【课件】《氮的循环》课件

第三章自然界中的元素第2节氮的循环联想·质疑闪电时空气中会发生哪些化学反应？这些反应和生成的物质对人类的生产生活有什么影响？闪电学习目标：1.了解自然界中氮的循环。2.了解氮的固定及氮的固定主要有的形式。3.了解氮气和氮的两种氧化物的性质。重难点：

氮气和氮的两种氧化物的性质自主学习一：

p73氮在自然界中的循环分析下图并讨论：

氮在自然界中是怎样循环的？图1氮在自然界中的循环示意图思考：

氮循环过程中的重要物质有哪些？N2、氮的氧化物、氨、氨盐、HNO3自主学习二：

p74①氮气物理性质和化学性质

②什么是氮的固定呢？以及

固氮形式有几种是什么？二、氮循环中的重要物质及其变化(一）氮气与氮的固定1、氮气的物理性质状态：颜色：气味：密度：溶解性：气体无色无味比空气密度略小难溶于水收集氮气能用排空气法吗？2、氮气的化学性质（稳定，很难与其他物质反应）①②

③

N2＋O22NO

放电N2+3Mg

Mg3N2

点燃高温、高压催化剂N2＋3H22NH3氮气利用稳定性可用作保护气，充填灯泡。可逆反应？3、氮的固定⑴概念：

使空气中游离态的N2转化成

含氮化合物叫做氮的固定简称固氮氮的固定自然固氮人工固氮高能固氮生物固氮合成氨仿生固氮（2）分类：练习下列反应不属于氮的固定的是（）A.N2＋O22NO放电N2＋3MgMg3N2点燃B.N2＋3MgMg3N2点燃3NO2＋H2O2HNO3＋NOC.N2＋3H2高温、高压催化剂2NH3D.C自主学习三：

p76①氮的氧化物有哪些及化合价

②NO和NO2性质(二)、氮的氧化物名称化合价化学式一氧化二氮N2O*一氧化氮NO三氧化二氮N2O3二氧化氮NO2*四氧化二氮N2O4五氧化二氮N2O5+1+2+3+4+4+5*笑气1、NO的性质：NO是一种___色______气味___溶于水的气体，常温下可与氧气反应生成_____气体。无无难NO22NO+O2=2NO2

一氧化氮有毒性，因为它结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强！不过它作为传递神经信息的“信使分子”，在使血管扩张，免疫，增强记忆等方面有着极其重要的作用。2、NO2的性质：NO2是一种____色________气味___溶于水并与水发生反应的有毒气体。既有氧化性又有还原性。红棕有刺激性易3NO2+H2O=2HNO3+NO此反应可用于工业制硝酸，但二氧化氮可使多种织物褪色，损坏织物和尼龙制品，对金属材料与非金属材料也有腐蚀作用。N2＋O22NO放电2NO＋O22NO23NO2＋H2O2HNO3＋NO（无色，难溶于水）（红棕色，有刺激性气味）在新疆与青海交界处有一山谷，人称魔鬼谷，经常电闪雷鸣，狂风暴雨，把人畜击毙。然而谷内却是牧草茂盛，四季常青。请解释原因。进一步形成了硝酸盐生活中的化学练习一定条件下，将等体积的NO和O2的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后，剩余气体的体积约为原体积的多少？2NO＋O22NO23NO2＋H2O2HNO3＋NO上述两个反应可多次循环，综合两式，整理得总反应式4NO＋3O2＋2H2O4HNO3分析：NO和O2的体积比为4:3，等体积混和，剩余O2¼体积，为原混合气体的1/8答案：1/8将NO2和O2混和气体同时通入水中发生的反应？迁移2NO＋O22NO23NO2＋H2O2HNO3＋NO①②上述两个反应多次循环，综合①②可得总反应关系式4NO2＋O2＋2H2O4HNO31、说法不正确的是（）A、一氧化氮能与人体内的血红蛋白结合。B、一氧化氮有刺激性的气味。C、二氧化氮可用来造硝酸D、一氧化氮是红棕色气体

牛刀小试BD2、起固氮作用的反应是（）A、N2和H2在一定条件下合成NH3B、NO与O2反应生成NO2C、NH3催化氧化生成NOD、由NH3制硝酸铵A1.将20mL充满NO和NO2的混合气体的试管倒立于盛水的水槽中，充分反应后，剩余气体10mL，求原混合气体的中NO和NO2的体积。2.一定条件下，将等体积的NO和O2混合于一试管中，然后将试管倒立于盛水的水槽中，充分反应后，剩余气体的体积约占原气体总体积的（）A.1/4B.3/4C.1/8D.3/8：NO-5mLNO2-15mL：C3、把9mLNO气体装入试管，倒立于水槽中，逐渐通入O2，当试管中剩余气3mL时，通入O2的体积可能是（）

