáng)遠(yuǎn)大于另一個(gè)容器的壓強(qiáng)(即產(chǎn)生較大的壓強(qiáng)差），就會(huì)產(chǎn)生噴泉

第26頁/共48頁

收集的氨氣不純或較少

收集氨氣時(shí)燒瓶潮濕

燒瓶裝置氣密性不好

導(dǎo)管過長

其他噴泉實(shí)驗(yàn)失敗的原因第27頁/共48頁練習(xí)、噴泉是一種常見的自然現(xiàn)象，其產(chǎn)生原因是存在壓強(qiáng)差。（1）如圖甲為噴泉實(shí)驗(yàn)裝置。在燒瓶中充滿干燥氣體，膠頭滴管及燒杯中分別盛有液體。下列組合中不可能形成噴泉的是（）A、HCl和H2OB、O2和H2OC、NH3和H2OD、CO2和NaOH（2）如果用圖甲裝置產(chǎn)生噴泉成敗的關(guān)鍵原因是：

。B第28頁/共48頁⑵、氨跟酸的反應(yīng)

NH3+HCl=NH4Cl（白煙）NH3+HNO3=NH4NO3（白煙）

與揮發(fā)性的酸反應(yīng)有白煙2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4

第29頁/共48頁注意：（NH3在空氣中反應(yīng)）①反應(yīng)條件：催化劑、加熱②是工業(yè)制硝酸中的關(guān)鍵一步，也叫氨的催化氧化③說明氨有一定的還原性，可被O2、

Cl2、CuO、氮的氧化物等氧化△

4NH3+5O2===4NO+6H2O

催化劑-3+2⑶、NH3具有還原性

第30頁/共48頁3、氨的實(shí)驗(yàn)室制法2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+2NH3↑+2H2O

△

1.原理：2.裝置：3.收集方法：4.驗(yàn)滿方法：向下排空氣法（短進(jìn)長出）①濕潤紅色石蕊試紙

②蘸有濃HCl的玻璃棒接近試管口產(chǎn)生白煙

固+固，加熱型第31頁/共48頁干燥氨氣的常用試劑：①CaO、堿石灰等堿性干燥劑②無水CaCl2不能用來干燥NH3（形成CaCl2·8NH3)實(shí)驗(yàn)室中還可以用哪些方法快速制氨氣：①加熱濃氨水法（裝置與實(shí)驗(yàn)室制氯氣的發(fā)生裝置相同）②濃氨水加堿石灰法（堿石灰吸水、溶解時(shí)放熱）NaOH和CaO的混合物CaO濃氨水第32頁/共48頁？

檢驗(yàn)氨氣是否收集滿的方法？①用濕潤的紅色石蕊試紙靠近瓶口，看試紙是否變藍(lán)②用玻璃棒一端蘸取濃鹽酸靠近瓶口，看是否產(chǎn)生白煙第33頁/共48頁氨的用途制氮肥銨鹽制硝酸純堿有機(jī)合成工業(yè)原料致冷劑氨的用途第34頁/共48頁4、銨鹽

