鲁科版必修1 第3章第2节 氮的循环 课件（35张）.ppt

第2节氮的循环 一 氮气 1 物理性质 无色 无味的气体 难溶于水 比空气轻 2 化学性质 通常状况 不活泼 一定条件 与mg h2 o2反应 与金属镁反应 3mg n2mg3n2 与非金属反应 h2 o2 与氧气反应 2no o2 2no2 n2 o22no 与氢气反应 n2 3h22nh3 什么是可逆反应 相同条件下能同时向正反两个方向进行的反应 讨论 反应条件是高温高压催化剂 说明了什么 该反应是不是氧化还原反应 体现了氮气的什么性质 二 氮循环中的重要物质 一 氮气n2物理性质 无色 无味的气体 难溶于水 化学性质 密度与空气接近 比空略小 通常情况下 氮气的化学性质不活泼 1 与氧气的反应 2 与氢气的反应 n2 3h22nh3 氮的固定 可逆反应 在相同条件下能同时向正反两方向进行的反应称为可逆反应 由游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固定 二 氮循环中的重要物质 1 氮气 n2 无色 无味的气体 难溶于水 密度比空略小 通常情况下 氮气的化学性质 不活泼 一场雷雨一场肥 工业合成氨 可逆反应 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 无色 红棕色 无味 刺激性气味 有毒 有毒 难溶 与水反应 生物学特性 漂白 腐蚀 练习 1 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 a 2 将一盛满no2气体的试管倒立在水槽中 一段时间后 水面上升的高度是试管高度的 3 no2气体与水反应 其中氮元素部分转化为hno3 同时仍有一部分no生成 若尽可能将no2全部转化为hno3 应采取的措施是 试写出总反应的化学方程式 通入空气 1 自然界中的氮循环涉及到许多含氮物质 请指出它们的物质类别和其中氮元素的化合价 交流 研讨 单质 氧化物 氢化物 酸 盐 有机物 无机物 铵盐 硝酸盐 n2 no no2 nh3 nh4 no3 蛋白质 2 4 0 3 5 hno3 3 5 二 氮循环中的重要物质 1 氮气 2no o2 2no2 3no2 h2o no 2hno3 硝酸盐 稳定 二 氮循环中的重要物质 2 no和no2 no n2o no2 n2o3 n2o4 n2o5 2 1 4 3 4 5 hno3的酸酐 o2 h2o no2 no 无色 红棕色 氮的氧化物 hno2的酸酐 3 nh3 无色有刺激性气味的气体 密度比空气小 极易溶于水 1 700 易液化 实验1 喷泉实验 氨气极易溶于水 形成的溶液呈碱性 形成红色喷泉 电离 氨水的溶质 nh3 氨水存在微粒 分子 h2o nh3 nh3 h2o 主要 离子 nh4 oh h 极少量 2 氨气的化学性质 氨跟水反应 显弱碱性 nh3 h2onh3 h2onh4 oh 氨水显弱碱性的原因 一水合氨很不稳定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 一水合氨三者的区别 氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 用于检验氨气 2 氨气的化学性质 氨跟酸的反应 nh3 hcl nh4cl 白烟 nh3 hno3 nh4no3 白烟 2nh3 h2so4 nh4 2so4 注意 与挥发性的酸反应有白烟 氨与氧气反应 这个反应叫做氨的催化氧化 它是工业上制硝酸的基础 常用于氨的检验 氨的性质 1 碱性气体 2 还原性 nh3 hcl nh4cl 实验2 立即产生白烟 浓氨水和浓盐酸均有挥发性 8nh3 足量 3cl2 n2 6nh4cl 2nh3 少量 3cl2 n2 6hcl 2nh3 h2so4 nh4 2so4 不能用浓硫酸干燥nh3 铵盐的性质 试管底部固体减少 试管上部有白色固体生成 固体减少 澄清石灰水变浑浊 湿润的红色石蕊试纸变蓝 nh3 hcl nh4cl nh4cl受热易分解 nh4hco3受热易分解 1 铵盐的性质 2 受热易分解 3 能与强碱反应 nh4no3大量分解时会爆炸 1 可溶 nh4 oh nh3 h2o 稀溶液混合 加强碱后加热 nh4 的检验 3 收集方法 固固加热型 2 发生装置 向下排空气法 实验室制氨气 