1、第三单元第三单元含氮化合物的合理使用含氮化合物的合理使用专专题题7氮与社会可持续发展氮与社会可持续发展第第2 2课课时常见氮肥及其使用氮氧化物的无害化处理时常见氮肥及其使用氮氧化物的无害化处理1.掌握氮肥的使用,培养科学态度与社会责任的学科核心素养。2.结合环境污染与防治,理解氮氧化物对环境的影响,培养化学服务社会的科学态度与社会责任的学科核心素养。素养目标【知识铺垫】1.农作物所必需的营养元素中,氮、磷、钾需要量较大。2.可用作氮肥的物质有尿素CO(NH2)2、氨水、铵盐如碳酸氢铵(NH4HCO3)和氯化铵(NH4Cl)、硝酸盐如硝酸铵(NH4NO3)和硝酸钠(NaNO3)等(在括号内填化学
2、式)。3.氮氧化物来源于氮肥的生产、金属的冶炼和汽车等交通工具的使用等。4.氮氧化物可以形成硝酸型酸雨、产生光化学污染、破坏臭氧层。素养初探【自主梳理】1.常见氮肥及其使用(1)分类 (2)使用注意事项 氮肥注意事项铵态氮肥硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵是常见的铵态氮肥低温保存,深施盖土,避免受热不可以跟碱性物质(如草木灰等)混合使用氮肥注意事项硝态氮肥硝态氮肥包括硝酸钠、硝酸钙等,易溶于水N 不易被以带负电荷为主的土壤胶粒所吸附,在潮湿的土壤中流动性大,容易被植物吸收但土壤湿度大时,易发生反硝化作用导致硝态氮肥流失尿素在农作物需肥前48天施用。由于尿素肥效高、易保存、使用方便、长期使用对土壤的破坏
3、作用小,是目前使用量最大的一种氮肥(3)化学肥料的利与弊化学肥料为增加粮食产量作出了重要的贡献。长期使用化肥的土壤,容易酸化、板结。化肥使用不当,会引起环境问题。【微点拨】坚持优先保护环境,科学合理地使用化肥。 2.复合肥料 根据化学肥料中含有的植物营养素,化肥分为氮肥、磷肥、钾肥、微肥和复合肥料 (1)定义:含有两种或者两种以上主要营养元素的化肥。(2)常用复合肥料:含氮和磷的NH4H2PO4、(NH4)2HPO4。3.氮氧化物的无害化处理(1)氮氧化物(NOx)是大气污染物,主要包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)。(3)氮氧化物的危害主要是形成酸雨、光化学烟雾。 【微点拨】含氮物质对
4、环境的影响(1)氢氧化物与雨水反应,生成的硝酸和亚硝酸是酸雨的组成成分(如NO2 HNO3)。(2)氮氧化物与碳氢化合物经紫外线照射发生反应形成光化学烟雾。(3)进入水体中的氮元素的含量增大时,会造成水体富营养化,导致藻类迅速生长。(4)氮氧化物处理的原理及方法以甲醇、液化气代替汽油。安装汽车尾气净化装置,将NOx转化为中性的、无污染的氮气。净化装置中NO、CO在催化剂作用下反应的化学方程式为2NO+2CO N2+2CO2。使用以液化天然气(LNG)或高效燃料电池作为动力的新型环保汽车。【微思考】简述硝酸型酸雨的形成过程。提示 2NO+O2=2NO2,NO2溶于水,与水反应生成HNO3:3NO
5、2+H2O=2HNO3+NO。【自我检测】1.判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)使用铵态氮肥时,撒在地面上,即无需深埋()(2)雨天追肥有利于农作物的吸收()(3)草木灰含钾元素和铵态氮肥混用效果更好()(4)氮氧化物也可以形成酸雨()(5)严格控制汽车尾气的排放,可有效减少氮氧化物对大气的污染() 2.下列现象的产生与人为排放氮氧化物无关的是()A.温室效应B.光化学烟雾C.酸雨 D.水体的富营养化A3.如图是两种化肥标签的一部分: 请回答下列问题:(1)从标签上看,两种化肥具有的共同物理性质之一是;碳酸氢铵不同于尿素的化学性质是。 (2)题中尿素和碳酸氢铵的含氮的质量分数之比为