銨鹽均為無色或白色的晶體銨鹽均易溶于水銨鹽均是強(qiáng)電解質(zhì)⑴銨鹽的物理性質(zhì)什么是銨鹽呢？第35頁/共48頁⑵銨鹽的化學(xué)性質(zhì)【實(shí)驗(yàn)1】取少量氯化銨固體放在試管中加熱實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：試管底部的白色固體逐漸減少，產(chǎn)生大量白煙，冷卻后在試管壁上生成了白色固體。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：NH4Cl不穩(wěn)定受熱易分解第36頁/共48頁【實(shí)驗(yàn)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澄清石灰水中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：試管底部的白色固體逐漸減少，試管壁上有水生成，并且澄清石灰水變渾濁實(shí)驗(yàn)結(jié)論：NH4HCO3不穩(wěn)定，受熱易分解，生成了CO2第37頁/共48頁結(jié)論：1.固體銨鹽均受熱易分解，若是非氧化性的酸形成的銨鹽則放出NH3，并生成相應(yīng)的酸或酸酐。2.氧化性酸的銨鹽，受熱分解情況復(fù)雜，產(chǎn)物可能為NH3或N2或氮的氧化物等[NH4NO3、（NH4）2SO4]。3.銨鹽分解并不一定有氨氣生成。應(yīng)用：1.在儲(chǔ)存氨態(tài)化肥時(shí)，應(yīng)密封包裝并放在陰涼通風(fēng)處；2.施肥時(shí)，應(yīng)將其埋在土下以保持肥效。第38頁/共48頁【實(shí)驗(yàn)3】在試管中加入少量氯化銨固體，再滴加適量的10%的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實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：固體溶解，濕潤的紅色石蕊試紙變?yōu)樗{(lán)色，生成了有刺激性氣味的氣體實(shí)驗(yàn)結(jié)論：NH4Cl與NaOH反應(yīng)生成了NH3②、銨鹽與堿的反應(yīng)第39頁/共48頁結(jié)論：銨鹽易溶于水且與堿溶液共熱都能產(chǎn)生NH3，這是銨鹽的共同性質(zhì)。應(yīng)用：2.利用該性質(zhì)可以檢驗(yàn)NH4+的存在：1.利用該性質(zhì)可制取少量NH3。3.銨態(tài)氮肥不能與堿性物質(zhì)如草木灰等混合施用。樣品氣體濕潤

紅色石蕊變藍(lán)色→強(qiáng)堿△→第40頁/共48頁（四）硝酸及其應(yīng)用硝酸是一種重要的化工原料，可用于制造炸藥、染料、塑料和硝酸鹽等；也是一種重要的化學(xué)試劑。

預(yù)測根據(jù)你所了解的硝酸及酸的性質(zhì)預(yù)測硝酸的性質(zhì)。第41頁/共48頁

實(shí)驗(yàn)與觀察第42頁/共48頁

現(xiàn)象與思考瓶口有白霧，有刺激性氣味易揮發(fā)，有刺激性氣味稀硝酸中，有無色氣體，溶液變藍(lán)；濃硝酸中，有紅棕氣體，溶液變藍(lán)綠能與銅反應(yīng)稀硝酸中，有無色氣體，溶液變黃或淺綠；濃硝酸中，無明顯現(xiàn)象能與鐵反應(yīng)硝酸具有氧化性第43頁/共48頁歸納小結(jié)1)硝酸的物理性質(zhì)純硝酸無色，易揮發(fā)，有刺激性氣味，易溶于水，熔沸點(diǎn)低，密度比水大。

2)硝酸的化學(xué)性質(zhì)①不穩(wěn)定性—見光易分解如何保存濃硝酸？第44頁/共48頁②強(qiáng)氧化性與金屬反應(yīng)：研討鐵在稀濃硝酸中的反應(yīng)方程式有哪些情況？濃硝酸為何可裝在鐵質(zhì)或鋁質(zhì)容器中？與非金屬反應(yīng)：第45頁/共48頁三、人類活動(dòng)對自然界氮循環(huán)和環(huán)境的影響1.人工固氮活動(dòng)增強(qiáng),化學(xué)合成氮肥的數(shù)量迅速上升,豆科植物的栽培面積的陸續(xù)擴(kuò)大,都使活化氮的數(shù)量大大增加.2.大氣中氮氧合物的增加,增大了光化學(xué)污染和酸雨的成分。這些氮氧化物主要來源于化石燃料和植物體的燃燒、農(nóng)田土壤和動(dòng)物排泄物中含氮化合物的轉(zhuǎn)化。3.水體中過量的氮對水體造成污染.第46頁/共48頁練課堂習(xí)1.打開盛濃硝酸的試劑瓶蓋，觀察到的現(xiàn)象是