鲁科版 (2019)必修 第一册氮的循环完整版ppt课件

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自然界中氮的循环鲁科版（2019）高一化学必修第一册俗语有云：雷水发庄稼农俗亦有云：“种豆子不上肥，连种几年地更肥”一、自然界中的氮循环NH3N2NONO2HNO3 N2ON2O3N2O5 1．自然界中的氮循环涉及许多氮及其化合物，指出上述物质的类别和其中氮元素的化合价。 2．自然界中的氮循环对人类的生活、生产有益，有的则产生了负面影响，你能举例说明吗？氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。主要化合价：-3，0，+2，+4，+5氮原子的结构特点氮原子的最外电子层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。氮元素位于元素周期表的第二周期、第VA族。将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。氮的固定自然固氮和人工固氮都是化学变化自然固氮闪电 10%豆科植物 90%人工固氮氮的固定雷电固氮生物固氮工业合成氮仿生固氮最为关注的研究课题无明显现象有红棕色气体生成3NO2＋H2O===2HNO3＋NOa．红棕色气体变为无色气体；b．集气瓶中水面上升到原体积的约三分之一处；c．集气瓶内无色气体接触到空气，又变成红棕色无色气体无味稍小难(1)物理性质二、氮气制冷剂(2)化学性质电子式结构式由于氮分子内两个氮原子间以共价三键结合，断开该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定，通常情况下难以与其他物质发生化学反应，无法被大多数生物体直接吸收。可以用作保护气①金属镁：___________________ ， 氮气表现 性；氧化②氢气：____________________ ， 氮气表现 性；③氧气：_________ ____________ 氮气表现 性。氧化还原但在高温、放电等条件下，氮分子获得了足够的能量，使 N≡N 断裂，也可以和一些物质发生化学反应。N2O（笑气）、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5 六种，其化合价分别是 。1、N的氧化物的种类——它们都有毒，是大气污染物。无色有甜味的气体,在室温下稳定,有轻微麻醉作用,并能致人发笑，已被列入《危险化学品目录》三、氮的氧化物2、NO和NO2的物理性质无色红棕色无味刺激性气味有毒有毒气体气体不溶易溶排水法向上排空气法3、NO和NO2的化学性质c. NO2具有较强的氧化性，可使湿润的KI淀粉试纸变蓝a. 难被氧化，易与水反应生成HNO3和NO 3NO2+H2O ==2HNO3+NO②NO2（工业制取HNO3） 2NO2 N2O4NO2 + SO2 === SO3 + NOb. 常温下易转化为 N2O4 还可将SO2氧化：红棕色无色d.与NaOH溶液反应(尾气处理方法)NO+ NO2+ 2NaOH ==2NaNO2 +H2O①②结合血红蛋白能力比CO还强，更容易造成人体缺氧NONO2在扩张血管、提高免疫力、增强记忆力等方面有着重要作用信使分子能使多种织物褪色，损坏多种织物和尼龙制品对金属和非金属材料有腐蚀作用在空气中随雨水进入土壤，促进植物生长③．NO、NO2的其他性质注射器内无明显变化NO难溶于水注射器内气体变为红棕色注射器活塞向左移动NO和O2反应生成红棕色NO2气体的红棕色消失，注射器活塞继续向左移动NO2 溶于水生成无色的NO④拓展提升④拓展提升——氮的氧化物溶于水的计算（1）有关化学反应方程式3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ×2+ 2NO＋O2===2NO24NO2＋O2＋2H2O==＝4HNO34NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 按此比例的气体可以和水完全反应生成硝酸。3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ×2+ 2NO＋O2===2NO2 ×3若 NO2 通入水中，关系式为 3NO2＋H2O===2HNO3 ＋NO 。剩余气体为NO剩余V(NO) =若 NO 和 NO2 通入水中，总关系式: 3NO2＋H2O===2HNO3 ＋NO 。剩余V(NO) = 若 NO 和 O2 通入水中，总关系式为 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。当体积比 V(NO)∶V(O2)< 4∶3　　O2过量，剩余气体为O2＝ 4∶3　　恰好完全反应,无气体剩余> 4∶3　　NO过量，剩余气体为NO　剩余V(NO) = 若 NO2 和 O2 通入水中，总关系式为 4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3< 4∶1　　O2过量，剩余气体为O2当体积比V(NO2)∶V(O2)＝ 4∶1　　恰好完全反应，无气体剩余> 4∶1　　NO2过量，剩余气体为NO　剩余V(NO) = 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO剩余V(O2) = 剩余气体只能是NO或O2，不可能有NO2若 NO2 、NO和 O2 通入水中3NO2＋H2O===2HNO3＋NO都假设NO2先完全与水发生反应生成NO，剩下的气体就是NO与O2的混合气体4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 剩下的就和情况③一样俗话说“雷雨发庄稼”，试说出其中的原理，写出反应的化学方程式。雷电发生时，N2和O2化合生成NO，NO迅速被氧化为NO2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3跟土壤作用生成硝酸盐，NO可被植物吸收。1774年，普利斯特里通过加热氯化铵和氢氧化钙的混合物，首先收集到氨。1784年，贝托莱经分析确定氨是由氮元素和氢元素组成的。1904年，德国化学家哈伯进行合成氨实验，测得反应所得气体混合物中有0.012%体积的氨，终于在1909年设计出一套高温、高压、催化合成氨的实验装置。德国化学工程师博施经过大量试验找到了较为理想的铁催化剂，设计并建造了能够耐高温、高压的合成氨装置。氨的合成从实验室研制到工业化生产，经历了约150年的时间。解放前中国只有两家规模不大的合成氨厂，解放后合成氨工业有了迅速发展。1949年全国氮肥产量仅0.6万吨，而1982年达到1021.9万吨，成为世界上产量最高的国家之一。中国引进了一批年产30万吨氮肥的大型化肥厂设备。中国自行设计和建造的上海吴泾化工厂也是年产30万吨氮肥的大型化肥厂。这些化肥厂以天然气、石油、炼油气等为原料，生产中能量损耗低、产量高，技术和设备都很先进。NO、NO2性质比较红棕色、刺激性气味、气体 不溶于水有毒3NO2 + H2O === 2HNO3 + NO不成盐氧化物非金属氧化物2NO+2CO === 2CO2+N2NO2+SO2 === NO+SO32NO + O2 === 2NO2可使高锰酸钾溶液褪色与CO中毒机理类似4NO＋3O2＋2H2O === 4HNO34NO2＋O2＋2H2O === 4HNO3无色、无味、气体易溶于水，与水反应有毒物质分类物理性质化学性质特 性色味态溶解性毒 性氧化性还原性B课程结束版本学科年级册别