高中化學(xué) 32《氮的循環(huán)》課件 魯科版必修1

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1、普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū) 化學(xué)化學(xué)1（必修）（必修）第三章第三章第二節(jié)第二節(jié) 氮的循環(huán)氮的循環(huán)聯(lián)想聯(lián)想質(zhì)疑質(zhì)疑閃電閃電時(shí)空氣中會(huì)發(fā)閃電時(shí)空氣中會(huì)發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng)？生哪些化學(xué)反應(yīng)？這些反應(yīng)和生成的這些反應(yīng)和生成的物質(zhì)對(duì)人類的生產(chǎn)物質(zhì)對(duì)人類的生產(chǎn)生活有什么影響？生活有什么影響？一、氮在自然界中的循環(huán)一、氮在自然界中的循環(huán)二、氮循環(huán)中重要物質(zhì)及其變化二、氮循環(huán)中重要物質(zhì)及其變化1、氮?dú)馀c氮的固定、氮?dú)馀c氮的固定 N2分子中兩個(gè)分子中兩個(gè)氮原子共用氮原子共用三對(duì)電子，三對(duì)電子，結(jié)構(gòu)特別穩(wěn)定結(jié)構(gòu)特別穩(wěn)定常溫下性質(zhì)穩(wěn)定常溫下性質(zhì)穩(wěn)定高溫高壓催化劑，放電高溫高壓催化劑，放電氮的化

2、合物氮的化合物游離態(tài)游離態(tài)化合態(tài)化合態(tài)氮的固定氮的固定放電放電如：如：N2+O2 2NO N2+3H2 2NH3 概括概括整合整合 人工固氮生物固氮高能固氮自然固氮氮的固定氮的固定NO與與NO2的比較的比較NONO2物理物理性質(zhì)性質(zhì)化學(xué)化學(xué)性質(zhì)性質(zhì)無(wú)色有刺激性氣味氣體無(wú)色有刺激性氣味氣體難溶于水，難溶于水，劇毒！劇毒！紅棕色有刺激性氣味紅棕色有刺激性氣味氣體，能溶于水，氣體，能溶于水，劇毒！劇毒！2NO+O2=2NO23NO2+H2O= 2HNO3+NO思考思考討論討論1 1、現(xiàn)給你一試管二氧化氮，其它藥品和、現(xiàn)給你一試管二氧化氮，其它藥品和儀器自選，根據(jù)上述反應(yīng)，請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，儀器自選，根據(jù)

3、上述反應(yīng)，請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，要求盡可能多的使二氧化氮被水吸收。要求盡可能多的使二氧化氮被水吸收。2 2、你的設(shè)計(jì)對(duì)工業(yè)上生產(chǎn)硝酸有什么啟示？、你的設(shè)計(jì)對(duì)工業(yè)上生產(chǎn)硝酸有什么啟示？充分利用原料，減少污染物的排放充分利用原料，減少污染物的排放4NO2+O2+2H2O= 4HNO33、NO2和和O2混合溶于水混合溶于水1）在一燒瓶中將）在一燒瓶中將NO2和和O2以以4:1的體積比（標(biāo)的體積比（標(biāo)準(zhǔn)狀況）混合準(zhǔn)狀況）混合,倒置于足量水中充分反應(yīng)后所得倒置于足量水中充分反應(yīng)后所得溶液的物質(zhì)的量濃度為溶液的物質(zhì)的量濃度為 mol/L2）將）將12mlNO2和和O2的混合氣體通入足量的水的混合氣體通入足量的水中

4、，充分反應(yīng)后余氣中，充分反應(yīng)后余氣2ml（氣體均在相同狀態(tài)氣體均在相同狀態(tài)下測(cè)定）求原各氣體的體積。下測(cè)定）求原各氣體的體積。0.036NO2 8ml、O2 4ml或或NO2 10.8ml、O2 1.2ml三、氨與氮肥三、氨與氮肥【實(shí)驗(yàn)記錄】實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論NH3的的噴泉實(shí)驗(yàn)噴泉實(shí)驗(yàn)NH3與與HCl的反應(yīng)的反應(yīng)形成紅色噴泉形成紅色噴泉產(chǎn)生大量白煙產(chǎn)生大量白煙氨氣極易溶于水氨氣極易溶于水生成生成NH4Cl固體固體【小結(jié)：氨的化學(xué)性質(zhì)】【小結(jié)：氨的化學(xué)性質(zhì)】（1 1）氨跟水反應(yīng)）氨跟水反應(yīng)顯弱堿性顯弱堿性NH 3H 2O =NH3 +H2O 一水合氨很不穩(wěn)定一水合氨很不穩(wěn)定 NH

5、3+H2O NH 3H 2O NH 3H 2O NH4 +OH- （2 2）氨跟酸的反應(yīng)）氨跟酸的反應(yīng) NH3+HCl=NH4Cl （白煙）白煙）NH3+HNO3=NH4NO3 （白煙）白煙） 與揮發(fā)性的酸反應(yīng)有白煙與揮發(fā)性的酸反應(yīng)有白煙2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 這個(gè)反應(yīng)叫做氨的催化氧化，這個(gè)反應(yīng)叫做氨的催化氧化，它是工業(yè)上制硝酸的基礎(chǔ)它是工業(yè)上制硝酸的基礎(chǔ). 高溫高溫 4NH3+5O2=4NO+6H2O 催化劑催化劑-3-3+2+2（3 3）NHNH3 3具有還原性具有還原性 -3-3種類種類化學(xué)式化學(xué)式含氮量含氮量性性 狀狀銨銨態(tài)態(tài)氮氮肥肥NHNH4 4HCOHCO3 31

