化学课件《氮的循环》优秀6-鲁科版

1、氮的循环氮的循环知识回顾1.碳在自然界中的存在形态？ 2.碳酸钠、碳酸氢钠有哪些化学性质?知识回顾1.碳在自然界中的存在形态？ 联想质疑闪电闪电时空气中会发生哪些化学反应？产生了哪些物质?这些反应和生成的物质对人类的生产和生活有什么意义？联想质疑闪电闪电时空气中会发一、氮在自然界中的循环一、氮在自然界中的循环二、氮循环中重要物质及其变化1.氮气与氮的固定 N2分子中,两个氮原子之间共用三对电子,使每个原子都达到稳定结构常温下性质稳定高温高压催化剂，放电氮的化合物二、氮循环中重要物质及其变化1.氮气与氮的固定 N2在雷电交加的雨天N2+O2 2NO (NO是有毒、无色、难溶入水) 2NO+O2

2、= 2NO2 （NO2是有毒、红棕色、与水反应）3NO2+H2O = 2HNO3+NO放电在雷电交加的雨天N2+O2 2NO 放电NO与NO2的比较无色有刺激性气味气体难溶于水，剧毒！红棕色有刺激性气味气体，能溶于水，剧毒！2NO+O2=2NO23NO2+H2O= 2HNO3+NO0.005mol30g/mol +0.045mol46g/mol0.05mol= 44.4g/molM1=（体积比）138依题意： 3/2x +y/2 =0.03mol 依题意： y/2 +z =0.03mol解得： y =0.04mol0.004mol46g/mol +0.01mol92g/mol0.05mol=

3、55.2g/molM2=转换机智在化学计算中的应用左香华（广东省深圳市宝安区教研室， 广东深圳518101）转换机智是人们在解决问题的过程中，利用知识之间的相互联系，把题目中的已知条件或所求问题转换成自已熟悉的便于理解的，且又易作出判断的等价形式的思维过程。转换的特征是“等价”，转换的目的是便于解决原问题。一、利用极限思维的观点将三组份体系转化为两组份体系【例1】0.03mol铜完全溶于硝酸，产生氮的氧化物（NO、NO2、N2O4）混合气体共0.05mol。该混合气体的平均相对分子质量可能是（2002年上海市高考题）（A）30 （B）46 （C）50 （D）66【解析】：设生成的气体产物中NO

4、、NO2、N2O4的物质的量分别为x、y、z 按极限思维的观点，将三组分体系转化为二组分体系。若气体产物中只生成NO、NO2的混合物。则由3Cu 2NO Cu 2NO2 3 2 1 2 3/2x x y/2 y x + y =0.05mol解得： x =0.005mol y=0.045mol 若气体产物中只生成NO2、N2O4的混合物则由 Cu 2NO2 Cu N2O4 y/2 y z z y + z =0.05mol z=0.01mol M1MM2，即44.4M55.2。故答案为（B）（C）。评述：按平均值法的思想，似乎所求答案在30（最小的相对分子质量）和92（最大的相对分子质量）之间，但

5、需注意到此处给定了铜和气体的物质的量，须进行半定量计算进行判断。这里的半定量计算中洋溢着一种转换的思想，同时也渗透了平均值法的思想，它是一种高层次的平均值法思想的体现。二、利用某些物质的特殊属性（如相对分子质量、组成、特殊性质等）将三组份体系转化为两组份体系【例2】由CO2、H2和CO组成的混合气体同温同压下与氮气的密度相同。该混合气体中CO2、H2和CO的体积比为（1999年上海市高考题）（A）29：8：13 （B）22：1：14 （C）13：8：29 （D）26：16：57【解析】M（CO）=M（N2）=28（特殊值）CO可为任意体积。原问题转换为CO2和H2的体积比的求算，由十字交叉法可

6、知： CO2 44 26 28 H2 2 16即V（CO2）：V（H2）=26：16 =13：8观察备选答案可知，答案为（C）（D）。评述：抓住某些物质的特殊性质将原问题适当转换，从而使原问题得以简化。这种转换是从一突破口开始进行，因而找准解题的突破口或题眼至关重要。三、利用特殊的化学式，将有关物质的化学式进行转换，从而突破难点【例3】由环已烷、乙醇、乙醚组成的混合物，经测定其中碳的质量分数为72.0%，则氧的质量分数为（A）14.2% (B)16.0% (C)17.8% (D)19.4%【解析】将环已烷、乙醇、乙醚的化学式C6H12、C2H6O 、C4H10O适当变形，即C6H12、C2H4

