氮的循环.ppt

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,第三章 自然界中的元素,第2节,氮的循环,1,联想质疑,闪电时空气中会发,生哪些化学反应？,这些反应和生成的,物质对人类的生产,生活有什么影响？,闪电,2,学习目标：,1.了解自然界中氮的循环。,2.了解氮的固定及氮的固定主要有的形式。,3.了解氮气和氮的两种氧化物的性质。,重难点：,氮气和氮的两种氧化物的性质,3,自主学习一：,p,73,氮在自然界中的循环,分析下图并讨论：,氮在自然界中是怎样循环的？,4,图1 氮在自然界中的循环示意图,5,思考：,氮循环过程中的重要物质有哪些？,N2、氮的氧化物、氨、氨盐,、HNO3,6,自主学习二：,p,74,氮气物理性质和化学性质,什么是氮的固定呢？以及,固氮形式有几种是什么？,7,二、氮循环中的重要物质及其变化,(一）氮气与氮的固定,1,、,氮气的物理性质,状态：,颜色：,气味：,密度：,溶解性：,气体,无色,无味,比空气密度略小,难溶于水,收集氮气能用排空气法吗？,8,2,、,氮气的化学性质（,稳定，很难与其他物质反应,）,N,2,O,2,2NO,放电,N,2,+3Mg,Mg,3,N,2,点燃,高温、高压,催化剂,N,2,3H,2,2NH,3,氮气利用稳定性可用作保护气，充填灯泡。,可逆反应？,9,3、氮的固定,概念：,使空气中游离态的,N,2,转化成,含,氮化合物,叫做氮的固定简称固氮,10,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）分类,：,11,练 习,下列反应不属于氮的固定的是（）,A,.,N,2,O,2,2NO,放电,N,2,3Mg,Mg,3,N,2,点燃,B.,N,2,3Mg,Mg,3,N,2,点燃,3NO,2,H,2,O,2HNO,3,NO,C.,N,2,3H,2,高温、高压,催化剂,2NH,3,D.,C,12,自主学习三：,p,76,氮的氧化物有哪些及化合价,NO和NO,2,性质,13,(二),、,氮的氧化物,名称,化合价,化学式,一氧化二氮,N,2,O,*,一氧化氮,NO,三氧化二氮,N,2,O,3,二氧化氮,NO,2,*,四氧化二氮,N,2,O,4,五氧化二氮,N,2,O,5,+1,+2,+3,+4,+4,+5,*,笑气,14,1,、,NO的性质：,NO是一种_色_气味_溶于水的,气体，常温下可与氧气反应生成_气体。,无,无,难,NO,2,2NO+O,2,=2NO,2,15,一氧化氮有毒性，因为它结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强！不过它作为传递神经信息的“信使分子”，在使血管扩张，免疫，增强记忆等方面有着极其重要的作用,。,16,2,、,NO,2,的性质：,NO,2,是一种_色_气味_溶于水,并与水发生反应的有,毒,气体。既有氧化性,又有还原性。,红棕,有刺激性,易,17,3NO,2,+H,2,O=2HNO,3,+NO,此反应可用于工业制硝酸，但二氧化氮可使多种织物褪色，损坏织物和尼龙制品，对金属材料与非金属材料也有腐蚀作用。,18,N,2,O,2,2NO,放电,2NO O,2,2NO,2,3NO,2,H,2,O,2HNO,3,NO,（无色，难溶于水）,（红棕色，有刺激性气味）,在新疆与青海交界处有一山谷，人称魔鬼谷，经常电闪雷鸣，狂风暴雨，把人畜击毙。然而谷内却是牧草茂盛，四季常青。请解释原因。,进一步形成了硝酸盐,生活中的化学,19,练 习,一定条件下，将等体积的NO和O,2,的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后，剩余气体的体积约为原体积的多少？