氮肥的生产和使用

1、专题专题4 4 硫、氮和可持续发展硫、氮和可持续发展第二单元第二单元 生产生活中的含氮化合物生产生活中的含氮化合物氮肥的生产和使用氮肥的生产和使用 氮是农作物生长的必须元素，自然界中氮大多氮是农作物生长的必须元素，自然界中氮大多以游离态存在于大气中，不能被植物直接吸收，以游离态存在于大气中，不能被植物直接吸收，虽然有的植物通过生物固氮和自然固氮能获得部虽然有的植物通过生物固氮和自然固氮能获得部分氮元素，但远远不能满足其生长的需要。为了分氮元素，但远远不能满足其生长的需要。为了提高农作物的产量，科学家们苦苦探索了几百年。提高农作物的产量，科学家们苦苦探索了几百年。20世纪初，德国化学家哈伯首次用

2、氢气和氮气合世纪初，德国化学家哈伯首次用氢气和氮气合成了氨，奠定了大规模工业合成化肥的基础。成了氨，奠定了大规模工业合成化肥的基础。哈柏（Fritz Haber）哈柏合成氨流程哈柏合成氨流程哈柏在解释工艺流程哈柏在解释工艺流程一、工业合成氨一、工业合成氨：N23H2催化剂2NH3高温、高压无无刺激性刺激性小小致冷致冷（4）极易溶于水。常温下，）极易溶于水。常温下，1体积水约能溶体积水约能溶解解_体积的氨。氨水的密度比水体积的氨。氨水的密度比水_，且，且氨水浓度越大，其密度越氨水浓度越大，其密度越_。700小小小小1.1.氨的物理性质氨的物理性质二、氨气的性质二、氨气的性质将胶头滴管中的水挤入将

3、胶头滴管中的水挤入烧瓶，打开止水夹，烧烧瓶，打开止水夹，烧杯中的水沿着导管喷入杯中的水沿着导管喷入烧瓶，变成烧瓶，变成红色红色。 氨气极易溶于水，氨气氨气极易溶于水，氨气的水溶液显的水溶液显碱性碱性。 滴有酚酞的水滴有酚酞的水现象：现象：结论：结论：实验实验1 1：在干燥的烧瓶内充满氨气，在干燥的烧瓶内充满氨气，塞上带有玻璃管和胶头滴管（预先塞上带有玻璃管和胶头滴管（预先吸入少量水）的胶塞。组装实验装吸入少量水）的胶塞。组装实验装置。打开橡皮管上的止水夹，挤压置。打开橡皮管上的止水夹，挤压胶头滴管，观察现象。胶头滴管，观察现象。视频视频湿润的红色石蕊试湿润的红色石蕊试纸变成纸变成蓝色蓝色。氨水

4、易挥发，氨气的水氨水易挥发，氨气的水溶液具有碱性。溶液具有碱性。 实验探究实验探究2现象：现象：结论：结论：2.2.氨的化学性质氨的化学性质（1 1）氨气与水的反应）氨气与水的反应NH3 H2ONH4+OH-NH3 H2ONH3+H2ONH3 H2O = NH3 +H2O讨论讨论液氨 氨水物质种类物质种类粒子种类粒子种类纯净物纯净物混合物混合物NH3NH3、H2O、 NH3H2O NH4+、OH、H+氨水中存在哪些微粒？并与液氨进行比较。氨水中存在哪些微粒？并与液氨进行比较。出现出现白烟白烟。浓氨水、浓盐酸具有挥浓氨水、浓盐酸具有挥发性，发性，NHNH3 3与与HClHCl结合，结合，有固体有

5、固体NHNH4 4ClCl生成。生成。现象：现象：结论：结论：实验实验3：用蘸浓氨水的玻用蘸浓氨水的玻璃棒与蘸浓盐酸的玻璃棒璃棒与蘸浓盐酸的玻璃棒靠近，能观察到什么现象靠近，能观察到什么现象产生？为什么？产生？为什么？ 【思考【思考】将上述浓盐酸换成浓硝酸或浓】将上述浓盐酸换成浓硝酸或浓硫酸现象是否相同？为什么？硫酸现象是否相同？为什么？ 视频视频（2 2）氨气与酸的反应）氨气与酸的反应NH3+HCl= NH4Cl（白烟）（白烟）NH3 + HNO3 = NH4NO3 （白烟）（白烟）2NH3 + H2SO4 = （NH4）2 SO4三、铵盐的性质三、铵盐的性质NH4Cl = NH3 + HC