5 装置中收集氨的试管口放置棉花 4 检验氨收集满的方法 湿润的红色石蕊试纸 蘸有浓盐酸的玻璃棒 防止空气对流 1 实验原理 6 干燥氨气 碱石灰 氨气制取方案可行性研究 1 加热氯化铵 2 加热碳酸氢铵 3 加热浓氨水 4 浓氨水中加入碱石灰 不可行 受热分解 冷却后又化合 受热分解产物有nh3 h2o co2 用碱石灰干燥后可以得到nh3 制得氨气用碱石灰干燥后即可 naoh溶于水放热 cao与水反应放热 使得浓氨水受热分解得到nh3 硝酸的氧化性 cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o 3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o 1 不稳定性 2 强氧化性 1 与金属反应 2 与非金属反应 硝酸工业尾气吸收 汽车尾气转化 no no2 2naoh 2nano2 h2o 2no2 2naoh nano3 nano2 h2o 三 人类活动对氮循环和环境的影响 光化学烟雾 硝酸型酸雨 固氮活动增加活化氮的数量 nox 水体富营养化 n p随意排放 1 1 铁与足量的稀硝酸反应 2 足量的铁与稀硝酸反应 fe 4hno3 稀 足量 fe no3 3 2no 2h2o 3fe 足量 8hno3 稀 3fe no3 2 2no 4h2o 硝酸与金属反应的问题 2 浓硝酸中放入足量的铜片 1 反应开始时 2 反应快要结束时 3 反应停止后 再加入稀硫酸 硝酸与金属反应的问题 cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o 3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o 3cu 8h 2no3 3cu2 2no 4h2o 又有气泡产生 4 向0 4mol lhno3和0 1mol lh2so4混合溶液100ml中 加入1 92g铜粉 加热后充分反应 假设反应前后溶液体积不变 求所得溶液中cu2 的物质的量浓度 硝酸与金属反应的问题 5 若将12 8g铜与一定质量的浓硝酸反应 铜耗完时 产生5 6l stp 气体 则所消耗的硝酸的物质的量是多少 酸性 氧化性 守恒法 cu cu no3 2 2hno3 n hno3 n no n no2 硝酸 所消耗的硝酸的物质的量是0 65mol 硝酸与金属反应的问题 例1 盛满等体积的no和no2的混合气体的试管 倒置在水槽中 反应完毕后 液面上升的高度是试管的多少 no no2的计算问题 差量法 4no 3o2 2h2o 4hno3 4no2 o2 2h2o 4hno3 3no2 h2o 2hno3 no 2no o2 2no2 例2 一定条件下将等体积的no和o2的混合气体置于试管中 并倒立于水槽中 充分反应后液面上升的高度是试管的多少 合并 no no2的计算问题 思考 讨论 1 现有一试管二氧化氮 将其倒置于盛满水的水槽中 足够长的时间后 有什么现象 试管中气体的颜色褪去 液面上升 剩余气体大约占试管总体积的1 3 3no2 h2o 2hno3 no 2 若使试管中液面上升 可采取什么措施 通入氧气 2no o2 2no2 3 在持续通入氧气的情况下能否使倒扣在水槽中的一试管的二氧化氮液面不断上升 直至试管完全被液体充满 思考 讨论 分析 3no2 h2o 2hno3 no2no o2 2no2 在这个过程中要通入多少o2 no2才能完全转变成hno3呢 3no2 h2o 2hno3 no2no o2 2no2 4no2 o2 2h2o 4hno3 no2与o2以4 1的体积比混合 与足量的水反应就可以完全转变成硝酸 2得 工业合成硝酸 6no2 2h2o 4hno3 2no 得 2no o2 2no2 问题4 要使no尽可能被水吸收 需要通入多少体积的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与o2以4 3的体积比混合 与足量的水反应就可以完全转变成硝酸 4no 3o2 2h20 4hno3 当v no v o2 4 3时 恰好反应 无气体剩余当v no v o2 4 3时 过量 剩余气体 当v no v o2 4 3时 过量 剩余气体 no o2 想一想 no o2 已知v no2 v o2 4 1时 完全