1、第二节第二节 氮的循环氮的循环三、氨和铵态氮肥1、氨气的物理性质 无色有刺激性气味的气体;密度比空气的小,易液化(做制冷剂);极易溶于水。在常温常压下,1体积水可溶解700体积的氨气。【实验1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形成红色喷泉形成红色喷泉氨气极易溶于水,氨气极易溶于水,溶于水后溶液显溶于水后溶液显碱性碱性思考:1,氨溶于水仅仅是简单的溶解吗?喷泉呈红色 说明了什么?氨与水反应时生成了碱性物质。2,喷泉实验成功的关键是什么?烧瓶要干燥 氨气要充满 装置气密性良好喷泉实验原理:氨气极易溶于水使得烧瓶内外形成较大的压强差【小结:【小结:2、氨的化学性质】、氨
2、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 3H 2O=NH3+H2O 一水合氨很不稳定一水合氨很不稳定 NH 3+H2O NH 3H 2O NH 3H 2O NH4+OH-注:氨水的密度小于1g/cm3,且溶液浓度越大密度越小 氨水的成分:分子(NH3、NH3H2O、H2O)离子(离子(NH4+、OH-、H+)氨溶于水:大部分氨溶于水:大部分NH3与与H2O结合形成一水合氨(结合形成一水合氨(NH3H2O)小部分以小部分以NH3形式存在于溶液中形式存在于溶液中实验2记录 实验 实验现象 结论浓氨水和浓盐酸的反应 思考:为什么会产生大量白烟,这个实验说明 浓氨水和 浓盐
3、酸各具有什么性质?浓氨水和浓盐酸都具有易挥发性(可用浓盐酸检验氨气)产生大量白烟有氯化铵生成(2 2)氨跟酸的反应)氨跟酸的反应表现碱的性质表现碱的性质 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 检验氨气(这个反应叫做氨的催化氧化,它是工业上制硝酸的基础这个反应叫做氨的催化氧化,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)NHNH3 3具有还原性具有还原性 -3-3交流研讨:氨中氮元素处于其最低价态-3价,请从化合价的
4、角度分析氨还可能具有什么性质,它可能与哪些物质发生反应?与O2反应:与Cl2反应:2NH3+3Cl2=N2+6HCl8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl(NH3过量)与CuO反应:3CuO+2NH3 3Cu+3H2O+N2现象:产生白烟(用于检验氯气管道是否漏气)(4)氨水与盐溶液的反应 氨水与氨水与MgCl2溶液反应:溶液反应:2NH 3H 2O+Mg2+=2NH4+Mg(OH)2氨水与AlCl3溶液反应:3NH 3H 2O+Al3+=3NH4+Al(OH)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 317.7%白色结晶,吸湿性很强,易潮解,溶
5、于水,弱碱性NHNH4 4ClCl26.2%白色或淡黄色结晶,有吸湿性,溶于水,酸性.NHNH4 4NONO3 335%白色结晶,易潮解,结硬块,溶于水,微酸性,(NHNH4 4)2 2SOSO4 421.2%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)246.7%白色或浅黄色针状结晶或小颗粒,溶于水,中性氮氮 肥肥实验记录实验记录 实验 实验现象 结论 1 2 3试管上壁有白色固体生成NH4 4Cl受热分解生成NH3 3和HCl,遇冷又结合成NH4 4Cl固体澄清石灰水变浑浊NH4 4HCO3 3受热分解产生CO2 2湿润的红色石蕊试纸变蓝有碱性气体生成3、铵盐的性质(1
6、)物理性质:易溶于水的晶体(2)化学性质:受热易分解NH4Cl=NH3+HClNH4HCO3=NH3 +CO2 +H2O注:并不是所有的铵盐受热分解都能产生氨气(例如NH4NO3)(NH4)2CO3=2NH3 +CO2 +H2O 与碱反应(产生使湿润的石蕊试纸变蓝的气体)NH4+OH-=NH3 +H2O可用于检验NH4+NH4+OH-=NH 3H 2O 思考:应该如何保存铵态氮肥?密封包装并放在阴凉通风处(铵盐易分解)应当怎样科学地施用铵态氮肥?铵态氮肥能否与碱性物质如草木灰等 混合使用?将其埋在土下以保持肥效(铵盐易分解)不能(铵盐易与碱性物质反应产生氨气)4、氨的实验室制法 2 2NHNH