6、7.7%白色結(jié)晶，吸濕性很強(qiáng)，易潮解，溶于水，弱堿性NHNH4 4ClCl26.2%白色或淡黃色結(jié)晶，有吸濕性，溶于水，酸性.NHNH4 4NONO3 335%白色結(jié)晶，易潮解，結(jié)硬塊，溶于水，微酸性，（NHNH4 4) )2 2SOSO4 421.2%白色粒狀結(jié)晶，吸濕性不大，不易結(jié)塊有機(jī)有機(jī)氮肥氮肥CO（NH2)246.7%白色或淺黃色針狀結(jié)晶或小顆粒，溶于水，中性氮氮 肥肥四、銨鹽的性質(zhì)四、銨鹽的性質(zhì) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論及化學(xué)方程式結(jié)論及化學(xué)方程式物理物理性質(zhì)性質(zhì)加熱加熱與堿與堿反應(yīng)反應(yīng)都是晶體，都易溶于水都是晶體，都易溶于水NH4Cl = NH3 + HClNH4HCO3 = NH3

7、+CO2 + H2O產(chǎn)生氨氣產(chǎn)生氨氣NH4+ +OH-= NH3 + H2O 檢驗(yàn)檢驗(yàn)NH4+的方法！的方法！產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊的紅色石蕊試紙變藍(lán)的試紙變藍(lán)的氣體氣體五、氨的實(shí)驗(yàn)室制法 2 2NHNH4 4Cl+Ca(OH)Cl+Ca(OH)2 2= CaCl= CaCl2 2+2NH+2NH3 3+2H+2H2 2O O 1. 原理原理2. 裝置裝置3.收集方法收集方法4.檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法與制與制O2相同相同向下排空氣法向下排空氣法濕潤(rùn)紅色石蕊試紙濕潤(rùn)紅色石蕊試紙 六、六、硝酸的性質(zhì)硝酸的性質(zhì) 1、物理性質(zhì)物理性質(zhì) 純硝酸是無(wú)色、易揮發(fā)、有刺激性氣味純硝酸是無(wú)色、易揮發(fā)、有刺激性

8、氣味 的液體。的液體。 硝酸能以任意比溶解于水。硝酸能以任意比溶解于水。 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69%的硝酸為濃硝酸的硝酸為濃硝酸； 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%以上的硝酸為發(fā)煙硝酸。以上的硝酸為發(fā)煙硝酸。2 2、硝酸的化學(xué)性質(zhì)硝酸的化學(xué)性質(zhì)1） 具有酸的通性具有酸的通性2 ）不穩(wěn)定性不穩(wěn)定性3）具有強(qiáng)具有強(qiáng)氧化性氧化性go1） 具有酸的通性具有酸的通性 使紫色的石蕊試液變紅使紫色的石蕊試液變紅 與某些金屬氧化物起反應(yīng)與某些金屬氧化物起反應(yīng) 與某些鹽起反應(yīng)與某些鹽起反應(yīng) 與堿起反應(yīng)與堿起反應(yīng) 2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2O2HNO3 +CaCO3=Ca(NO3)2 +CO2+ H2O

9、HNO3+NaOH=NaNO3+H2O返回返回 4 HNO3 = 2H2O+4NO2 +O2 受熱或見(jiàn)光受熱或見(jiàn)光2 ）硝酸的不穩(wěn)定性硝酸的不穩(wěn)定性思考思考：濃硝酸為什么常呈黃色？濃硝酸為什么常呈黃色？如何保存硝酸？如何保存硝酸？陰涼、避光（棕色試劑瓶）陰涼、避光（棕色試劑瓶）硝酸分解發(fā)出的二氧化氮?dú)怏w溶于硝酸硝酸分解發(fā)出的二氧化氮?dú)怏w溶于硝酸而使硝酸呈黃色而使硝酸呈黃色返回返回3）氧化性氧化性（HNO3）+5硝酸與大部分的金屬能反應(yīng)硝酸與大部分的金屬能反應(yīng)硝酸與許多的非金屬能反應(yīng)硝酸與許多的非金屬能反應(yīng)3Cu +8HNO3(?。┫。?3Cu(NO3)2+2NO +4H2OCu +4HNO3(濃）濃）=Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O3Mg+8HNO3(?。┫。?3Mg(NO3)2+2NO +4H2OC+4HNO3=2H2O+4NO2 +CO2 返回返回七、人類活動(dòng)對(duì)自然界氮七、人類活動(dòng)對(duì)自然界氮 循環(huán)和環(huán)境的影響循環(huán)和環(huán)境的影響 NONO2倫敦光化學(xué)煙霧倫敦光化學(xué)煙霧洛杉磯光化學(xué)煙霧洛杉磯光化學(xué)煙霧廣州廣州光化學(xué)煙霧光化學(xué)煙霧酸酸 雨雨酸雨的形成酸雨的形成酸雨的酸雨的 危害危害水體富營(yíng)養(yǎng)化水體富營(yíng)養(yǎng)化悲哀的海豚被污染的河流