7、H2O 、C4H8H2O，混合物的组成可以认为是CnH2n x H2O，显然，由CnH2n知，混合物中部分氢的质量分数为72%1/6=12%，故水的含量为100%72%12% =16%，又由水的组成知，氧的含量为16%16/18 =14.2%，故答(A).评述：将有关物质的化学式进行变形处理，这就是一种转换。这种转换仍然是一种等价转换。通过转换，使原问题化隐为现、化难为易，因此，灵活的转换机智是思维创新的基础和前提。四、利用某些特殊的化学反应将多组份体系转化为三组份体系【例4】120、101.3KPa的条件下，有2LH2O（气）、2LCO、1LCO2、0.5LO2和1LH2 组成的混合气体。将

8、混合气体通过分别盛有足量铜粉、炭粉和氧化铜粉的三个灼热的反应管。假设气体通过每个反应管都能充分反应，且不论三个反应管以何种顺序排列。问：（1）尾气是否可能是单一气体？ （填“可能”或“不可能”），若可能，该气体是 。（2）原气体中是否有几种（或一种）不可能再存在于尾气之中？ （填“有”或“没有”）。（3）原气体中是否有几种（或一种）肯定存在于尾气之中 ？ （填“有”或“没有”）。 若有，它们（或它）是 。【解析】：3个灼热反应管中Cu和C是还原剂，CuO是氧化剂。而Cu只能还原O2 ，不能还原H2O（气）、CO2；C却可以还原H2O（气）、CO2、O2；CuO可以氧化H2、CO。由题给数据知无

9、论铜管在先还是在后，均有以下反应发生，即： 2Cu + O2 =2CuO 2 H2 +2 CuO=2Cu +2 H2O（气） 得：2 H2 O2 =2 H2O（气） 1L 0.5L 1LH2 和O2恰好反应转化为1L H2O（气）, Cu可视作催化剂，因此，通过铜管后，5组分体系转化为三组分体系，三个灼热管可视作只剩下C和CuO两个灼热管。故本题只需考虑C和CuO管的先后问题。即： C CO2、H2OCO、H23LH2O（气）2LCO1LCO2CCuOCuOCCO2、H2OCO、H2 故答案为：（1）不可能；（2）有；（3）没有。评述：氢气和氧气的反应可以认为是铜作催化剂的反应，由此将5组份体

10、系转化为三组分体系。这种转换符合化学反应原理，是一种等价转换。真是三管变两管，就简又删繁。NO与NO2的比较无色有刺激性气味气体红棕色有刺激性气味2N在高温、高压和有催化剂 N2+3H2 2NH3 （可逆反应） 在高温、高压和有催化剂 游离态化合态氮的固定放电如：N2+O2 2NO N2+3H2 2NH3 小结:氮的固定 人工固氮生物固氮高能固氮自然固氮氮的固定游离态化合态氮的固定放电如：N2+O2 讨论与交流1.现给你一试管二氧化氮，其它药品和仪器自选，根据前面所学的反应，请你设计实验，要求尽可能多的使二氧化氮被水吸收。2.你的设计对工业上生产硝酸有什么启示？充分利用原料，减少污染物的排放4

11、NO2+O2+2H2O= 4HNO3讨论与交流1.现给你一试管二氧化氮，其它药品和充分利用原料，课堂练习1.在一烧瓶中将NO2和O2以4:1的体积比（标准状况）混合,倒置于足量水中充分反应后所得溶液的物质的量浓度为 mol/L2.将12mlNO2和O2的混合气体通入足量的水中，充分反应后余气2ml（气体均在相同状态下测定）求原各气体的体积。0.036NO2 8ml、O2 4ml或NO2 10.8ml、O2 1.2ml课堂练习1.在一烧瓶中将NO2和O2以4:1的体积比（标2.2.氨与铵态氮肥观察与思考形成红色喷泉产生大量白烟氨气极易溶于水生成NH4Cl固体2.氨与铵态氮肥观察与思考形成红色喷泉

12、产生大量白烟氨气极易溶思考：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?2.实验2中的现象为什么会发生?这个实验说明浓氨水和浓盐酸各具有什么性质?3.氨中氮元素的化合价是-3价，请从化合价的角度分析，氨还可能具有什么性质？它可能与哪些物质发生反应？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（1）氨的性质物理性质： 没有颜色、有刺激性气味的气 体；在标准状况下，密度为0.771gL-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体积的氨气。（1）氨的性质物理性质：化学性质a.氨跟水反应显弱碱性NH 3H 2O =NH3 +H2O 一水

13、合氨很不稳定 NH 3+H2O NH 3H 2O NH 3H 2O NH4 +OH- 氨水能使酚酞溶液变红化学性质a.氨跟水反应显弱碱性NH 3H 2O =Nb.氨跟酸的反应 NH3+HCl=NH4Cl （白烟）NH3+HNO3=NH4NO3 （白烟） 与挥发性的酸反应有白烟2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 b.氨跟酸的反应 NH3+HCl=NH4Cl （白烟）NH3 这个反应叫做氨的催化氧化，它是工业上制硝酸的基础. 高温 4NH3+5O2= 4NO+6H2O 催化剂-3 +2c.NH3具有还原性 -3 这个反应叫做氨的催化氧化，高温 4NH3+5O氮肥NH4HCO317.7%白色结