A、9mlB、4.5mlC、3mlD、9.75ml课堂练习BD（三）氨与铵态氮肥1、氨的物理性质

没有颜色、有刺激性气味的气体；在标准状况下，密度为0.771g·L_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体积氨气。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、氨气的化学性质思考：氨水中存在哪些微粒？NH3+H2ONH3•H2ONH4++OH—（一水合氨）3种分子：3种离子：NH3H2ONH3•H2OOH—NH4+H+氨水一水合氨液氨⑴、氨与水的反应分析：液氨、氨水、一水合氨三者的区别氨气是唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝（检验氨气）一水合氨是弱碱，能使酚酞试液变红氨水是弱碱，对吗？氨水呈弱碱性氨水的密度都小于1g/cm3氨水越浓，密度越小

产生喷泉的原理：

两个容器通过连接管组成连通器，装有液体的容器压强远大于另一个容器的压强(即产生较大的压强差），就会产生喷泉

收集的氨气不纯或较少

收集氨气时烧瓶潮湿

烧瓶装置气密性不好

导管过长

其他喷泉实验失败的原因练习、喷泉是一种常见的自然现象，其产生原因是存在压强差。（1）如图甲为喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是（）A、HCl和H2OB、O2和H2OC、NH3和H2OD、CO2和NaOH（2）如果用图甲装置产生喷泉成败的关键原因是：

。B⑵、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

注意：（NH3在空气中反应）①反应条件：催化剂、加热②是工业制硝酸中的关键一步，

也叫氨的催化氧化③说明氨有一定的还原性，可被O2、Cl2、CuO、氮的氧化物等氧化△

4NH3+5O2===4NO+6H2O

催化剂-3+2⑶、NH3具有还原性

2NH3+3CuO====N2+3Cu+3H2O

6NO+4NH3====5N2+6H2O6NO2+8NH3====7N2+12H2O△氧气？①铂丝附近有红棕色气体②铂丝保持红热③瓶口可能有白烟

灼热的铂丝浓氨水将烧红的铂丝伸入盛有浓氨水的锥形瓶中，使其接近液面，反应方程式：2NO+O2=2NO2

3NO2+H2O=2HNO3+NOHNO3+NH3=NH4NO3高温

4NH3+5O2===4NO+6H2O

催化剂综合应用氨气和氯气接触发生反应的方程式是什么？在纯氧中燃烧如何反应？①2NH3+3Cl2=N2+6HCl（氨气不足）②8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2（氨气过量）NH3在纯氧中点燃即可燃烧，通常产物是N2和水

4NH3＋3O2＝2N2＋6H2O拓展3、氨的实验室制法2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+2NH3↑+2H2O

△

1.原理：2.装置：3.收集方法：4.验满方法：向下排空气法（短进长出）①湿润红色石蕊试纸

②蘸有浓HCl的玻璃棒接近试管口产生白烟

固+固，加热型思考：棉花的作用：防止对流，提高集气速度和纯度。干燥氨气的常用试剂：①CaO、碱石灰等碱性干燥剂②无水CaCl2不能用来干燥NH3（形成CaCl2·8NH3)实验室中还可以用哪些方法快速制氨气：①加热浓氨水法（装置与实验室制氯气的发生装置相同）②浓氨水加碱石灰法（碱石灰吸水、溶解时放热）NaOH和CaO的混合物CaO浓氨水？

检验氨气是否收集满的方法？①用湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口，看试纸是否变蓝②用玻璃棒一端蘸取浓盐酸靠近瓶口，看是否产生白烟氨的用途制氮肥铵盐制硝酸纯碱有机合成工业原料致冷剂氨的用途第3章自然界中的元素第2节氮的循环（第2课时）氨与铵态氮肥学习目标:1.掌握铵盐的主要性质，认识铵态氮肥的使用问题.2.掌握硝酸的性质和硝酸的保存氮肥

铵态氮肥:(主要成分为NH4+)NH4HCO3,(NH4)2SO4,NH4Cl,NH4NO3等。

硝态氮肥:(主要成分为NO3-)KNO3,NH4NO3

等。

有机态氮肥:CO(NH2)2等

。如何科学的使用铵态氮肥呢？要解决这一问题，首先要了解铵态氮肥的主要成分铵盐的主要性质。铵态氮肥4.铵盐的性质1.物理性质都是白色晶体，均易溶于水均为强电解质什么是铵盐呢？⑵铵盐的化学性质【实验1】取少量氯化铵固体放在试管中加热实验现象：试管底部的白色固体逐渐减少，产生大量白烟，冷却后在试管壁上生成了白色固体。实验结论：NH4Cl不稳定受热易分解【实验2】取少量碳酸氢铵固体放在试管中加热，并将生成的气体通入新制的澄清石灰水中实验现象：试管底部的白色固体逐渐减少，试管壁上有水生成，并且澄清石灰水变浑浊实验结论：NH4HCO3不稳定，受热易分解，生成了CO2结论：1.固体铵盐均受热易分解，若是非氧化性的酸形成的铵盐则放出NH3，并生成相应的酸或酸酐。2.氧化性酸的铵盐，受热分解情况复杂，产物可能为NH3或N2或氮的氧化物等(NH4NO3)3.铵盐分解并不一定有氨气生成。应用：1.在储存氨态化肥时，应密封包装并放在阴凉通风处；2.施肥时，应将其埋在土下以保持肥效。【实验3】在试管中加入少量氯化铵固体，再滴加适量的10%的NaOH溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸贴在玻璃棒上靠近试管口实验现象：固体溶解，湿润的红色石蕊试纸变为蓝色，生成了有刺激性气味的气体实验结论：NH4Cl与NaOH反应生成了NH3②、铵盐与碱的反应结论：铵盐易溶于水且与碱溶液共热都能产生NH3，这是铵盐的共同性质。应用：1.怎样合理的施用铵态氮肥

