魯科版必修1 第3章第2節(jié) 氮的循環(huán) 課件（35張）.ppt

第2節(jié)氮的循環(huán) 一 氮?dú)?1 物理性質(zhì) 無(wú)色 無(wú)味的氣體 難溶于水 比空氣輕 2 化學(xué)性質(zhì) 通常狀況 不活潑 一定條件 與mg h2 o2反應(yīng) 與金屬鎂反應(yīng) 3mg n2mg3n2 與非金屬反應(yīng) h2 o2 與氧氣反應(yīng) 2no o2 2no2 n2 o22no 與氫氣反應(yīng) n2 3h22nh3 什么是可逆反應(yīng) 相同條件下能同時(shí)向正反兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng) 討論 反應(yīng)條件是高溫高壓催化劑 說(shuō)明了什么 該反應(yīng)是不是氧化還原反應(yīng) 體現(xiàn)了氮?dú)獾氖裁葱再|(zhì) 二 氮循環(huán)中的重要物質(zhì) 一 氮?dú)鈔2物理性質(zhì) 無(wú)色 無(wú)味的氣體 難溶于水 化學(xué)性質(zhì) 密度與空氣接近 比空略小 通常情況下 氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑 1 與氧氣的反應(yīng) 2 與氫氣的反應(yīng) n2 3h22nh3 氮的固定 可逆反應(yīng) 在相同條件下能同時(shí)向正反兩方向進(jìn)行的反應(yīng)稱(chēng)為可逆反應(yīng) 由游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過(guò)程叫氮的固定 二 氮循環(huán)中的重要物質(zhì) 1 氮?dú)?n2 無(wú)色 無(wú)味的氣體 難溶于水 密度比空略小 通常情況下 氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì) 不活潑 一場(chǎng)雷雨一場(chǎng)肥 工業(yè)合成氨 可逆反應(yīng) 氮的固定 自然固氮 人工固氮 生物固氮仿生固氮 2 一氧化氮 no 和二氧化氮 no2 no no2 n2o n2o3 n2o4 n2o5 無(wú)色 紅棕色 無(wú)味 刺激性氣味 有毒 有毒 難溶 與水反應(yīng) 生物學(xué)特性 漂白 腐蝕 練習(xí) 1 起固氮作用的反應(yīng)是 a n2和h2在一定條件下合成nh3b no與o2反應(yīng)生成no2c nh3催化氧化生成nod 由nh3制硝酸銨 a 2 將一盛滿(mǎn)no2氣體的試管倒立在水槽中 一段時(shí)間后 水面上升的高度是試管高度的 3 no2氣體與水反應(yīng) 其中氮元素部分轉(zhuǎn)化為hno3 同時(shí)仍有一部分no生成 若盡可能將no2全部轉(zhuǎn)化為hno3 應(yīng)采取的措施是 試寫(xiě)出總反應(yīng)的化學(xué)方程式 通入空氣 1 自然界中的氮循環(huán)涉及到許多含氮物質(zhì) 請(qǐng)指出它們的物質(zhì)類(lèi)別和其中氮元素的化合價(jià) 交流 研討 單質(zhì) 氧化物 氫化物 酸 鹽 有機(jī)物 無(wú)機(jī)物 銨鹽 硝酸鹽 n2 no no2 nh3 nh4 no3 蛋白質(zhì) 2 4 0 3 5 hno3 3 5 二 氮循環(huán)中的重要物質(zhì) 1 氮?dú)?2no o2 2no2 3no2 h2o no 2hno3 硝酸鹽 穩(wěn)定 二 氮循環(huán)中的重要物質(zhì) 2 no和no2 no n2o no2 n2o3 n2o4 n2o5 2 1 4 3 4 5 hno3的酸酐 o2 h2o no2 no 無(wú)色 紅棕色 氮的氧化物 hno2的酸酐 3 nh3 無(wú)色有刺激性氣味的氣體 密度比空氣小 