1、第三章第三章 第二节第二节 氮的循环氮的循环 联想联想 质疑质疑 闪电 闪电时空气中会发闪电时空气中会发 生哪些化学反应？生哪些化学反应？ 这些反应和生成的这些反应和生成的 物质对人类的生产物质对人类的生产 生活有什么影响？生活有什么影响？ 一、氮在自然界中的循环一、氮在自然界中的循环 二、氮循环中重要物质及其变化二、氮循环中重要物质及其变化 1、氮气与氮的固定、氮气与氮的固定 N2 分子中两个分子中两个 氮原子共用氮原子共用 三对电子，三对电子， 结构特别稳定结构特别稳定 常温下性质稳定常温下性质稳定 高温高压催化剂，放电高温高压催化剂，放电 氮 的 化 合 物 氮 的 化 合 物 游离态游
2、离态 化合态化合态 氮的固定氮的固定 放电放电 如：如：N2+O2 2NO N2+3H2 2NH3 概括概括 整合整合 人工固氮 生物固氮 高能固氮 自然固氮 氮的固定氮的固定 NO NO2 2. NO与与NO2的比较的比较 NO NO2 物理物理 性质性质 化学化学 性质性质 无色有刺激性气味气体无色有刺激性气味气体 难溶于水，难溶于水，剧毒！剧毒！ 红棕色有刺激性气味红棕色有刺激性气味 气体，能溶于水，气体，能溶于水，剧毒！剧毒！ 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O= 2HNO3+NO 思考思考 讨论讨论 1 1、现给你一试管二氧化氮，其它药品和、现给你一试管二氧化氮，其它药品和 仪
3、器自选，根据上述反应，请你设计实验，仪器自选，根据上述反应，请你设计实验， 要求尽可能多的使二氧化氮被水吸收。要求尽可能多的使二氧化氮被水吸收。 2 2、你的设计对工业上生产硝酸有什么启示？、你的设计对工业上生产硝酸有什么启示？ 充分利用原料，减少污染物的排放充分利用原料，减少污染物的排放 将试管倒扣在水槽中，缓缓通入氧气。将试管倒扣在水槽中，缓缓通入氧气。 4NO2+O2+2H2O= 4HNO3 3、氨与氮肥、氨与氮肥 【实验记录】 实验实验 实验现象实验现象 结论结论 NH3的的 喷泉实验喷泉实验 NH3与与HCl 的反应的反应 形成红色喷泉形成红色喷泉 产生大量白烟产生大量白烟 氨气极易
4、溶于水氨气极易溶于水 且水溶液呈碱性且水溶液呈碱性 生成生成NH4Cl固体固体 氨气的喷泉实验 【小结：氨的化学性质小结：氨的化学性质】 （1 1）氨跟水反应）氨跟水反应显弱碱性显弱碱性 NH 3 H 2O =NH3 +H2O 一水合氨很不稳定一水合氨很不稳定 NH 3+H2O NH 3 H 2O NH 3 H 2O NH4 +OH- （2 2）氨跟酸的反应）氨跟酸的反应 NH3+HCl=NH4Cl （白烟）（白烟） NH3+HNO3=NH4NO3 （白烟）（白烟） 与 挥 发 性 的 酸 反 应 有 白 烟 与 挥 发 性 的 酸 反 应 有 白 烟 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
5、 这个反应叫做氨的催化氧化，这个反应叫做氨的催化氧化， 它是工业上制硝酸的基础它是工业上制硝酸的基础. 高温高温 4NH3+5O2=4NO+6H2O 催化剂催化剂 - -3 3 +2+2 （3 3）NHNH3 3具有还原性具有还原性 - -3 3 种类种类 化学式化学式 含氮量含氮量 性性 状状 铵铵 态态 氮氮 肥肥 NHNH4 4HCOHCO3 3 17.7% 白色结晶，吸湿性很 强，易潮解，溶于水，弱碱 性 NHNH4 4ClCl 26.2% 白色或淡黄色结晶，有吸湿 性，溶于水，酸性. NHNH4 4NONO3 3 35% 白色结晶，易潮解，结硬块， 溶于水，微酸性， （NHNH4 4
