氮的循环完整学习教案.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,0,联想(linxing)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(rnli)的生产,生活有什么影响？,闪电,第1页/共48页,第一页，共49页。,学习目标：,1.了解自然界中氮的循环(xnhun)。,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,第2页/共48页,第二页，共49页。,自主学习(xux)一：,p73氮在自然界中的循环,分析下图并讨论(toln)：,氮在自然界中是怎样循环的？,第3页/共48页,第三页，共49页。,图1 氮在自然界中的循环(xnhun)示意图,第4页/共48页,第四页，共49页。,思考：,氮循环过程中的重要物质(wzh)有哪些？,N2,、氮的氧化物、氨、氨盐,、,HNO3,第5页/共48页,第五页，共49页。,自主学习(xux)二：,p74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？,第6页/共48页,第六页，共49页。,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(dn q)的物理性质,状态(zhungti)：,颜色：,气味：,密度：,溶解性：,气体(qt),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？,第7页/共48页,第七页，共49页。,2、氮气(dn q)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(lyng)稳定性可用作保护气，充填灯泡。,可逆反应(kn-fnyng)？,第8页/共48页,第八页，共49页。,3氮的固定(gdng),概念：,使空气中游离态的N2转化成,含氮化合物叫做(jiozu)氮的固定简称固氮,第9页/共48页,第九页，共49页。,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(fn li)：,第10页/共48页,第十页，共49页。,练 习,下列反应不属于(shy)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,第11页/共48页,第十一页，共49页。,自主学习三：,p76氮的氧化物有哪些(nxi)及化合价,NO和NO2性质,第12页/共48页,第十二页，共49页。,(,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,第13页/共48页,第十三页，共49页。,1、NO的性质(xngzh)：,NO是一种_色_气味(qwi)_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,第14页/共48页,第十四页，共49页。,一氧化氮有毒性，因为它结合血红蛋白的能力(nngl)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。,第15页/共48页,第十五页，共49页。,2、NO2的性质(xngzh)：,NO2是一种(y zhn)_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,第16页/共48页,第十六页，共49页。,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(tu s)，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。,第17页/共48页,第十七页，共49页。,N,2,O,2,2NO,放电,2NO,O,2,2NO,2,3NO,2,H,2,O,2HNO,3,NO,（无色(w s)，难溶于水）,（红棕色，有刺激性气味(qwi)）,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(mco)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,第18页/共48页,第十八页，共49页。,练 习,一定条件下，将等体积的NO和O2的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分(chngfn)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,O2HNO,3,NO,上述(shngsh)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(fnx)：,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,第19页/共48页,第十九页，共49页。,将NO2和O2混和气体同时通入水中发生(fshng)的反应？,迁 移,2NO,O,2,2NO,2,3NO,2,H,2,O,2HNO,3,NO,上述(shngsh)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,第20页/共48页,第二十页，共49页。,1、说法不正确(zhngqu)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,第21页/共48页,第二十一页，共49页。,2、起固氮作用的反应(fnyng)是（）,A、N2和H2在一定条件下合成NH3,B、NO与O2反应(fnyng)生成NO2,C、NH3催化氧化生成NO,D、由NH3制硝酸铵,A,第22页/共48页,第二十二页，共49页。,（三）氨与铵态氮肥,1,、氨的物理性质,没有颜色(yns)、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？,第23页/共48页,第二十三页，共49页。,2、氨气的化学性质(huxu xngzh),思考：氨水中存在(cnzi)哪些微粒？,NH,3,+H,2,O,NH,3,H,2,O,NH,4,+,+OH,（一水合(shuh)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,第24页/共48页,第二十四页，共49页。,氨气是唯一的碱性气体(qt)，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(fn ti)试液变红,氨水(n shu)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,第25页/共48页,第二十五页，共49页。,产生喷泉(pnqun)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(pnqun),第26页/共48页,第二十六页，共49页。,收集的氨气不纯或较少,收集氨气时烧瓶潮湿,烧瓶装置(zhungzh)气密性不好,导管过长,其他,喷泉(pnqun)实验失败的原因,第27页/共48页,第二十七页，共49页。