氮及其重要化合物（课件）高一化学（沪科版2020）

学习要点一、黑火药中的硫黄二、硫的氧化物三、三、硫酸和硫酸盐课堂导入农谚有云：“种豆子不上肥，连种几年地更肥”空气中氮元素丰富，但大多数的植物不能直接利用，豆科植物与根瘤菌共生可以将氮气转化成植物需要的氮素营养，同时固定的氮素也会释放到土壤中，从而被其他植物利用。那么，自然界是怎样通过氮的循环为生物体提供氮元素的呢？知识梳理液氮—制造低温用途

医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能氮气的用途氮气与氮的固定氮气●固氮游离态：主要以

的形式存在于空气中。化合态：部分存在于动植物体内的

中；部分存在于土壤、海洋里的

中。氮气与氮的固定氮元素在自然界中的存在氮分子蛋白质硝酸盐和铵盐(78%)氮气氧气(21%)空气的成分(按体积)●固氮一种无色、无味的气体，密度与空气接近，难溶于水。氧气21%其他成分1%氮气78%空气(气态)空气(液态)蒸发低温加压O2(液态)N2(气态)-183℃O2沸点空气成分示意图氮气熔点：-210℃

沸点：-196℃

密度：1.25g/L思考工业上如何制取氮气?●固氮氮气的物理性质(1)自然固氮

将游离态的氮转变为氮的化合物叫做氮的固定。有自然固氮和人工固氮两种。游离态的氮氮的化合物氮的固定大气固氮：大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物；生物固氮：通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨，从而实现自然固氮。●固氮氮的固定大气固氮过程物质的转化N2+O22NO高温或放电2NO+O22NO23NO2+H2O=2HNO3+NO●固氮仿生固氮(某些金属有机化合物可起到根瘤菌的作用)(2)人工固氮合成氨

(工业上合成氨)N2＋3H22NH3高温、高压催化剂合成氨工厂●固氮氨的性质氨的物理性质氨气氨气分子之间容易形成氢键，故其易液化！无色气体密度比空气小氨的物理性质颜色状态密度气味无色气体密度比空气小刺激性气味极易溶于水溶解性●氮肥资料

制冷剂为液态，在一定的温度下又可以变为气态，即能够在制冷系统的蒸发器内蒸发并从被冷却物体中吸取热量而汽化，然后在冷凝器内将热量传递给周围介质(水或空气)而变为液体的媒介物。制冷剂的种类很多,空调常用的制冷剂有氨、氟利昂等。氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。【思考】氨作为制冷剂，利用了它的什么性质?试分析它有什么缺点?氨气易液化变为液体，且液氨变为气体时会吸收大量的热。有刺激性气味、可能发生燃烧或爆炸。●氮肥氨的性质氨的物理性质实验结论探究一氨的溶解性——喷泉实验极易溶氨

于水氨极易溶于水，其水溶液呈

性碱常温下，1体积水能溶解约700体积的氨气氨溶于水时，会与水结合成一水合氨(NH3·H2O)，一水合氨中有一小部分电离形成NH4+

和OH-●氮肥右图装置形成“喷泉”可采用使烧瓶受热的方法，瓶内气体膨胀，打开止水夹，止水夹下部导管中的空气受热排出，烧瓶内的气体与液体接触而溶解，使烧瓶内压强减小形成压强差而形成“喷泉”根据所学内容解释右图产生喷泉的原理？气体液体热毛巾●氮肥如何区分：一水合氨、氨水、液氨一水合氨氨水液氨●氮肥物质类别粒子种类主要性质存在条件一水合氨、氨水、液氨氨的性质氨水常温常压下可存在混合物氨的水溶液溶质为氨能导电具有碱性NH3·H2O、NH3、H2ONH4+、OH－、H＋三分子三离子●氮肥NH3·H2O物质类别粒子种类主要性质存在条件氨的性质液氨纯净物氢化物非电解质不导电不具有碱性常温常压下不存在一水合氨、氨水、液氨●氮肥氨的性质氨的化学性质氨与水的反应氨溶于水时，会与水结合成一水合氨(NH3·H2O)，一水合氨中有一小部分电离形成NH4+

和OH-化学方程式：NH3++H2ONH3·H2ONH4+

OH-因此，氨水应密封保存在阴凉处不稳定，受热易分解化学方程式：NH3↑+H2ONH3·H2O●氮肥氨的性质氨的化学性质氨与酸反应氨可以与酸反应生成铵盐氨与氯化氢相遇时的现象是

，反应的化学方程式是

产生白烟NH3＋HCl===NH4Cl●氮肥氨的性质氨的化学性质氨与酸反应氨可以与酸反应生成铵盐氨、二氧化碳和水制取碳酸氢铵化工生产中的应用一化学方程式：NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3硫酸吸收氨化工生产中的应用二化学方程式：2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4氨与酸反应的实质：NH3＋H+===NH4+●氮肥铵盐的形成：NH3+H+=NH4+NH4+铵盐是农业上常用的化肥，绝大多数易溶于水，溶于水时吸热【思考】氨水为什么不能成为氮肥的主角？【思考】如何实现氨气到铵盐的转化？●氮肥铵盐的物理性质实验操作实验现象结论①试管中固体逐渐消失，②试管口有白色固体生成氯化铵固体受热分解，生成的NH3和HCl在试管口反应生成NH4Cl①试管中固体逐渐消失；②试管口有水珠生成；③石灰水变浑浊碳酸氢铵固体受热易分解生成H2O和CO2

，NH3加热氯化铵固体的实验加热碳酸氢铵固体的实验实验·探究●氮肥NH4Cl

=NH3↑+HClΔNH4HCO3

=NH3↑+H2O+CO2↑Δ(NH4)2CO3

=2NH3↑+H2O+CO2↑

Δ注意：并不是所有的铵盐都能受热分解得到氨气NH4NO3

=N2O↑+H2OΔ2NH4NO3

=2N2↑+4H2O+O2↑Δ思考：怎样存放铵态氮肥？密封包装并放在阴凉通风干燥处NH4+（1）铵盐都不稳定，受热易分解两者遇冷又马上化合成NH4Cl●氮肥铵盐的化学性质NH4NO3＋NaOH==NaNO3+NH3↑＋H2O

△规律：铵盐都与强碱在加热条件下反应放出氨气。NH4++OH－=NH3↑+H2O△溶液中反应实质：(2)与强碱反应实验5-7：向盛有少量NH4Cl溶液，NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液的三支试管中分别加入NaOH溶液并加热（注意通风），用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口。观察现象，分析现象产生的原因，写出反应的离子方程式。实验现象：湿润的红色石蕊试纸变蓝。实验结论：反应中有碱性气体产生。●氮肥结合铵盐和氨气的性质,思考实验室里如何检验以下两种状态下的NH4+

?①固体:②溶液:思考·交流未知溶液浓氢氧化钠并加热气体湿润的红色石蕊试纸试纸变蓝说明有碱性气体氨气产生说明原溶液中含有铵根离子●氮肥NH4Cl稀溶液与NaOH稀溶液混合的离子方程式：

NH4++OH-=NH3·H2ONH4Cl溶液与NaOH浓溶液混合加热的离子方程式：