14、晶，吸湿性很强，易潮解，溶于水，弱碱性NH4Cl26.2%白色或淡黄色结晶，有吸湿性，溶于水，酸性.35%NH4NO3（NH4)2SO4CO(NH2)2 21.2%46.7%白色结晶，易潮解，结硬块，溶于水，微酸性.白色粒状结晶，吸湿性不大，不易结块白色或浅黄色针状结晶或小颗粒，溶于水，中性氮肥NH4HCO317.7%白色结晶，吸湿性很NH4Cl2观察与思考都是晶体，都易溶于水 NH4Cl = NH3 + HCl NH4HCO3 = NH3+CO2 +H2O产生氨气NH4+ +OH-= NH3 + H2O 检验NH4+的方法！产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体（2）铵盐的性质观察与思考都是晶体

15、，都易溶于水 NH4Cl = NH思考1.从离子反应的角度认识铵盐与碱溶液的反应。2.应当怎样合理地储存和施用铵态氮肥?思考1.从离子反应的角度认识铵盐与碱溶液的反应。铵盐的性质a.受热易分解：NH4Cl NH3 +HCl NH4HCO3 NH3 +CO2 +H2Ob.与碱溶液反应： NH4+OH- NH3 +H2O NH4+OH- = NH3.H2O铵盐的性质a.受热易分解：NH4Cl NH3 氨的实验室制法 2NH4Cl+Ca(OH)2= CaCl2+2NH3+2H2O a. 原理：b. 装置c.收集方法：d.检验方法：与实验室加热高锰酸钾制O2 的装置相同向下排空气法湿润红色石蕊试纸 氨

16、的实验室制法 2NH4Cl+Ca(OH)2= CaCl3.硝酸及其应用观察与思考：观察实验1、2、3；思考:1.通过实验探究，你对硝酸 的氧化性有了哪些认识？ 2.浓硝酸通常保存在棕色试剂瓶里,这是为什么?3.硝酸具有哪些物理性质和化学性质?3.硝酸及其应用观察与思考：3.硝酸及其应用 （1）物理性质 纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。 硝酸能以任意比溶解于水。 质量分数为69%的硝酸为浓硝酸；质量分数为98%以上的硝酸为发烟硝酸。3.硝酸及其应用 （1）物理性质 纯硝酸是无色、易挥发（2）硝酸的化学性质 具有酸的通性不稳定性具有强氧化性go（2）硝酸的化学性质 具有酸的通性不稳定性具

17、有强氧化性 具有酸的通性使紫色的石蕊试液变红与某些金属氧化物起反应与某些盐起反应与碱起反应 2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2O2HNO3 +CaCO3=Ca(NO3)2 +CO2+ H2OHNO3+NaOH=NaNO3+H2O返回 具有酸的通性使紫色的石蕊试液变红2HNO3+CuO=Cu 4 HNO3 = 2H2O+4NO2 +O2 受热或见光硝酸的不稳定性思考：浓硝酸为什么常呈黄色？如何保存硝酸？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而使硝酸呈黄色返回 4 HNO3 = 2H2O+4NO2 +O2氧化性（HNO3）+5硝酸与大部分的金属能反应硝酸与许多的非金属能

18、反应3Cu +8HNO3(稀）=3Cu(NO3)2+2NO +4H2OCu +4HNO3(浓）=Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O3Mg+8HNO3(稀）=3Mg(NO3)2+2NO +4H2OC+4HNO3=2H2O+4NO2 +CO2 返回氧化性（HNO3）+5硝酸与大部分的金属能反应硝酸与许三、人类活动对自然界氮循环和环境 的影响 NONO2三、人类活动对自然界氮循环和环境NONO2伦敦光化学烟雾洛杉矶光化学烟雾广州光化学烟雾伦敦光化学烟雾洛杉矶光化学烟雾广州光化学烟雾酸 雨酸雨的形成酸雨的 危害酸 雨酸雨的形成酸雨的水体富营养化悲哀的海豚被污染的河流水体富营养化悲哀的海豚被污染的河

