《氮的循环》课件(鲁科必修1)

1、普通高中课程标准实验教科书普通高中课程标准实验教科书 化学化学1（必修）（必修）第三章第三章第二节第二节 氮的循环氮的循环一、氮在自然界中的循环一、氮在自然界中的循环联想联想质疑质疑闪电闪电时空气中会发闪电时空气中会发生哪些化学反应？生哪些化学反应？这些反应和生成的这些反应和生成的物质对人类的生产物质对人类的生产生活有什么影响？生活有什么影响？二、氮循环中重要物质及其变化二、氮循环中重要物质及其变化1、氮气与氮的固定、氮气与氮的固定 N2分子中两个分子中两个氮原子共用氮原子共用三对电子对，三对电子对，结构特别稳定结构特别稳定常温下性质稳定常温下性质稳定高温高压催化剂，放电高温高压催化剂，放电氮

2、的化合物氮的化合物(1)、氮气、氮气 1、 N2+O2 2NO2、2NO+O2 2NO23、3NO2+H2O 2HNO3+NO 放电氮气的性质氮气的性质4、N2+3H2=2NH3高温、高压催化剂氮的氧化物与水反应的计算关系4NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO3游离态游离态化合态化合态氮的固定氮的固定放电放电如：如：N2+O2 2NO N2+3H2 2NH3 （2）、氮的固定）、氮的固定 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与与NO2的比较的比较NONO2物理物理性质性质化学化学性质性质无色无色有刺激性气味气体有刺激性气味气体难溶于水难溶于水，剧

3、毒剧毒！红棕色红棕色有刺激性气味有刺激性气味气体，气体，能溶于水能溶于水，剧毒剧毒！2NO+O2=2NO23NO2+H2O= 2HNO3+NO3、NO2和和O2混合溶于水混合溶于水1）在一烧瓶中将）在一烧瓶中将NO2和和O2以以4:1的体积比（标的体积比（标准状况）混合准状况）混合,倒置于足量水中充分反应后所得倒置于足量水中充分反应后所得溶液的物质的量浓度为溶液的物质的量浓度为 mol/L2）将）将12mlNO2和和O2的混合气体通入足量的水的混合气体通入足量的水中，充分反应后余气中，充分反应后余气2ml（气体均在相同状态气体均在相同状态下测定）求原各气体的体积。下测定）求原各气体的体积。0.

4、036NO2 8ml、O2 4ml或或NO2 10.8ml、O2 1.2ml练习3 3、在一定条件下，将等体积的NO 和 O2 的混和气体置于试管中，并将试管倒立于水槽的水中，充分反应后剩余气体的体积约为原总体积的（ ） A. 1/4 B. 3/4 C. 1/8 D. 3/8C三、氨与氮肥三、氨与氮肥【实验记录】实验实验实验现象实验现象结论结论NH3的的喷泉实验喷泉实验NH3与与HCl的反应的反应形成红色喷泉形成红色喷泉产生大量白烟产生大量白烟氨气极易溶于水氨气极易溶于水生成生成NH4Cl固体固体1、氨的物理性质：、氨的物理性质：颜色、气味、状态、密度、溶解性、 喷泉问题 (1)喷泉形成的原理

5、：容器内外存在较大的压强差，在这种压强差的作用下，使液体通过尖嘴管喷涌。 (2)分类 ：负压型(即接纳喷起液体空间压强低于大气压，而待喷液体与大气相通)：通常是容器内气体极易溶于水或容器内气体易与溶液中的溶质发生化学反应。如气体HClNH3CO2、Cl2、H2S、SO2NO2O2吸收剂水或NaOH溶液水、盐酸NaOH溶液水如右图所示装置中，烧瓶中充满了干燥气体a将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻震荡烧瓶，然后打开弹 簧夹f，烧杯中的液体b呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶，则a和b分别是（ ） a（干燥气体）b（液体）A NO2 水BCO4mol/LNaOH溶液C Cl2 饱和NaCl溶液D NH3

6、 1mol/L盐酸练习D2、氨的化学性质、氨的化学性质（1 1）氨跟水反应）氨跟水反应显弱碱性显弱碱性NH 3H 2O =NH3 +H2O 一水合氨很不稳定一水合氨很不稳定 NH 3+H2O NH 3H 2O NH 3H 2O NH4 +OH- 1液氨与氨水的比较液氨氨水物质成分纯净物(非电解质)混合物(NH3H2O为弱电解质)粒子种类NH3分子NH3、NH3H2O、H2O、 、OH、H主要性质不具有碱性具有碱的通性存在条件常温常压下不能存在常温常压下可存在（2 2）氨跟酸的反应）氨跟酸的反应( (氨是碱性气体）氨是碱性气体） NH3+HCl=NH4Cl （白烟）白烟）NH3+HNO3=NH4

7、NO3 （白烟）白烟） 与挥发性的酸反应有白烟与挥发性的酸反应有白烟2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 这个反应叫做氨的催化氧化，这个反应叫做氨的催化氧化，它是工业上制硝酸的基础它是工业上制硝酸的基础. 高温高温 4NH3+5O2=4NO+6H2O 催化剂催化剂-3-3+2+2（3 3）NHNH3 3具有还原性具有还原性 -3-3练习4 1、有关氨的性质的叙述正确的是（ ） A氨能在氧气中燃烧 B氨水呈碱性 C氨水和酸相遇都能产生白色烟雾 D在反应NH3H+ NH4+中，氨失去电子被氧化AB四、四、氨的实验室制法氨的实验室制法 2 2NHNH4 4Cl+Ca(OH)Cl+Ca(OH)2

