3.2 氮的循环 课件1

,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,*,普通高中课程标准实验教科书 化学,1,（必修）,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,*,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,厦门双十中学,*,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,*,一、氮气,1,、物理性质,无色、无味的气体，难溶于水，比空气轻,2,、化学性质,通常状况，不活泼。,一定条件，与,Mg,、,H,2,、,O,2,反应,与金属镁反应,3Mg,N,2,Mg,3,N,2,与非金属反应,（,H,2,、,O,2,）,与氧气反应,2NO,O,2,2NO,2,N,2,O,2,2NO,与氢气反应,N,2,3H,2,2NH,3,什么是可逆反应？相同条件下能同时向正反两个方向进行的反应。,讨论：反应条件是高温高压催化剂，说明了什么？该反应是不是氧化还原反应？体现了氮气的什么性质？,二、氮循环中的重要物质,（一）氮气,N,2,物理性质 ：无色、无味的气体，难溶于水，,化学性质：,密度与空气接近，比空略小。,通常情况下，氮气的化学性质不活泼,放电,N,2,+O,2,2NO,1,、与氧气的反应,2,、与氢气的反应,N,2,+3H,2,2NH,3,游离态,化合态,氮的固定,（可逆反应）,在,相同条件下,能同时向正反两方向进行的反应称为可逆反应,由游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固定,二、氮循环中的重要物质,1,、氮气（,N,2,）,无色、无味的气体，难溶于水，密度比空略小。,通常情况下，氮气的化学性质,_,不活泼,N,N,：,：,一场雷雨一场肥：,N,2,+O,2,2NO,放电,2NO+O,2,2NO,2,3NO,2,+H,2,O 2HNO,3,+NO,工业合成氨：,N,2,+3H,2,2NH,3,高温、高压,催化剂,可逆反应,氮的固定：,自然固氮、人工固氮,生物固氮,仿生固氮,2,、一氧化氮（,NO,）和二氧化氮（,NO,2,）,NO,NO,2,N,2,O,N,2,O,3,N,2,O,4,N,2,O,5,物质,NO,NO,2,颜色,气味,毒性,溶解性,特性,转化,无色,红棕色,无味,刺激性气味,有毒,有毒,难溶,与水反应,生物学特性,漂白、腐蚀,2NO+O,2,2NO,2,3NO,2,+H,2,O 2HNO,3,+NO,练习：,1,、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,NH,3,制硝酸铵,A,2,、将一盛满,NO,2,气体的试管倒立在水槽中，一段时间,后，水面上升的高度是试管高度的,_,，,2,3,3,、,NO,2,气体与水反应，其中氮元素部分转化为,HNO,3,，,同时仍有一部分,NO,生成，若尽可能将,NO,2,全部转化为,HNO,3,，应采取的措施是,_,，试写出总反应,的化学方程式,_,。,通入空气,4NO,2,+O,2,+2H,2,O 4HNO,3,1,、自然界中的氮循环涉及到许多含氮物质，请指出它们的物质类别和其中氮元素的化合价。,交流,研讨,单质,氧化物,氢化物,酸,盐,有机物,无机物,铵盐,硝酸盐,N,2,NO,、,NO,2,NH,3,NH,4,+,NO,3,蛋白质,+2,+4,0,3,+5,HNO,3,3,+5,二、氮循环中的重要物质,1.,氮气,2NO + O,2,= 2,NO,2,3NO,2,+ H,2,O = NO + 2,HNO,3,N,2,+ O,2,2,NO,放电,硝酸盐,自 然 固 氮,N,2,+ 3H,2,2NH,3,高温、高压,催化剂,人工固氮,NN,N N,. .,. .,稳定,二、氮循环中的重要物质,2. NO,和,NO,2,NO,、,N,2,O,、,NO,2,、,N,2,O,3,、,N,2,O,4,、,N,2,O,5,+2,+1,+4,+3,+4,+5,HNO,3,的酸酐,O,2,H,2,O,NO,2,NO,无色,红棕色,氮的氧化物,HNO,2,的酸酐,3. NH,3,无色有刺激性气味的气体；,密度比空气小；,极易溶于水（,1:700,）；,易液化。,氨气,含有,酚酞,溶液,的水,水,实验,1 ,喷泉实验,氨气,极易溶,于水；,形成的溶液呈,碱性,。,形成,红色,喷泉。