7、4 4Cl+Ca(OH)Cl+Ca(OH)2 2=CaCl=CaCl2 2+2NH+2NH3 3+2H+2H2 2O O (2)原理原理:(3)装置装置:与制与制O2 2相同(相同(s+s g)(5)收集方法收集方法:向下排空气法向下排空气法(6)验满方法:)验满方法:用湿润红色石蕊试纸靠近管口,试纸变蓝用湿润红色石蕊试纸靠近管口,试纸变蓝(1)主要原料:NH4 4Cl固体和固体和Ca(OH)2 2固体固体(4)干燥:碱石灰(不能用浓硫酸、P2 2O5 5、无水氯 化钙 8NH3 3+CaCl2 2=CaCl2 28NH3 3)用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口,产生白烟(7)尾气处理:用蘸有稀硫酸
8、的棉花团Ca(OH)2 2不能用不能用KOH和和NaOH代替(代替(KOH、NaOH易吸湿、易吸湿、易结块,不利于产生易结块,不利于产生NH3 3;高温下易腐蚀试管;高温下易腐蚀试管(试管口放置的棉花是为了防止NH3 3与空气对流不能把空气排尽)实验记录实验 实验现象 结论 1 2 3有刺激性气味,瓶口有白雾硝酸易挥发,极易溶于水两试管均产生气泡,生成蓝色溶液,浓硝酸的反应更剧烈,产生红棕色气体,稀硝酸的反应较缓慢,放出无色气体,当空气进入试管,气体变成红棕色Cu与浓HNO3 反应生成NO2,Cu与稀HNO3反应生成NO,且Cu均被氧化到Cu2+浓硝酸中无明显现象,稀硝酸中产生无色气体,当空气
9、进入试管,气体变成红棕色,溶液变成黄色。常温下,Fe在浓HNO3中钝化,Fe与稀HNO3反应生成NO,Fe 被氧化成Fe3+四、四、硝酸硝酸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95%以上的硝酸为发烟硝酸。以上的硝酸为发烟硝酸。(实际上发出的是“雾”,其组成是HNO3遇空气中的水蒸气后形成的小液滴。)2 2、硝酸的化学性质硝酸的化学性质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
10、液变红与碱起反应与碱起反应 HNO3+NaOH=NaNO3+H2O与某些盐起反应与某些盐起反应 2HNO3+CaCO3=Ca(NO3)2+CO2+H2O与某些金属氧化物起反应与某些金属氧化物起反应 2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2O注:硝酸与活泼金属反应不产生H2 4 HNO3 =2H2O+4NO2 +O2 受热或见光受热或见光2)硝酸的不稳定性硝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?返回返回硝酸分解生成的NO2又溶于浓硝酸的缘故。棕色试剂瓶内避光阴凉处密封保存3)氧化性氧化性(HNO3)+5硝酸与大部分的金属能反应硝酸与大部分
11、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 +4H2OCu+4HNO3(浓)浓)=Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O 注:氧化性:浓注:氧化性:浓HNO3 稀稀HNO3 3Fe+8HNO3(稀)稀)=3Fe(NO3)2+2NO +4H2OFe+4HNO3(稀)稀)=Fe(NO3)3+NO2+2H2OC+4HNO3(浓)浓)=2H2O+4NO2 +CO2 返回返回还原产物一般规律:浓浓HNO3NO2;稀稀HNO3NO五、人类活动对自然界氮五、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 NONO2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