6、l NH4HCO3 = NH3 + H2O + CO2 有关化学方程式：有关化学方程式：现象：现象：加热，试管中产生加热，试管中产生白烟白烟，试管底部固体逐渐减少，试管底部固体逐渐减少，试管口重新生成白色固体试管口重新生成白色固体。NH3 + HCl = NH4Cl 均为易溶于水的白色晶体。均为易溶于水的白色晶体。1 1、物理性质：、物理性质： 2 2、化学性质：、化学性质： （1）不稳定性：）不稳定性：受热易分解受热易分解视频视频由上面的反应可以看出由上面的反应可以看出, NH4Cl 、NH4HCO3受热都能分解受热都能分解,都有都有NH3产生产生,但但不是所有的不是所有的铵盐受热分解都能产

7、生铵盐受热分解都能产生NH3的的。 例如，例如，NH4NO3的分解的分解:2NH4NO3 = 2 N2 + O2 + 4H2O（2 2）与碱共热放出氨气）与碱共热放出氨气有关化学方程式：有关化学方程式：现象：现象：产生有刺激性气味的气产生有刺激性气味的气体，湿润的红色石蕊试体，湿润的红色石蕊试纸变蓝。纸变蓝。2NH4Cl+Ca(OH)2 = CaCl2+2H2O+2NH3实验实验5 5：将少量氯化铵与少量氢氧化钙混将少量氯化铵与少量氢氧化钙混合后放入试管中，酒精灯火焰上微热，用合后放入试管中，酒精灯火焰上微热，用湿润的红色石蕊试纸检验反应产生的气体。湿润的红色石蕊试纸检验反应产生的气体。归纳：

8、归纳：1. 氨气的实验室制法；氨气的实验室制法； 2.铵根离子的检验：铵根离子的检验：思考与交流：思考与交流：根据上述性质，分析讨论此根据上述性质，分析讨论此性质有何应用？性质有何应用？【思考】【思考】（1 1）不和碱性肥料一起使用）不和碱性肥料一起使用（2 2）在干燥阴凉的地方存放）在干燥阴凉的地方存放氨气氨气（1）用湿润的）用湿润的红色红色石蕊试纸石蕊试纸（变蓝）（变蓝） （2）蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口）蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口 （产生白烟）（产生白烟）铵盐铵盐加加NaOHNaOH溶液溶液加热加热3.3.氮肥简介氮肥简介（1 1）铵态氮肥：）铵态氮肥：（2 2）其它氮肥：）其它氮肥：（

9、俗称氯铵）ClNH4（俗称硝铵）34NONH（俗称碳铵）34HCONH硝态氮肥。硝态氮肥。如：如：KNO3有机态氮肥。有机态氮肥。如：如：CO(NH2)2（俗称硫铵俗称硫铵又称肥田粉又称肥田粉）(NH4)2SO4问题思考：问题思考：1.检验氨气是否充满试管的方法检验氨气是否充满试管的方法是是 ，观察到的现，观察到的现象是象是 。2.能否用浓硫酸干燥氨气？能否用浓硫酸干燥氨气？将湿润的红色石蕊试纸置于试管口将湿润的红色石蕊试纸置于试管口试纸变蓝试纸变蓝不能，因为不能，因为浓硫酸浓硫酸具有酸性，会跟氨气反应。具有酸性，会跟氨气反应。3.如图所示：烧瓶中充满干燥气体如图所示：烧瓶中充满干燥气体a，将

10、滴管中的液体，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，挤入烧瓶内，轻轻震荡烧瓶，然后打开弹簧夹，轻轻震荡烧瓶，然后打开弹簧夹，烧杯中的液体呈喷泉状喷出，则烧杯中的液体呈喷泉状喷出，则a、b可能是可能是 ( )A、a为为NH3，b为为NaCl溶液溶液B、a为为CO2，b为浓为浓NaOH溶液溶液C、a为为Cl2，b为饱和为饱和NaCl溶液溶液D、a为为Cl2，b为浓为浓NaOH溶液溶液ABDa气体气体b液体液体天才还是魔鬼天才还是魔鬼？哈伯（哈伯（F.Haber 18681934F.Haber 18681934） 他因攻克氨的合他因攻克氨的合成这一世界难题，成这一世界难题，将无数人从饥饿的将无数人从饥饿的死亡线上拯救出来；死亡线上拯救出来；他也因发明大量化他也因发明大量化学武器并用于战争，学武器并用于战争，使无数人伤残致死使无数人伤残致死。 由于氮气分子很稳定，在参加化学反应时，由于氮气分子很稳定，在参加化学反应时，要求的反应条件很苛刻，例如放电等。这给人