,NH,3,+ H,2,O NH,3,H,2,O,电离,现象,结论,氨水的溶质：,NH,3,氨水存在微粒：,分子,：,H,2,O,、,NH,3,、,NH,3,H,2,O,（主要）,离子,：,NH,4,+,、,OH,、,H,+,（极少量）,NH,3,H,2,O NH,4,+,+,OH,（,2,）氨气的化学性质,氨跟水反应,显弱碱性,NH,3,+H,2,O NH,3,H,2,O NH,4,+,+ OH,(,氨水显弱碱性的原因,),一水合氨很不稳定,NH,3,H,2,O = NH,3, +H,2,O,想一想：,氨水中存在哪些微粒？,NH,3,、,H,2,O,、,NH,3,H,2,O NH,4,+,、,OH,-,分析：液氨、氨水、一水合氨三者的区别,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,(,用于检验氨气,),（,2,）氨气的化学性质,氨跟酸的反应,NH,3,+ HCl = NH,4,Cl,（白烟）,NH,3,+ HNO,3,= NH,4,NO,3,（白烟）,2NH,3,+ H,2,SO,4,= (NH,4,),2,SO,4,注意,:,与挥发性的酸反应有白烟,氨与氧气反应：,4NH,3,+ 5O,2,= 4NO + 6H,2,O,催化剂,高温,-3,2,这个反应叫做氨的催化氧化，它是工业上制硝酸的基础,.,常用于氨的检验,氨的性质,4NH,3,+ 5O,2,4,NO,+ 6H,2,O,高温,催化剂,（,1,） 碱性气体,（,2,） 还原性,NH,3,+ HCl = NH,4,Cl,实验,2 ,NH,3,HCl,立即产生白烟。,现象,结论,浓氨水和浓盐酸均有挥发性。,4NH,3,+ 3O,2,(,纯氧,),2,N,2,+ 6H,2,O,点燃,8NH,3,(,足量,),+ 3Cl,2,=,N,2,+ 6NH,4,Cl,2NH,3,(,少量,),+ 3Cl,2,=,N,2,+ 6,HCl,2NH,3,+ H,2,SO,4,= (NH,4,),2,SO,4,不能用,浓硫酸,干燥,NH,3,铵盐的性质,试管底部固体减少，,试管上部有白色固体生成,固体减少，,澄清石灰水变浑浊,湿润,的,红色,石蕊试纸变蓝,NH,4,HCO,3,NH,3,+ H,2,O + CO,2,NH,4,Cl NH,3,+ HCl,NH,3,+ HCl = NH,4,Cl,NH,4,+,+ OH,NH,3,+ H,2,O,NH,4,Cl,受热易分解,NH,4,HCO,3,受热易分解,1.,铵盐的性质,：,（,2,）受热易分解,（,3,）能与强碱反应,NH,4,HCO,3,NH,3,+ H,2,O + CO,2,NH,4,Cl NH,3,+ HCl,NH,4,NO,3,大量分解时会爆炸。,（,1,）可溶,NH,4,+,+ OH,NH,3,+ H,2,O,NH,4,+,+ OH,= NH,3,H,2,O,稀溶液混合,加强碱后加热,NH,4,+,的检验,储存,铵态氮肥，密封包装并放在阴凉通风处；,施肥,时，埋在土下以保持肥效，不能与,草木灰,混用。,棉花,3.,收集方法：,固固加热型,2.,发生装置：,向下排空气法,实验室制氨气,2,NH,4,Cl +,C,a(OH),2,C,aCl,2,+,2,NH,3,+,2,H,2,O,5.,装置中收集氨的试管口放置棉花：,4.,检验氨收集满的方法：,湿润的,红色,石蕊试纸；,蘸有,浓盐酸,的玻璃棒。,防止空气对流,1.,实验原理：,6.,干燥氨气：,碱石灰,氨气,制取方案可行性研究,1.,加热,氯化铵,2.,加热,碳酸氢铵,3.,加热,浓氨水,4.,浓氨水中加入碱石灰,不可行：受热分解，冷却后又化合。,受热分解产物有,NH,3,、,H,2,O,、,CO,2,，用碱石灰干燥后可以得到,NH,3,。,制得氨气用碱石灰干燥后即可。,NaOH,溶于水放热，,CaO,与水反应放热，使得浓氨水受热分解得到,NH,3,。,硝酸的氧化性,4HNO,3,4NO,2,+ O,2,+ 2H,2,O,见光或见光,Cu + 4HNO,3,(,浓,) = Cu(NO,3,),2,+,2NO,2,+ 2H,2,O,3Cu + 8HNO,3,(,稀,) = 3Cu(NO,3,),2,+ 2,NO,+ 4H,2,O,C + 4HNO,3,(,浓,) CO,2,+ 4NO,2,+ 2H,2,O,1.,不稳定性,2.,强氧化性,（,1,）与金属反应,（,2,）与非金属反应,保存于,棕色,试剂瓶里，放置在,阴凉,处。,常温下铁、铝在浓硝酸中,钝化,。