,2NO O,2,2NO,2,3NO,2,H,2,O,2HNO,3,NO,上述两个反应可多次循环，综合两式，整理得总反应式,4NO 3O,2,2H,2,O,4HNO,3,分析：,NO 和O,2,的体积比为4:3，等体积混和，剩余O,2,体积，为原混合气体的 1/8,答案：1/8,20,将NO,2,和O,2,混和气体同时通入水中发生的反应？,迁 移,2NO O,2,2NO,2,3NO,2,H,2,O,2HNO,3,NO,上述两个反应多次循环，综合 可得总反应关系式,4NO,2,O,2,2H,2,O,4HNO,3,21,1、说法不正确的是（）,A、一氧化氮能与人体内的血红蛋白结合。,B、一氧化氮有刺激性的气味。,C、二氧化氮可用来造硝酸,D、一氧化氮是红棕色气体,BD,22,2,、起固氮作用的反应是,（）,A、,N,2,和H,2,在一定条件下合成NH,3,B、NO与O,2,反应生成NO,2,C、NH,3,催化氧化生成NO,D、由NH3制硝酸铵,A,23,（三）氨与铵态氮肥,1、氨的物理性质,没有颜色、有刺激性气味的气体；在标准状况下，密度为0.771 g L,_,1,，比空气轻；极易溶于水且能快速溶解，在常温、常压下1体积水能溶解约700体积氨气。,思考:,1、氨溶解于水仅是简单的溶解过程吗？喷泉呈现红色说明了什么？,24,2、氨气的化学性质,思考：氨水中存在哪些微粒？,NH,3,+H,2,O,NH,3,H,2,O,NH,4,+,+OH,（一水合氨）,3种分子：,3种离子：,NH,3,H,2,O,NH,3,H,2,O,OH,NH,4,+,H,+,氨水,一水合氨,液氨,、氨与水的反应,分析：液氨、氨水、一水合氨三者的区别,25,氨气是唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝（检验氨气）,一水合氨是弱碱，能使酚酞试液变红,氨水是弱碱，对吗？,氨水呈弱碱性,氨水的密度都小于1g/cm,3,氨水越浓，密度越小,26,产生喷泉的原理：,两个容器通过连接管组成连通器，装有液体的容器压强远大于另一个容器的压强(即产生较大的压强差），就会产生喷泉,27,收集的氨气不纯或较少,收集氨气时烧瓶潮湿,烧瓶装置气密性不好,导管过长,其他,喷泉实验失败的原因,28,练习、,喷泉是一种常见的自然现象，其产生原因是存在压强差。,（1）如图甲为喷泉实验,装置。在烧瓶中充满干燥,气体，胶头滴管及烧杯中,分别盛有液体。下列组合,中不可能形成喷泉的是（）,A、HCl和H,2,O B、O,2,和H,2,O,C、NH,3,和H,2,O D、CO,2,和NaOH,（2）如果用图甲装置产生喷泉成败的关键原因是：,。,B,29,、,氨跟酸的反应,NH,3,+HCl=NH,4,Cl,（白烟）,NH,3,+HNO,3,=NH,4,NO,3,（白烟）,与挥发性的酸反应有白烟,2NH,3,+H,2,SO,4,=(NH,4,),2,SO,4,30,注意：（,NH,3,在空气中反应,）,反应条件：催化剂、加热,是工业制硝酸中的关键一步，,也叫,氨的催化氧化,说明氨有一定的还原性，可被O,2,、,Cl,2,、CuO,、氮的氧化物,等氧化,4NH,3,+5O,2,=4NO+6H,2,O,催化剂,-3,+2,、NH,3,具有还原性,31,3、氨的实验室制法,2NH,4,Cl+Ca(OH),2,=CaCl,2,+2NH,3,+2H,2,O,1.原理：,2.装置,：,3.收集方法：,4.验满方法：,向下排空气法（短进长出）,湿润红色石蕊试纸,蘸有浓HCl的玻璃棒接近试管口产生白烟,固+固，加热型,32,干燥氨气的常用试剂：,CaO、碱石灰等碱性干燥剂,无水CaCl,2,不能用来干燥NH,3,（形成CaCl,2,8NH,3,),实验室中还可以用哪些方法快速制氨气：,加热浓氨水法,（装置与实验室制氯气的发生装置相同）,浓氨水加碱石灰法,（碱石灰吸水、溶解时放热）,NaOH和CaO的混合物,CaO,浓氨水,33,？