苏教版4.2.2氮肥的生产和使用.ppt

1、,第四章 硫氮的可持续发展,第二单元生产生活中的含氮化合物 氮肥的生产和使用,1、掌握氨的性质、实验室制法及用途。 2、掌握铵盐的性质。 3、了解氮的固定及氮的循环对维持生态平衡的重要意义。,1918年，德国化学家哈伯因为在合成氨方面的巨大贡献而获诺贝尔化学奖。,哈伯,合成氨，解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿和死亡。,1931年，诺贝尔化学奖再次垂青于与合成氨有关的研究。,复习：,1、氮的固定,(1)人工固氮工业合成氨,将游离态的氮转变为化合态的氮的方法。,(2)自然固氮： 生物固氮：豆科植物固氮,高能固氮：雷雨天产生一氧化氮气体,放电,一、氨 1、物理性质,无色气体、密度比空气小、较低(易

2、液化)、 有刺激性气味、极易溶于水（1：700）,如何收集？,【实验1】 喷泉实验,(1)引发喷泉的操作是什么？,(3)喷泉实验成功的关键？,(2)圆底烧瓶中为什么会形成喷泉？,观察实验并思考：,实验现象：,a.烧杯内的水由玻璃管进入烧瓶内形成喷泉；,b.烧瓶内溶液呈红色。,a.氨极易溶于水。,b.氨水显碱性。,实验结论:,引发图1产生喷泉实验的操作？ 引发图2产生喷泉实验的操作？,图1引发喷泉操作包括： 挤胶头滴管及打开止水夹。,图2引发喷泉操作包括： 热毛巾捂住烧瓶外壁一会儿及打开止水夹。,1、喷泉实验如何实现呢？,2、形成喷泉的原理？,烧瓶内外形成压强差,3、喷泉实验成功的关键？,a.装

3、置的气密性好； b.气体的纯度高； c.烧瓶必须干燥。,1、通过氨气的喷泉实验得到启发，我们该如何设计一个CO2的喷泉实验。,2、哪些气体和溶液间也能形成喷泉？,水与SO2/HCl/NH3 NaOH溶液与 Cl2/SO2/CO2,【实验2】氨水为什么会显碱性呢？,2、化学性质,(1)与水反应:,（弱碱）,氨水中含少量氢氧根离子，呈弱碱性，故能使酚酞试液变红。,氨水显碱性的原理,注：NH3H2O 不稳定，,氨气：能使无色的酚酞溶液变成 ， 又能使湿润的红色的石蕊试纸 。,变红,变蓝,NH3唯一的碱性气体,检验氨气法一,1)氨水中主要含有哪些微粒？,三分子：,NH3、,H2O 、,NH3H2O,三

4、离子：,NH4+、OH- 、 微量H+,2)氨水与液态氨有何区别？,纯净物,混合物,NH3,分子： NH3、 H2O 、NH3H2O,( 2 )与酸反应【实验3】,步骤： 使两根分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒接近。（不要接触）,两根玻璃棒靠近时产生大量白烟。,现象：,结论:(1)盐酸、氨水均具有挥发性， (2)NH3 、HCl不能共存。,NH3+HCl NH4Cl,检验氨气法二,浓氨水遇浓硫酸、浓硝酸也都会产生白烟吗？分别与硫酸和硝酸反应的化学方程式。,与浓硝酸：NH3+HNO3=NH4NO3 (产生白烟),与浓硫酸：2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 (不产生白烟),2.挥发性酸（HC

5、l、HNO3等）遇氨气均有白烟生成； 难挥发性酸 (H2SO4、H3PO4 )无此现象。,NH3 能不能用浓硫酸干燥？,不能,1.氨气与酸反应一般生成相应的铵盐。,NH3 +H+ = NH4+(与酸反应的本质),(3) 氨的催化氧化（具有还原性）,思考：n(氧化剂)：n(还原剂)=,5:4,（工业制硝酸的基础）,（4）氨与某些盐反应（复分解反应的条件） 3NH3H2O + AlCl3 = Al(OH)3 + 3NH4Cl,氨经一系列反应可以得到硝酸，如下图所示 1、试写出以下每一步转化的反应方程式。 2、分析上述每一步反应中氮元素化合价的变化，指出氮元素发生的是氧化反应还是还原反应。,2NO

6、+ O2 = 2NO2,3NO2 +H2O = 2HNO3 +NO,工业制硝酸的流程 P101,3、用途,(a) 致冷剂 (b) 制氮肥 (c) 制硝酸 (d) 有机合成的工业原料,氨,1、物理性质,2、化学性质,3、用途,极易溶于水,与水反应 与酸反应 还原性催化氧化,检验氨气方法：,1.氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 2.用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近，有白烟生成,二、铵盐,由铵根离子(NH4+)和酸根离子构成的化合物,铵盐的形成：NH3 + H+ = NH4+,1、物理性质：,都易溶于水，为白色固体。,2、化学性质：,（1）铵盐不稳定，受热易分解（固体）,注意：NH4Cl受热分解，产生的气体冷

7、却又生成NH4Cl。 不是所有的铵盐受热分解都生成氨气。,都产生NH3，非氧化还原反应,无NH3产生，是氧化还原反应,（2）铵盐与碱生成氨气（加热）,反应实质,NH4+ 与OH-不大量共存,产生的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝。,(NH4)2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2NH3H2O,注意：铵盐与碱反应，如果不加热无氨气放出,NH4+ + OH- = NH3H2O,应用：铵盐与碱加热下生成氨气：用于NH4+的检验、实验室用来制NH3,应用1：用于NH4+的检验：,原理：利用与碱的反应检验NH4+离子的存在,操作：向样品中加入碱溶液，加热，若放出的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，

8、证明含NH4+。,(1)固态反应，无离子方程式 (2)浓溶液，不加热 (3)稀溶液,NH4 + + OH- = NH3+ H2O,NH4 + + OH- = NH3H2O,不加热,加热,有关铵盐和强碱反应的离子方程式的书写：,应用2、氨气的实验室制法,1、实验室用什么原料制取NH3？反应原理是什么？应选用什么样的装置？ 2、如何收集NH3？如何验满？ 3、实验中制得的NH3含有少量的H2O，如何干燥氨气？ 4、NH3是一种污染性气体，为避免污染空气， 实验中多余的氨气应如何进行吸收处理？,(3)装置：,固+固加热型,(1)药品：,氯化铵晶体、消石灰固体,(2)原理：,(4)干燥：,碱石灰,不可

9、用： P2O5、 浓硫酸、 CaCl2,(5)收集：,向下排空气法,应用2、氨气的实验室制法,(6)检验或验满, 湿润的红色石蕊试纸变蓝 （唯一的一种碱性气体）, 蘸有浓HCl的玻璃棒接近试管口产生白烟。,(7)尾气吸收：,常见防倒吸装置,水装置：倒扣漏斗,试管口棉花的作用：,防止空气对流，提高集气的速度和纯度。,干燥氨气的常用试剂：,注意：无水CaCl2不能干燥NH3(形成CaCl2 8NH3),CaO、碱石灰等碱性干燥剂,(8) 其他常见的制取NH3的方法,加热浓氨水法,原理：固体烧碱或生石灰溶于水时放出大量的热，促使NH3H2O分解放出氨气。,浓氨水滴加到CaO或固体NaOH上,自然界中氮循环,NH4Cl,NH