19、流 85.每一年，我都更加相信生命的浪费是在于：我们没有献出爱，我们没有使用力量，我们表现出自私的谨慎，不去冒险，避开痛苦，也失去了快乐。约翰B塔布 86.微笑，昂首阔步，作深呼吸，嘴里哼着歌儿。倘使你不会唱歌，吹吹口哨或用鼻子哼一哼也可。如此一来，你想让自己烦恼都不可能。戴尔卡内基 87.当一切毫无希望时，我看着切石工人在他的石头上，敲击了上百次，而不见任何裂痕出现。但在第一百零一次时，石头被劈成两半。我体会到，并非那一击，而是前面的敲打使它裂开。贾柯瑞斯 88.每个意念都是一场祈祷。詹姆士雷德非 89.虚荣心很难说是一种恶行，然而一切恶行都围绕虚荣心而生，都不过是满足虚荣心的手段。柏格森

20、90.习惯正一天天地把我们的生命变成某种定型的化石，我们的心灵正在失去自由，成为平静而没有激情的时间之流的奴隶。托尔斯泰 91.要及时把握梦想，因为梦想一死，生命就如一只羽翼受创的小鸟，无法飞翔。兰斯顿休斯 92.生活的艺术较像角力的艺术，而较不像跳舞的艺术；最重要的是：站稳脚步，为无法预见的攻击做准备。玛科斯奥雷利阿斯 93.在安详静谧的大自然里，确实还有些使人烦恼.怀疑.感到压迫的事。请你看看蔚蓝的天空和闪烁的星星吧!你的心将会平静下来。约翰纳森爱德瓦兹 94.对一个适度工作的人而言，快乐来自于工作，有如花朵结果前拥有彩色的花瓣。约翰拉斯金 95.没有比时间更容易浪费的,同时没有比时间更珍

21、贵的了，因为没有时间我们几乎无法做任何事。威廉班 96.人生真正的欢欣，就是在于你自认正在为一个伟大目标运用自己；而不是源于独自发光.自私渺小的忧烦躯壳，只知抱怨世界无法带给你快乐。萧伯纳 97.有三个人是我的朋友爱我的人.恨我的人.以及对我冷漠的人。爱我的人教我温柔；恨我的人教我谨慎；对我冷漠的人教我自立。JE丁格 98.过去的事已经一去不复返。聪明的人是考虑现在和未来，根本无暇去想过去的事。英国哲学家培根 99.真正的发现之旅不只是为了寻找全新的景色，也为了拥有全新的眼光。马塞尔普劳斯特 100.这个世界总是充满美好的事物，然而能看到这些美好事物的人，事实上是少之又少。罗丹 101.称赞不

22、但对人的感情，而且对人的理智也发生巨大的作用，在这种令人愉快的影响之下，我觉得更加聪明了，各种想法，以异常的速度接连涌入我的脑际。托尔斯泰 102.人生过程的景观一直在变化，向前跨进，就看到与初始不同的景观，再上前去，又是另一番新的气候。叔本华 103.为何我们如此汲汲于名利，如果一个人和他的同伴保持不一样的速度，或许他耳中听到的是不同的旋律，让他随他所听到的旋律走，无论快慢或远近。梭罗 104.我们最容易不吝惜的是时间，而我们应该最担心的也是时间；因为没有时间的话，我们在世界上什么也不能做。威廉彭 105.人类的悲剧，就是想延长自己的寿命。我们往往只憧憬地平线那端的神奇【违禁词，被屏蔽】，而

23、忘了去欣赏今天窗外正在盛开的玫瑰花。戴尔卡内基 106.休息并非无所事事，夏日炎炎时躺在树底下的草地，听着潺潺的水声，看着飘过的白云，亦非浪费时间。约翰罗伯克 107.没有人会只因年龄而衰老，我们是因放弃我们的理想而衰老。年龄会使皮肤老化，而放弃热情却会使灵魂老化。撒母耳厄尔曼 108.快乐和智能的区别在于：自认最快乐的人实际上就是最快乐的，但自认为最明智的人一般而言却是最愚蠢的。卡雷贝C科尔顿 109.每个人皆有连自己都不清楚的潜在能力。无论是谁，在千钧一发之际，往往能轻易解决从前认为极不可能解决的事。戴尔卡内基 110.每天安静地坐十五分钟倾听你的气息，感觉它，感觉你自己，并且试着什么都不想。艾瑞克佛洛姆 111.你知道何谓沮丧-就是你用一辈子工夫，在公司或任何领域里往上攀爬，却在抵达最高处的同时，发现自己爬错了墙头。坎伯 112.伟大这个名词未必非出现在规模很大的事情不可；生活中微小之处，照样可以伟大。布鲁克斯 113.人生的目的有二：先是获得你想要的；然后是享受你所获得的。只有最明智的人类做到第二点。罗根皮沙尔史密斯 114.要经常听.时常想.时时学习，才是真正的生活方式。对任何事既不抱希望，也不肯学习的人，没有生存的资格。阿萨赫尔帕斯爵士 115.旅行的精神在于其自由，完全能够随心所欲地去思考.去感觉.去行动的自由。威廉海兹利特 116.昨天是张退