8、2= CaCl= CaCl2 2+2NH+2NH3 3+2H+2H2 2O O 1. 原理原理：2. 装置装置3.收集方法收集方法：4.检验方法检验方法：与制与制O2相同相同向下排空气法向下排空气法湿润红色石蕊试纸湿润红色石蕊试纸 五、铵盐的性质五、铵盐的性质 实验现象实验现象结论及化学方程式结论及化学方程式物理物理性质性质加热加热与碱与碱反应反应都是晶体，都易溶于水都是晶体，都易溶于水NH4Cl = NH3 + HClNH4HCO3 = NH3+CO2 + H2O产生氨气产生氨气NH4+ +OH-= NH3 + H2O 检验检验NH4+的方法！的方法！产生使湿润产生使湿润的红色石蕊的红色石蕊

9、试纸变蓝的试纸变蓝的气体气体练习 1、氯化铵和氯化钠可用下列哪一种方法分离（ ） A加入氢氧化钠 B加入AgNO3溶液 C加热法 D加入一种合适的酸 E加入水C种类种类化学式化学式含氮量含氮量性性 状状铵铵态态氮氮肥肥NHNH4 4HCOHCO3 317.7%白色结晶，吸湿性很强，易潮解，溶于水，弱碱性NHNH4 4ClCl26.2%白色或淡黄色结晶，有吸湿性，溶于水，酸性.NHNH4 4NONO3 335%白色结晶，易潮解，结硬块，溶于水，微酸性，（NHNH4 4) )2 2SOSO4 421.2%白色粒状结晶，吸湿性不大，不易结块有机有机氮肥氮肥CO（NH2)246.7%白色或浅黄色针状结

10、晶或小颗粒，溶于水，中性氮肥氮肥六、六、硝酸的性质硝酸的性质 1、物理性质、物理性质 纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味 的液体。的液体。 硝酸能以任意比溶解于水。硝酸能以任意比溶解于水。 质量分数为质量分数为69%的硝酸为浓硝酸的硝酸为浓硝酸； 质量分数为质量分数为98%以上的硝酸为发烟硝酸。以上的硝酸为发烟硝酸。2、硝酸的化学性质、硝酸的化学性质1） 具有酸的通性具有酸的通性2 ）不稳定性不稳定性3）具有强具有强氧化性氧化性go1） 具有酸的通性具有酸的通性 使紫色的石蕊试液变红使紫色的石蕊试液变红 与某些金属氧化物起反应与某些金属氧化物起反应 与某些盐起

11、反应与某些盐起反应 与碱起反应与碱起反应 2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2O2HNO3 +CaCO3=Ca(NO3)2 +CO2+ H2OHNO3+NaOH=NaNO3+H2O返回返回 4 HNO3 = 2H2O+4NO2 +O2 受热或见光受热或见光2 ）硝酸的不稳定性硝酸的不稳定性思考思考：浓硝酸为什么常呈黄色？浓硝酸为什么常呈黄色？如何保存硝酸？如何保存硝酸？阴凉、避光（棕色试剂瓶）阴凉、避光（棕色试剂瓶）硝酸分解发出的二氧化氮气体溶于硝酸硝酸分解发出的二氧化氮气体溶于硝酸而使硝酸呈黄色而使硝酸呈黄色返回返回3）氧化性氧化性（HNO3）+5硝酸与大部分的金属能反应硝酸与大部分的

12、金属能反应硝酸与许多的非金属能反应硝酸与许多的非金属能反应3Cu +8HNO3(稀）稀）=3Cu(NO3)2+2NO +4H2OCu +4HNO3(浓）浓）=Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O3Mg+8HNO3(稀）稀）=3Mg(NO3)2+2NO +4H2OC+4HNO3=2H2O+4NO2 +CO2 返回返回1、下列反应中，浓硝酸既表现氧化性， 又表现出酸性的是() A浓硝酸中滴入石蕊试液并微热 B氧化亚铁与浓硝酸反应 C氢氧化铝与浓硝酸反应 D碳与浓硝酸AB练习 2、在反应3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O中，当有1 mol铜被氧化时，被还原的硝酸为() A8

13、mol B.3/8 mol C2 mol D. 2/3mol D 2、硝酸铜是重要的化工原料，有多种制取途、硝酸铜是重要的化工原料，有多种制取途径，某工厂用铜屑和浓径，某工厂用铜屑和浓HNO3为原料制取硝酸为原料制取硝酸铜。在实际生产中，先把铜屑在空气中灼烧，铜。在实际生产中，先把铜屑在空气中灼烧，再跟用等体积水稀释的浓再跟用等体积水稀释的浓HNO3反应来制取硝反应来制取硝酸铜。根据所学知识，试简要回答下列问题：酸铜。根据所学知识，试简要回答下列问题： (1)不宜于用铜屑直接跟硝酸反应来制取硝酸不宜于用铜屑直接跟硝酸反应来制取硝酸铜的原铜的原 因是因是_。 (2)浓硝酸用等体积水稀释的目的是浓硝酸用等体积水稀释的目的是_ (3)要得到硝酸铜晶体