3.2 氮及其重要化合物（同步课件）-高一化学同步精品课堂（沪科版2020必修第一册）

3.2 氮及其重要化合物 第二章 海洋中的卤素资源 授课人： 学习要点 一、 黑火药中的硫黄 二、 硫的氧化物 三、 三、 硫酸和硫酸盐 课堂导入 农谚有云：“种豆子不上肥，连种几年地更肥” 空气中氮元素丰富，但大多数的植物不能直接利用，豆科植物与根瘤菌共生可以将氮气转化成植物需要的氮素营养，同时固定的氮素也会释放到土壤中，从而被其他植物利用。 那么，自然界是怎样通过氮的循环为生物体提供氮元素的呢？ 知识梳理 液氮 — 制造低温 用途 医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术 超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能 氮气的用途 氮气与氮的固定 氮气 ●固氮 游离态：主要以 的形式存在于空气中。 化合态：部分存在于动植物体内的 中；部分存在于土壤、海洋里的 中。 氮气与氮的固定 氮元素在自然界中的存在 氮分子 蛋白质 硝酸盐和铵盐 (78%) 氮气 氧气 (21%) 空气的成分(按体积) ●固氮 一种无色、无味的气体，密度与空气接近，难溶于水。 氧气21% 其他成分1% 氮气78% 空气(气态) 空气(液态) 蒸发 低温 加压 O2(液态) N2(气态) -183℃ O2沸点 空气成分示意图 氮气 熔点：-210 ℃ 沸点：-196 ℃ 密度：1.25 g/L 思考工业上如何制取氮气? ●固氮 氮气的物理性质 氮气 氧气 其他成分 0.78 0.21 0.01 (1)自然固氮 将游离态的氮转变为氮的化合物叫做氮的固定。 有自然固氮和人工固氮两种。 游离态 的氮 氮的化合物 氮的固定 大气固氮：大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物； 生物固氮：通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨，从而实现自然固氮。 ●固氮 氮的固定 大气固氮过程物质的转化 N2 + O2 2NO 高温或放电 2NO + O2 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO ●固氮 仿生固氮 (某些金属有机化合物可起到根瘤菌的作用) (2)人工固氮 合成氨 (工业上合成氨) N2＋3H2 2NH3 高温、高压 催化剂 合成氨工厂 ●固氮 氨的性质 氨的物理性质 氨气 氨气分子之间容易形成氢键，故其易液化！ 无色 气体 密度比空气小 氨的物理性质 颜色 状态 密度 气味 无色 气体 密度比空气小 刺激性气味 极易溶于水 溶解性 ●氮肥 资料 制冷剂为液态，在一定的温度下又可以变为气态，即能够在制冷系统的蒸发器内蒸发并从被冷却物体中吸取热量而汽化，然后在冷凝器内将热量传递给周围介质(水或空气)而变为液体的媒介物。制冷剂的种类很多,空调常用的制冷剂有氨、氟利昂等。氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。 【思考】氨作为制冷剂，利用了它的什么性质? 试分析它有什么缺点? 氨气易液化变为液体，且液氨变为气体时会吸收大量的热。 有刺激性气味、可能发生燃烧或爆炸。 ●氮肥 氨的性质 氨的物理性质 实验结论 探究一 氨的溶解性——喷泉实验 极易溶 氨 于水 氨极易溶于水，其水溶液呈 性 碱 常温下，1体积水能溶解约700体积的氨气 氨溶于水时，会与水结合成一水合氨(NH3 ·H2O)，一水合氨中有一小部分电离形成NH4+ 和OH- ●氮肥 右图装置形成“喷泉”可采用使烧瓶受热的方法，瓶内气体膨胀，打开止水夹，止水夹下部导管中的空气受热排出，烧瓶内的气体与液体接触而溶解，使烧瓶内压强减小形成压强差而形成“喷泉” 根据所学内容解释右图产生喷泉的原理？ 气体 液体 热毛巾 ●氮肥 如何区分：一水合氨、氨水、液氨 一水合氨 氨水 液氨 ●氮肥 物质类别 粒子种类 主要性质 存在条件 一水合氨、氨水、液氨 氨的性质 氨水 常温常压下可存在 混合物 氨的水溶液 溶质为氨 能导电 具有碱性 NH3·H2O、NH3、H2O NH4+、OH－、H＋ 三分子三离子 ●氮肥 NH3·H2O 物质类别 粒子种类 主要性质 存在条件 氨的性质 液氨 纯净物 氢化物 非电解质 不导电 不具有碱性 常温常压下不存在 一水合氨、氨水、液氨 ●氮肥 氨的性质 氨的化学性质 氨与水的反应 氨溶于水时，会与水结合成一水合氨(NH3 ·H2O)，一水合氨中有一小部分电离形成NH4+ 和OH- 化学方程式： NH3 + + H2O NH3 ·H2O NH4+ OH- 因此，氨水应密封保存在阴凉处 不稳定，受热易分解 化学方程式： NH3↑ + H2O NH3 ·H2O ●氮肥 氨的性质 氨的化