,检验氨气是否收集满的方法？,用湿润的红色石蕊试纸靠近 瓶口，看试纸是否变蓝,用玻璃棒一端蘸取浓盐酸靠近瓶口，看是否产生白烟,34,氨的用途,制氮肥,铵盐,制硝酸,纯碱,有机合成,工业原料,致冷剂,氨的用途,35,4、铵盐,铵盐均为无色或白色的晶体,铵盐均易溶于水,铵盐均是强电解质,铵盐的物理性质,什么是铵盐呢？,36,铵盐的化学性质,【实验1】取少量氯化铵固体放在试管中加热,实验现象：,试管底部的白色固体逐渐减少，产生大量白烟，冷却后在试管壁上生成了白色固体。,实验结论：,NH,4,Cl不稳定受热易分解,37,【实验2】取少量碳酸氢铵固体放在试管中加热，并将生成的气体通入新制的澄清石灰水中,实验现象：,试管底部的白色固体逐渐减少，试管壁上有水生成，并且澄清石灰水变浑浊,实验结论：,NH,4,HCO,3,不稳定，受热易分解，生成了CO,2,38,结论：,1.固体铵盐均受热易分解，若是非氧化性的酸形成的铵盐则放出NH,3,，并生成相应的酸或酸酐。,2.,氧化性酸的铵盐，受热分解情况复杂，产物可能为NH,3,或N,2,或氮的氧化物等NH,4,NO,3,、（NH,4,）,2,SO,4,。,3.铵盐分解并不一定有氨气生成。,应用：,1.在储存氨态化肥时，应密封包装并放在阴凉通风处；,2.施肥时，应将其埋在土下以保持肥效。,39,【实验3】在试管中加入少量氯化铵固体，再滴加适量的10%的NaOH溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸贴在玻璃棒上靠近试管口,实验现象：,固体溶解，湿润的红色石蕊试纸变为蓝色，生成了有刺激性气味的气体,实验结论：,NH,4,Cl与NaOH反应生成了NH,3,、铵盐,与碱的反应,40,结论：,铵盐易溶于水且与碱溶液共热都能产生NH,3,，这是铵盐的,共同性质。,应用：,2.利用该性质可以检验NH,4,+,的存在：,1.利用该性质可制取少量NH,3,。,3.铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰等混合施用。,样品,气体,湿润,红色石蕊,变蓝色,强碱,41,（四）硝酸及其应用,硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、染料、塑料和硝酸盐等；也是一种重要的化学试剂。,预 测,根据你所了解的硝酸及酸的性质预测硝酸的性质。,42,实验与观察,43,现象与思考,瓶口有白雾，有刺激性气味,易挥发，有刺激性气味,稀硝酸中，有无色气体，溶液变蓝；浓硝酸中，有红棕气体，溶液变蓝绿,能与铜反应,稀硝酸中，有无色气体，溶液变黄或浅绿；浓硝酸中，无明显现象,能与铁反应,硝酸具有氧化性,44,归纳小结,1),硝酸的物理性质,纯硝酸无色，易挥发，有刺激性气味，易溶于水，熔沸点低，密度比水大。,2)硝酸的化学性质,不稳定性见光易分解,如何保存浓硝酸？,45,强氧化性,与金属反应：,研讨,铁在,稀浓硝酸中的反应方程式有哪些情况？,浓硝酸为何可装在铁质或铝质容器中？,与非金属反应：,46,三、人类活动对自然界氮循环和环境的影响,1.人工固氮活动增强,化学合成氮肥的数量迅速上升,豆科植物的栽培面积的陆续扩大,都使活化氮的数量大大增加.,2.大气中氮氧合物的增加,增大了光化学污染和酸雨的成分。这些氮氧化物主要来源于化石燃料和植物体的燃烧、农田土壤和动物排泄物中含氮化合物的转化。,3.水体中过量的氮对水体造成污染.,47,练课堂习,1.打开盛浓硝酸的试剂瓶盖，观察到的现象是,，原因是,。用两只玻璃棒分别蘸取浓氨水和浓硝酸，现象是,，反应的化学方程式为,。,2.实验室看到的浓硝酸呈黄色的原因是,，反应的化学方程式为,。可见，保存浓硝酸的方法是,。,3.浓硝酸都有氧化性的原因是,。,48,