,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,第28页/共48页,第二十八页，共49页。,、氨跟酸的反应(fnyng),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(fnyng)有白烟,2NH,3,+H,2,SO,4,=(NH,4,),2,SO,4,第29页/共48页,第二十九页，共49页。,注意：（NH3在空气中反应）,反应条件(tiojin)：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O2、,Cl2、CuO、氮的氧化物等氧化,4NH,3,+5O,2,=4NO+6H,2,O,催化剂,-3,+2,、NH3具有(jyu)还原性,第30页/共48页,第三十页，共49页。,3,、氨的实验室制法,2NH,4,Cl+Ca(OH),2,=CaCl,2,+2NH,3,+2H,2,O,1.原理(yunl)：,2.装置(zhungzh)：,3.收集(shuj)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,第31页/共48页,第三十一页，共49页。,干燥(gnzo)氨气的常用试剂：,CaO、碱石灰等碱性(jin xn)干燥剂,无水CaCl2不能用来(yn li)干燥NH3（形成CaCl2 8NH3),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,第32页/共48页,第三十二页，共49页。,？,检验氨气是否收集(shuj)满的方法？,用湿润的红色石蕊试纸(sh ru sh zh)靠近 瓶口，看试纸是否变蓝,用玻璃棒一端蘸取浓盐酸(yn sun)靠近瓶口，看是否产生白烟,第33页/共48页,第三十三页，共49页。,氨的用途(yngt),制氮肥(dnfi),铵盐,制硝酸(xio sun),纯碱,有机合成,工业原料,致冷剂,氨的用途,第34页/共48页,第三十四页，共49页。,4,、铵盐,铵盐均为无色或白色(bis)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(wl xngzh),什么(shn me)是铵盐呢？,第35页/共48页,第三十五页，共49页。,铵盐的化学性质(huxu xngzh),【实验1】取少量氯化铵固体放在试管(shgun)中加热,实验(shyn)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,第36页/共48页,第三十六页，共49页。,【实验2】取少量碳酸氢铵固体放在试管(shgun)中加热，并将生成的气体通入新制的澄清石灰水中,实验(shyn)现象：,试管底部的白色固体(gt)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,第37页/共48页,第三十七页，共49页。,结论(jiln)：,1.固体铵盐均受热易分解，若是非氧化性的酸形成(xngchng)的铵盐则放出NH3，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NH3或N2或氮的氧化物等NH4NO3、（NH4）2SO4。,3.铵盐分解并不一定有氨气生成。,应用(yngyng)：,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。,第38页/共48页,第三十八页，共49页。,【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(ji r)，并将湿润的红色石蕊试纸贴在玻璃棒上靠近试管口,实验(shyn)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(qwi)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,第39页/共48页,第三十九页，共49页。,结论(jiln)：,铵盐易溶于水且与碱溶液共热都能产生(chnshng)NH3，这是铵盐的共同性质。,应用(yngyng)：,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,第40页/共48页,第四十页，共49页。,（四）硝酸(xio sun)及其应用,硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造(zhzo)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(xio sun)及酸的性质预测硝酸(xio sun)的性质。,第41页/共48页,第四十一页，共49页。,实验(shyn)与观察,第42页/共48页,第四十二页，共49页。,现象(xinxing)与思考,瓶口(pn ku)有白雾，有刺激性气味,易挥发，有刺激性气味(qwi),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,第43页/共48页,第四十三页，共49页。,归纳(gun)小结,1)硝酸(xio sun)的物理性质,纯硝酸无色(w s)，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？,第44页/共48页,第四十四页，共49页。,强氧化(ynghu)性,与金属(jnsh)反应：,研讨(ynto),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：,第45页/共48页,第四十五页，共49页。,三、人类活动(hu dng)对自然界氮循环和环境的影响,1.人工固氮活动增强(zngqing),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(wrn)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,.,第46页/共48页,第四十六页，共49页。,练课堂(ktng)习,1.打开盛浓硝酸的试剂瓶盖，观察(gunch)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(huxu)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,。,第47页/共48页,第四十七页，共49页。,谢谢您的观看(gunkn)！,第48页/共48页,第四十八页，共49页。,内容(nirng)总结,联想质疑。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。3NO2+H2O=2HNO3+NO。将NO2和O2混和气体同时通入水中发生的反应。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。1、氨溶解于水仅是简单的溶解过程吗。分析(fnx)：液氨、氨水、一水合氨三者的区别。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。第47页/共48页。谢谢您的观看,第四十九页，共49页。,