6、) )2 2SOSO4 4 21.2% 白色粒状结晶，吸湿性不大， 不易结块 有机有机 氮肥氮肥 CO（NH2)2 46.7% 白色或浅黄色针状结晶或小 颗粒，溶于水，中性 氮氮 肥肥 4、铵盐的性质、铵盐的性质 实验现象实验现象 结论及化学方程式结论及化学方程式 物理物理 性质性质 加热加热 与碱与碱 反应反应 都是晶体，都易溶于水都是晶体，都易溶于水 NH4Cl = NH3 + HCl NH4HCO3 = NH3+CO2 + H2O 产生氨气产生氨气 NH4+ +OH-= NH3 + H2O 检验检验NH4+的方法！的方法！ 产生使湿润产生使湿润 的红色石蕊的红色石蕊 试纸变蓝的试纸变蓝的
7、 气体气体 5、氨的实验室制法 2NH2NH4 4Cl+Ca(OH)Cl+Ca(OH)2 2= CaCl= CaCl2 2+2NH+2NH3 3+2H+2H2 2O O 1. 原理原理 2. 装置装置 3.收集方法收集方法 4.检验方法检验方法 与制与制O2相同相同 向下排空气法向下排空气法 湿润红色石蕊试纸湿润红色石蕊试纸 6 6、硝酸的性质硝酸的性质 1、物理性质物理性质 纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味 的液体。的液体。 硝酸能以任意比溶解于水。硝酸能以任意比溶解于水。 质量分数为质量分数为69%的硝酸为浓硝酸的硝酸为浓硝酸； 质量分数为质量分数为98
8、%以上的硝酸为发烟硝酸。以上的硝酸为发烟硝酸。 2 2、硝酸的化学性质硝酸的化学性质 1） 具有酸的通性具有酸的通性 2 ）不稳定性不稳定性 3）具有强具有强氧化性氧化性 go 1） 具有酸的通性具有酸的通性 使紫色的石蕊试液变红使紫色的石蕊试液变红 与某些金属氧化物起反应与某些金属氧化物起反应 与某些盐起反应与某些盐起反应 与碱起反应与碱起反应 2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2O 2HNO3 +CaCO3=Ca(NO3)2 +CO2+ H2O HNO3+NaOH=NaNO3+H2O 返回返回 4 HNO3 = 2H2O+4NO2 +O2 受热或见光受热或见光 2 ）硝酸的不稳定性硝
9、酸的不稳定性 思考思考： 浓硝酸为什么常呈黄色？浓硝酸为什么常呈黄色？ 如何保存硝酸？如何保存硝酸？ 阴凉、避光（棕色试剂瓶）阴凉、避光（棕色试剂瓶） 硝酸分解发出的二氧化氮气体溶于硝酸硝酸分解发出的二氧化氮气体溶于硝酸 而使硝酸呈黄色而使硝酸呈黄色 返回返回 3）强氧化性）强氧化性（HNO3） +5 硝酸与大部分的金属能反应硝酸与大部分的金属能反应 硝酸与许多的非金属能反应硝酸与许多的非金属能反应 3Cu +8HNO3(稀）稀）=3Cu(NO3)2+2NO +4H2O Cu +4HNO3(浓）浓）=Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O 3Mg+8HNO3(稀）稀）=3Mg(NO3)2+2NO +4H2O C+4HNO3=2H2O+4NO2 +CO2 返回返回 三、人类活动对自然界氮三、人类活动对自然界氮 循环和环境的影响循环和环境的影响 NO NO2 伦敦光化学烟雾伦敦光化学烟雾 洛杉矶光化学烟雾洛杉矶光化学烟雾 广 州 广 州 光化学烟雾光化学烟雾 酸酸 雨雨 酸雨的形成酸雨的形成 酸雨的酸雨的 危害危害 水体富营养化水体富营养化 悲哀的海豚 被污染的河流