極易溶于水 1 700 易液化 實(shí)驗(yàn)1 噴泉實(shí)驗(yàn) 氨氣極易溶于水 形成的溶液呈堿性 形成紅色噴泉 電離 氨水的溶質(zhì) nh3 氨水存在微粒 分子 h2o nh3 nh3 h2o 主要 離子 nh4 oh h 極少量 2 氨氣的化學(xué)性質(zhì) 氨跟水反應(yīng) 顯弱堿性 nh3 h2onh3 h2onh4 oh 氨水顯弱堿性的原因 一水合氨很不穩(wěn)定nh3 h2o nh3 h2o 想一想 氨水中存在哪些微粒 nh3 h2o nh3 h2onh4 oh 分析 液氨 氨水 一水合氨三者的區(qū)別 氨氣能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán) 用于檢驗(yàn)氨氣 2 氨氣的化學(xué)性質(zhì) 氨跟酸的反應(yīng) nh3 hcl nh4cl 白煙 nh3 hno3 nh4no3 白煙 2nh3 h2so4 nh4 2so4 注意 與揮發(fā)性的酸反應(yīng)有白煙 氨與氧氣反應(yīng) 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) 常用于氨的檢驗(yàn) 氨的性質(zhì) 1 堿性氣體 2 還原性 nh3 hcl nh4cl 實(shí)驗(yàn)2 立即產(chǎn)生白煙 濃氨水和濃鹽酸均有揮發(fā)性 8nh3 足量 3cl2 n2 6nh4cl 2nh3 少量 3cl2 n2 6hcl 2nh3 h2so4 nh4 2so4 不能用濃硫酸干燥nh3 銨鹽的性質(zhì) 試管底部固體減少 試管上部有白色固體生成 固體減少 澄清石灰水變渾濁 濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán) nh3 hcl nh4cl nh4cl受熱易分解 nh4hco3受熱易分解 1 銨鹽的性質(zhì) 2 受熱易分解 3 能與強(qiáng)堿反應(yīng) nh4no3大量分解時(shí)會(huì)爆炸 1 可溶 nh4 oh nh3 h2o 稀溶液混合 加強(qiáng)堿后加熱 nh4 的檢驗(yàn) 3 收集方法 固固加熱型 2 發(fā)生裝置 向下排空氣法 實(shí)驗(yàn)室制氨氣 5 裝置中收集氨的試管口放置棉花 4 檢驗(yàn)氨收集滿(mǎn)的方法 濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙 蘸有濃鹽酸的玻璃棒 防止空氣對(duì)流 1 實(shí)驗(yàn)原理 6 干燥氨氣 堿石灰 氨氣制取方案可行性研究 1 加熱氯化銨 2 加熱碳酸氫銨 3 加熱濃氨水 4 濃氨水中加入堿石灰 不可行 受熱分解 冷卻后又化合 受熱分解產(chǎn)物有nh3 h2o co2 用堿石灰干燥后可以得到nh3 制得氨氣用堿石灰干燥后即可 naoh溶于水放熱 cao與水反應(yīng)放熱 使得濃氨水受熱分解得到nh3 硝酸的氧化性 cu 4hno3 濃 cu no3 2 2no2 2h2o 3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o 1 不穩(wěn)定性 2 強(qiáng)氧化性 1 與金屬反應(yīng) 2 與非金屬反應(yīng) 硝酸工業(yè)尾氣吸收 汽車(chē)尾氣轉(zhuǎn)化 no no2 2naoh 2nano2 h2o 2no2 2naoh nano3 nano2 h2o 三 人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)和環(huán)境的影響 光化學(xué)煙霧 硝酸型酸雨 固氮活動(dòng)增加活化氮的數(shù)量 nox 水體富營(yíng)養(yǎng)化 n p隨意排放 1 1 鐵與足量的稀硝酸反應(yīng) 2 足量的鐵與稀硝酸反應(yīng) fe 