,Au,、,Pt,溶于,王水,V(,浓盐酸,):V(,浓硝酸,)=,3:1,硝酸工业,尾气,吸收,汽车,尾气,转化,NO + NO,2,+ 2NaOH = 2NaNO,2,+ H,2,O,2NO,2,+ 2NaOH = NaNO,3,+ NaNO,2,+ H,2,O,2NO + 2CO N,2,+ 2CO,2,催化剂,6NO + 4NH,3,5N,2,+ 6H,2,O,催化剂,三、人类活动对氮循环和环境的影响,光化学烟雾,硝酸型酸雨,固氮活动增加,活化氮,的数量,NO,x,水体富营养化,N,、,P,随意排放,1,、,(1),铁与足量的稀硝酸反应：,(2),足量的铁与稀硝酸反应：,Fe + 4HNO,3,(,稀、足量,) = Fe(NO,3,),3,+,2NO,+ 2H,2,O,3Fe (,足量,) + 8HNO,3,(,稀,) = 3Fe(NO,3,),2,+ 2,NO,+ 4H,2,O,硝酸与金属反应的问题,2,、浓硝酸中放入足量的铜片,(1),反应,开始,时：,(2),反应快要,结束,时：,(3),反应停止后，再加入,稀硫酸,：,硝酸与金属反应的问题,Cu + 4HNO,3,(,浓,) = Cu(NO,3,),2,+,2NO,2,+ 2H,2,O,3Cu + 8HNO,3,(,稀,) = 3Cu(NO,3,),2,+ 2,NO,+ 4H,2,O,3Cu + 8H,+,+ 2NO,3,= 3Cu,2+,+ 2,NO,+ 4H,2,O,又有气泡产生,(4),向,mol/L HNO,3,和,mol/LH,2,SO,4,混合溶液,100,mL,中，加入,g,铜粉，加热后充分反应,(,假设反应前后溶液体积不变,),。求所得溶液中,Cu,2+,的物质的量浓度。,硝酸与金属反应的问题,(5),若将,12.8 g,铜与一定质量的浓硝酸反应，铜耗完时，产生,5.6 L,（,STP,）气体，则所消耗的硝酸的物质的量是多少？,酸性,氧化性,守恒法,CuCu(NO,3,),2,2HNO,3,n(HNO,3,) = n(NO) + n(NO,2,),硝,酸,所消耗的硝酸的物质的量是,0.65 mol,。,硝酸与金属反应的问题,例,1,：盛满,等体积的,NO,和,NO,2,的混合气体的试管，倒置在水槽中，反应完毕后，液面上升的高度是试管的多少？,NO,、,NO,2,的计算问题,差量法,4NO + 3O,2,+ 2H,2,O = 4HNO,3,4NO,2,+ O,2,+ 2H,2,O = 4HNO,3, 3NO,2,+ H,2,O = 2HNO,3,+ NO, 2NO + O,2,= 2NO,2,例,2,：一定条件下将等体积的,NO,和,O,2,的混合气体置于试管中，并倒立于水槽中，,充分反应后液面上升的高度是试管的多少？,合并,NO,、,NO,2,的计算问题,思考,讨论,1,、现有一试管二氧化氮，将其倒置于盛满水的水槽中，足够长的时间后，有什么现象？,试管中气体的颜色褪去,液面上升，剩余气体大约占试管总体积的,1/3,。,3,NO,2,+ H,2,O,= 2HNO,3,+ NO,2,、若使试管中液面上升，可采取什么措施？,通入氧气,2,NO + O,2,= 2NO,2,3,、在持续通入,氧气,的情况下能否使倒扣在水槽中的一试管的,二氧化氮,液面不断上升,直至,试管完全被液体充满,?,思考,讨论,分析,:,3NO,2,H,2,O,2HNO,3,NO,2NO+O,2,2NO,2,在这个过程中要通入多少,O,2,，,NO,2,才能完全转变成,HNO,3,呢？,3NO,2,H,2,O,2HNO,3,NO,2NO+O,2,2NO,2,4NO,2,O,2,2H,2,O,4HNO,3,NO,2,与,O,2,以,4,1,的体积比混合，与足量,的水反应就可以完全转变成硝酸。, 2,得：,(,工业合成硝酸,),6NO,2,2H,2,O,4HNO,3,2NO,+,得：,+,2NO+O,2,2NO,2,问题,4.,要使,NO,尽可能被水吸收,需要通入多少体积的,O2 ?,2,NO + O,2,= 2NO,2,3,NO,2,+ H,2,O,= 2HNO,3,+ NO,同理推出,(1)X3+(2)X2,得,:,(1)X3 6NO+3O,2,=6NO,2,(2)X2 6NO,2,+2H,2,O=4HNO,3,+2NO,4NO+3O,2,+2H,2,0=4HNO,3,NO,与,O,2,以,4,3,的体积比混合，与足量,的水反应就可以完全转变成硝酸。,+,4NO+3O,2,+2H,2,0,=4HNO,3,当,V(NO):V(O,2,)=4:3,时,恰好反应,无气体剩余,当,V(NO):V(O,2,),4:3,时,过量,剩余气体,当,V(NO):V(O,2,),4:1,时过量,剩余 气体为,2.,当,V(NO,2,):V(O,2,)=7:1,时,过量,过量份,剩余气体为,剩余份,.,NO,2,NO,剩余的,NO,2,会继续反应,3NO,2,+ H,2,O = 2HNO,3,+ NO,NO,2,3,NO,1,3,、有一句谚语叫“雷雨发庄稼” ，请写出有关化学方程式,放电,N,2,+O,2,2NO,2NO+O,2,2NO,2,3NO,2,+H,2,O 2HNO,3,+NO,HNO,3,与土壤中的矿物作用，生成了可被植物吸收的硝酸盐,博学网是一线老师上传资料，答疑解惑，互相分享资料的好网站，,下载,九月 24,最新资料可到，,欢迎上传你用过的资料,