1、第三章 自然界中的元素,第2节 氮的循环,氮元素除了以氮气的形式存在空气中外，还以哪些形式存在于自然界中,一、氮在自然界中的循环,图1 氮在自然界中的循环示意图,1、氮气的性质,结 构,化学性质,稳定，很难与其他物质反应,用 途,2、氮的氧化物,N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5,俗语说“雷雨发庄稼”，这句话隐含着什么原理？,（无色，难溶于水）,（红棕色，有刺激性气味）,练 习,一定条件下，将等体积的NO和O2的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后，剩余气体的体积约为原体积的多少？,上述两个反应可多次循环，综合两式，整理得总反应式,分析：,NO 和O2的体积比为
2、4:3，等体积混和，剩余O2 体积，为原混合气体的 1/8,答案：1/8,将NO2和O2混和气体同时通入水中发生的反应？,迁 移,上述两个反应多次循环，综合 可得总反应关系式,3、氮的固定,（1）概念：使空气中游离态的氮转化为含氮化合物,C,没有颜色、有刺激性气味的气体；在标准状况下，密度为0.771 g L_1，比空气轻；极易溶于水且能快速溶解，在常温、常压下1体积水能溶解约700体积氨气。,2、氨气的化学性质,思考：氨水中存在哪些微粒？,NH3+H2O,NH3H2O,NH4+OH,（一水合氨）,3种分子：,3种离子：,NH3,H2O,NH3H2O,OH,NH4+,H+,氨水,一水合氨,液氨
3、,1、氨与水的反应,分析：液氨、氨水、一水合氨三者的区别,氨气是唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝（检验氨气）,一水合氨是弱碱，能使酚酞试液变红,氨水是弱碱，对吗？,氨水呈弱碱性,氨水的密度都小于1g/cm3,氨水越浓，密度越小,产生喷泉的原理：两个容器通过连接管组成连通器，装有液体的容器压强远大于另一个容器的压强(即产生较大的压强差），就会产生喷泉,收集的氨气不纯或较少 收集氨气时烧瓶潮湿 烧瓶装置气密性不好 导管过长 其他,喷泉实验失败的原因,B,2、氨跟酸的反应,在新疆和青海的交界处，有一处山谷，每当牧民和牲畜进入后，风和日丽的晴天顷刻电闪雷鸣，人、畜遭雷击而毙命，奇怪的是这里牧
4、草茂盛、四季常青，被当地人称为魔鬼谷。最近地质工作者揭开了谜底该地质表层处有一巨大磁铁矿，当人畜进入后形成尖端放电。请同学们用简单的化学方程式来解释牧草茂盛的原因。,生活中的化学,NH3,无色酚酞溶液,NH3和少量空气,迁 移,闻气味的方法：,用手轻轻地在瓶口扇动， 使少量的气体飘进鼻孔。,注意： （NH3在空气中反应） 反应条件：催化剂、加热 是工业制硝酸中的关键一步， 也叫氨的催化氧化 说明氨有一定的还原性，可被O2、Cl2、 CuO等氧化,高温,4NH3+5O2= 4NO+6H2O,催化剂,-3,+2,3、NH3具有还原性,氧气,？,铂丝附近有 红棕色气体,铂丝保持红热,瓶口可能有白烟,
5、灼热的 铂丝,浓氨水,将烧红的铂丝伸入盛有浓氨水的锥形瓶中，使其接近液面，反应方程式：,综合应用,氨气和氯气接触发生反应的方程式是什么？ 在纯氧中燃烧如何反应？,2NH3+ 3Cl2= N2+ 6HCl （氨气不足）, 8NH3+ 3Cl2= 6NH4Cl+N2（氨气过量）,NH3在纯氧中点燃即可燃烧，通常产物是N2和水,4NH33O22N26H2O,拓 展,氨在纯氧中燃烧,氨氧化炉（中间是铂铑合金网）,4、氨的实验室制法,1. 原理：,2. 装置：,3.收集方法：,4.检验方法：,向下排空气法,湿润红色石蕊试纸,蘸有浓HCl的玻璃棒接近试管口产生白烟,固+固，加热型,思考：,棉花的作用：,防
6、止对流，提高集气速度和纯度。,干燥氨气的常用试剂：,CaO、碱石灰等碱性干燥剂,无水CaCl2不能用来干燥NH3（形成CaCl2 8NH3),实验室中还可以用哪些方法快速制氨气：,加热浓氨水法,（装置与实验室制氯气的发生装置相同）,浓氨水加碱石灰法,（碱石灰吸水、溶解时放热）,NaOH和CaO的混合物,？,检验氨气是否收集满的方法？, 用湿润的红色石蕊试纸靠近 瓶口，看试纸是否变蓝, 用玻璃棒一端蘸取浓盐酸靠近瓶口，看是否产生白烟,氨的用途,制氮肥 铵盐,制硝酸 纯碱,有机合成 工业原料,致冷剂,氨的用途,（三）硝酸及其应用,硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、染料、塑料和硝酸盐等；也是
7、一种重要的化学试剂 。,预 测,根据你所了解的硝酸及酸的性质预测硝酸的性质。,实验与观察,现象与思考,瓶口有白雾，有刺激性气味,易挥发，有刺激性气味,稀硝酸中，有无色气体，溶液变蓝；浓硝酸中，有红棕气体，溶液变蓝绿,能与铜反应,稀硝酸中，有无色气体，溶液变黄或浅绿；浓硝酸中，无明显现象,能与铁反应,硝酸具有氧化性,归纳小结,1)硝酸的物理性质,纯硝酸无色，易挥发，有刺激性气味，熔沸点低，密度比水大。,2)硝酸的化学性质,不稳定性见光易分解,如何保存浓硝酸？,强氧化性,与金属反应：,研讨,铁在稀浓硝酸中的反应方程式有哪些情况？,浓硝酸为何可装在铁质或铝质容器中？,与非金属反应：,三、人类活动对自
8、然界氮循环和环境的影响,1.人工固氮活动增强,化学合成氮肥的数量迅速上升,豆科植物的栽培面积的陆续扩大,都使活化氮的数量大大增加.,2.大气中氮氧合物的增加,增大了光化学污染和酸雨的成分。这些氮氧化物主要来源于化石燃料和植物体的燃烧、农田土壤和动物排泄物中含氮化合物的转化。,3.水体中过量的氮对水体造成污染.,课堂练习,1.打开盛浓硝酸的试剂瓶盖，观察到的现象是 ，原因是 。用两只玻璃棒分别蘸取浓氨水和浓硝酸，现象是 ，反应的化学方程式为 。,2.实验室看到的浓硝酸呈黄色的原因是 ，反应的化学方程式为 。可见，保存浓硝酸的方法是 。,3.浓硝酸都有氧化性的原因是 。,5.向FeCl2溶液中,滴加KSCN溶液,产生的现象是 ,再滴加几滴硝酸的现象是 ,原因是 ,离子方程式为 。,谢谢观看再见,