？不能与碱性物质如草木灰(主要成分:K2CO3)等混合使用，施肥时，应将其埋在土下以保持肥效。铵盐（）的检验？NH4+1、湿润的红色石蕊试纸变成蓝色2、蘸有浓盐酸的玻璃棒冒白烟说明有存在

NH4+与碱溶液共热+原理：NH4+OH-==NH3+H2O2.铵盐的化学性质（1）受热易分解NH4ClNH3+HClNH4HCO3NH3+CO2+H2O（2）与碱溶液反应生成氨NH4Cl+NaOH==NH3+NaCl+H2O★铵盐与碱溶液反应的本质△NH+4+OH-===NH3↑+H2O(可用于铵离子的检验)（四）硝酸及其应用硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、染料、塑料和硝酸盐等；也是一种重要的化学试剂。

预测根据你所了解的硝酸及酸的性质预测硝酸的性质。(一).硝酸的物理性质纯硝酸是无色、有刺激性气味的液体,密度比水大，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。低沸点（83℃），易挥发。思考98％以上的硝酸为什么会产生发烟现象？发烟硝酸挥发出来的是“烟”么？挥发出的硝酸和空气中的水蒸气结合，形成小液滴悬浮在空气中，因此事实上是雾。(二).硝酸的化学性质⑴、硝酸具有酸的通性:HNO3H++NO3硝酸是一元强酸

①.硝酸能使紫色的石蕊试液变红

②.硝酸能与某些金属氧化物起反应2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2O

③.硝酸能与某些盐起反应2HNO3+CaCO3=Ca(NO3)2+CO2+H2O

④.硝酸能与碱起反应HNO3+NaOH=NaNO3+H2O酸的通性(2)、硝酸的不稳定性：久置浓硝酸为什么呈黄色？

久置硝酸分解产生的NO2溶于溶液中,使得溶液变黄！硝酸应如何保存？密封于棕色瓶中,并放在阴暗处！4HNO3O2↑+2H2O+4NO2↑△或光照一般而言，硝酸越浓，越不稳定。

由于HNO3中得N处在最高价，故硝酸具有较强的得电子能力……(二)、化学性质(1)、酸的通性:HNO3H++NO3(2)、不稳定性：4HNO3O2↑+2H2O+4NO2↑△或光照(3)、强氧化性稀硝酸和浓硝酸都有强氧化性①硝酸能与大部分金属反应:反应①Cu+HNO3(浓)0+2+5+5+421×1×21212+H2OCu(NO3)2+NO2Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O①硝酸能与大部分金属反应:Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O反应①1.HNO3的作用？2.离子方程式?n(氧化剂):n(酸)=1:1Cu+4H++2NO3Cu2++2NO2+2H2OCu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O①硝酸能与大部分金属反应:现象溶液变蓝有红棕色的气体产生反应①铜片溶解,常温下反应剧烈①硝酸能与大部分金属反应:反应②Cu+HNO3(稀)Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2OCu(NO3)2+NO+H2O32323Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O①硝酸能与大部分金属反应:3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O反应②现象溶液变蓝有无色的气体产生铜片溶解①硝酸能与大部分金属反应:3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O无色气体→红棕色2NO+O2=2NO2Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O反应②注意:硝酸几乎与所有的金属反应,但都不能放出H2!?这是因为硝酸在与金属反应时,主要是HNO3中的+5价的氮得到电子.而不是H+得到电子!①硝酸能与大部分金属反应:

3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O反应③Al、Fe等在浓硝酸中发生钝化现象硝酸几乎能与所有的金属发生氧化还原反应除金、铂之外.但……反应④①硝酸能与大部分金属反应:

3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2OAl、Fe等在冷浓硝酸中发生钝化现象C+4HNO32H2O+4NO2↑+CO2↑②.硝酸能与许多非金属反应:S+6HNO3(浓)H2SO4+6NO2↑+2H2O

硝酸具有强氧化性，所以Fe2+

、S2-、I-、SO32-等一些还原性的物质不能与硝酸共存！☆NO3-很稳定，在中性和碱性溶液中几乎与所有的离子能共存，但在酸性溶液中,NO3-/H+具有了强氧化性，与Fe2+、SO32-等不能共存!☆例:Fe2+HNO3Fe3+SO32-HNO3SO42-例:Fe(NO3)2能在溶液中稳定存在,但如果在

溶液中