6、。 (3)从含氮量角度分析,50 kg该碳酸氢铵相当于 kg(精确到0.1)该尿素。 17.423：8受热易分解可(或易)溶于水新知新知 化化肥的合理使用肥的合理使用【问题探究】请根据氮肥的特性回答下列问题:(1)为什么硝态氮肥不宜在高温天气、多雨的水田区施用,而多用于冷凉的旱地?提示 硝态氮肥的特点:易溶于水;N 不易被以带负电荷为主的土壤胶粒吸附;湿度大的情况下,硝态氮肥在微生物作用下易进行反硝化,被还原成N2O、NO和N2而损失。高温天气、多雨的水田区有利于硝态氮肥的反硝化,因此,硝态氮肥适宜冷凉的旱地。素养提升(2)为什么适应在pH较高的碱性土壤中生长的植物优先使用硝态氮肥,而适应在酸
7、性土壤中生长的植物优先使用铵态氮肥?提示 硝酸根带负电荷,不易被以带负电荷为主的土壤胶粒吸附,在pH较高的碱性土壤中生长的喜钙植物优先使用硝态氮肥;铵态氮肥遇碱性物质会分解释放出氨气而挥发,所以在酸性土壤中生长的植物优先使用铵态氮肥。(3)一位农民看到自己买的一袋碳酸氢铵化肥受潮了,就放在太阳下面晒,下午取的时候发现少了许多。为什么?提示 在太阳光的照射下,碳酸氢铵受热分解生成NH3、CO2和水蒸气,故会减少。【深化拓展】1.化肥的合理使用(1)铵态氮肥不稳定,使用或储存时要注意低温、密封。(2)硝酸铵受热分解时容易发生爆炸,使用时要避免高温,不能与易燃物质混在一起,结块时不要用铁锤砸碎。(3
8、)铵态氮肥和磷肥不能与碱性物质混合,否则会降低肥效。原因是铵态氮肥与碱反应会产生氨气而挥发;磷肥显酸性,与碱反应生成难溶的物质。(4)化肥的施用要以尽量少的投入、尽量小的对环境的影响来保持尽量高的农产品产量,并保障食品品质。2.化肥的不合理使用带来的环境问题(1)化肥中常含有一些重金属元素、有毒有机物和放射性物质,施入土壤后形成潜在的土壤污染。(2)化肥在施用过程中某些成分的积累、流失或变化,造成土壤退化和水、大气的污染。【素能应用】例 施用氮肥能促进作物生长,并能提高作物中蛋白质的含量。下列关于氮肥的说法错误的是()A.尿素CO(NH2)2是一种氮肥B.储存碳酸氢铵时,应密封并置于阴凉通风处
9、C.铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰等混合施用D.氮肥溶于水,其中的氮元素均以铵根离子形式存在D特别提醒草木灰使用时应注意因草木灰中的钾盐主要是K2CO3,极易溶于水,易流失,故不要在大雨前施用,施用后也不宜大量浇水。草木灰呈碱性,不能与硫酸铵、碳酸铵等铵态氮肥混用,否则易造成氮肥损失。原理是 、OH-反应生成NH3、CO2和H2O。草木灰不能与过磷酸钙、重钙等磷肥混用,否则易造成磷肥肥效降低。原理是草木灰能与Ca(H2PO4)2反应,使Ca(H2PO4)2转化为难溶的Ca3(PO4)2或CaHPO4。变式训练某地筹建的“生态农业科技园区”,不仅是农业高新技术示范和推广基地,也是一个观光休闲的生
10、态农业园区。以下生产思路你认为不妥当的是()A.将农家肥与化肥综合使用,以提高增产效益B.对大棚中的植物施加适量的CO2,以促进其光合作用C.种植、养殖、制沼气相结合,既可改善环境又可提高农畜牧业的产量D.将硝酸铵和熟石灰混合施用,在给作物提供营养元素的同时,又能降低土壤的酸性D素养脉络1.下列说法符合绿色化学思想的是()A.对工业生产硝酸产生的废气、废水进行严格处理B.开发利用仿生固氮技术以减少氮肥使用C.验证硝酸的强氧化性时在通风橱内进行实验D.建设“花园式工厂”素养巩固B2.下列物质不能跟硫酸铵肥料混合施用的是()A.碳酸氢铵B.草木灰C.过磷酸钙D.氯化钾B3.下列污染现象主要与NO2
11、有关的是()A.臭氧空洞B.水体富营养化C.光化学烟雾D.温室效应C4.中国科学院官方微信发表灰霾专题,提出灰霾中细颗粒物的成因,部分分析如图所示。(1)根据图中信息可以看出,下列哪种气体污染物不是由机动车行驶造成的(填字母)。 a.SO2b.NOxc.VOCsd.NH3(2)机动车大量行驶是污染源之一。汽车发动机废气稀燃控制系统主要工作原理如图所示:写出稀燃过程中NO发生的主要反应的化学方程式:。 (3)科学家经过研究发现灰霾呈中性,其主要原因如图所示: 请判断A的化学式并说明判断理由:。 (1)a(2)2NO+O2=2NO2(3)S ;因为反应前S为+4价,N为+4价,反应后HONO中N元素为+3价,化合价降低,则必有元素化合价升高,是S元素从+4价升高到+6价,以S 形式存在