4hno3 稀 足量 fe no3 3 2no 2h2o 3fe 足量 8hno3 稀 3fe no3 2 2no 4h2o 硝酸與金屬反應(yīng)的問(wèn)題 2 濃硝酸中放入足量的銅片 1 反應(yīng)開(kāi)始時(shí) 2 反應(yīng)快要結(jié)束時(shí) 3 反應(yīng)停止后 再加入稀硫酸 硝酸與金屬反應(yīng)的問(wèn)題 cu 4hno3 濃 cu no3 2 2no2 2h2o 3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o 3cu 8h 2no3 3cu2 2no 4h2o 又有氣泡產(chǎn)生 4 向0 4mol lhno3和0 1mol lh2so4混合溶液100ml中 加入1 92g銅粉 加熱后充分反應(yīng) 假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變 求所得溶液中cu2 的物質(zhì)的量濃度 硝酸與金屬反應(yīng)的問(wèn)題 5 若將12 8g銅與一定質(zhì)量的濃硝酸反應(yīng) 銅耗完時(shí) 產(chǎn)生5 6l stp 氣體 則所消耗的硝酸的物質(zhì)的量是多少 酸性 氧化性 守恒法 cu cu no3 2 2hno3 n hno3 n no n no2 硝酸 所消耗的硝酸的物質(zhì)的量是0 65mol 硝酸與金屬反應(yīng)的問(wèn)題 例1 盛滿(mǎn)等體積的no和no2的混合氣體的試管 倒置在水槽中 反應(yīng)完畢后 液面上升的高度是試管的多少 no no2的計(jì)算問(wèn)題 差量法 4no 3o2 2h2o 4hno3 4no2 o2 2h2o 4hno3 3no2 h2o 2hno3 no 2no o2 2no2 例2 一定條件下將等體積的no和o2的混合氣體置于試管中 并倒立于水槽中 充分反應(yīng)后液面上升的高度是試管的多少 合并 no no2的計(jì)算問(wèn)題 思考 討論 1 現(xiàn)有一試管二氧化氮 將其倒置于盛滿(mǎn)水的水槽中 足夠長(zhǎng)的時(shí)間后 有什么現(xiàn)象 試管中氣體的顏色褪去 液面上升 剩余氣體大約占試管總體積的1 3 3no2 h2o 2hno3 no 2 若使試管中液面上升 可采取什么措施 通入氧氣 2no o2 2no2 3 在持續(xù)通入氧氣的情況下能否使倒扣在水槽中的一試管的二氧化氮液面不斷上升 直至試管完全被液體充滿(mǎn) 思考 討論 分析 3no2 h2o 2hno3 no2no o2 2no2 在這個(gè)過(guò)程中要通入多少o2 no2才能完全轉(zhuǎn)變成hno3呢 3no2 h2o 2hno3 no2no o2 2no2 4no2 o2 2h2o 4hno3 no2與o2以4 1的體積比混合 與足量的水反應(yīng)就可以完全轉(zhuǎn)變成硝酸 2得 工業(yè)合成硝酸 6no2 2h2o 4hno3 2no 得 2no o2 2no2 問(wèn)題4 要使no盡可能被水吸收 需要通入多少體積的o2 2no o2 2no2 3no2 h2o 2hno3 no 同理推出 1 x3 2 x2得 1 x36no 3o2 6no2 2 x26no2 2h2o 4hno3 2no4no 3o2 2h20 4hno3 no與o2以4 3的體積比混合 與足量的水反應(yīng)就可以完全轉(zhuǎn)變成硝酸 4no 3o2 2h20 4hno3 當(dāng)v no v o2 4 3時(shí) 恰好反應(yīng) 無(wú)氣體剩余當(dāng)v no v o2 4 3時(shí) 過(guò)量 剩余氣體 當(dāng)v no v o2 4 3時(shí) 過(guò)量 剩余氣體 no o2 想一想 no o2 已知v no2 v o2 4 1時(shí) 完全