专题7 第3单元 含氮化合物的合理使用(课件PPT)-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第二册（苏教版2019）

专题7　氮与社会可持续发展 第三单元　含氮化合物的合理使用 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 知识整合 新知探究 01 随堂演练 巩固落实 02 课时作业 知能达标 03 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 01 知识整合 新知探究 栏目导航 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 易 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 化石燃料的燃烧 硝酸工业产生的废气 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 以甲醇、液化气 尾气净化 N2 燃料电池 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 02 随堂演练 巩固落实 栏目导航 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 03 课时作业 知能达标 栏目导航 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 谢谢观看 栏目导航 专题7　氮与社会可持续发展 1 课程目标 核心素养 1．了解铵盐的性质和NHeq \o\al(＋,4)的检验。 2．了解常见氮肥及其使用事项。 3．了解氮氧化物对环境的危害及其治理办法。 1．证据推理与模型认知 通过对NHeq \o\al(＋,4)化学性质的分析、推理，找到铵盐的共性，建立NHeq \o\al(＋,4)的检验方法的认知模型。 2．科学态度与社会责任 通过对氮肥和氮氧化物的了解，明确化学在社会发展中的促进作用及其负面影响，树立责任意识和环保意识。 知识点一　铵盐　铵根离子的检验 1．铵盐 铵根离子(NHeq \o\al(＋,4))和酸根离子构成的化合物。 2．物理性质 铵盐都是白色晶体，______溶于水。 3．化学性质 (1)受热易分解 ①NH4Cl受热分解方程式为_________________________________。 ②NH4HCO3受热分解方程式为___________________________________。 NH4Cleq \o(=====,\s\up17(△))NH3↑＋HCl↑ NH4HCO3eq \o(=====,\s\up17(△))NH3↑＋H2O↑＋CO2↑ (2)与碱反应 (NH4)2SO4与NaOH反应的化学方程式为 ______________________________________________。 (3)实验室常用铵盐和强碱的反应制备NH3 该反应的化学方程式为_________________________________________。 (NH4)2SO4＋2NaOHeq \o(=====,\s\up17(△))Na2SO4＋2H2O＋2NH3↑ Ca(OH)2＋2NH4Cleq \o(=====,\s\up17(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 4．NHeq \o\al(＋,4)的检验 实验室中，常利用铵盐与强碱反应产生氨气这一性质来检验NHeq \o\al(＋,4)，反应离子方程式为__________________________________。 NHeq \o\al(＋,4)＋OH－eq \o(=====,\s\up17(△))NH3↑＋H2O 1．将盛有少量NH4Cl的固体加热，发现试管底固体消失，在试管上部出现白色固体，你知道该白色固体的成分吗？这一现象是不是升华？ 提示　该白色固体的成分是NH4Cl，首先NH4Cl受热分解：NH4Cleq \o(=====,\s\up17(△))NH3↑＋HCl↑，氨气和HCl气体遇冷后重新化合生成NH4Cl：NH3＋HCl===NH4Cl，该变化过程不属于升华。 2．有一包白色固体，加水后能完全溶解，请设计实验方案证明该白色固体的成分是NH4Cl。 提示　①取少量固体于试管中，加入NaOH溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明样品中含有NHeq \o\al(＋,4)。②另取少量固体于试管中，加蒸馏水使其完全溶解，再滴入几滴硝酸酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则证明样品中含有Cl－，由实验①、②判断该白色固体的成分是NH4Cl。 NHeq \o\al(＋,4)的检验方法 (1)原理 (2)操作 [特别提醒]　①必须先加碱溶液，将NHeq \o\al(＋,4)转化为NH3，而不能直接加热，因为有的铵盐受热分解不一定产生NH3，如NH4NO3分解产物较复杂，其中不含有氨气。 ②必须加热且用浓碱溶液，因为碱液浓度较小和不加热时生成NH3·H2O。 1．试管中盛有白色晶体，检验它是不是铵盐的方法中不可行的是(　　) A．加热，将湿润的红色石蕊试纸放在管口 B．加氢氧化钠溶液，加热，将湿润的酚酞试纸放在管口 C．加氢氧化钠溶液，加热，将蘸有浓盐酸的玻璃棒放在管口 D．加氢氧化钠溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在管口 解析　铵盐与NaOH溶液共热产生NH3，B、C、D均能检验出NH3，但A项将铵盐直接加热，会产生干扰氨气检验的生成物(如NH4HCO3)，导致无法准确地检验，故A项不可行。 答案　A 2．有关铵盐的性质正确的是(　　) A．都是晶体，都能溶于水 B．受热时分解，都有NH3产生 C．与碱共热时不一定产生氨气 D．都能与酸反应 解析　铵盐都是易溶于水的晶体；铵盐受热时都易于分解但不一定产生氨气；铵盐与碱共热一定产生氨气；铵盐不一定都能与酸反应。 答案　A 知识点二　常见氮肥及其使用 常见氮肥的对比 类别 化学成分 水溶性 注意事项 铵态 氮肥 NH4HCO3、(NH4)2CO3等 易溶于水 低温保存、深施盖土、避免受热、不可与碱性物质混用 硝态 氮肥 NaNO3、Ca(NO3)2等 易溶于水 不易高温、多雨地区、适宜干旱地区 尿素 CO(NH2)2 易溶于水 适用各种土壤和生物 1．为什么铵态氮肥不适宜在碱性土壤中适用？而且要低温保存？ 提示　①NHeq \o\al(＋,4)＋OH－eq \o(=====,\s\up17(△))NH3↑＋H2O，NH3挥发、降低肥效。 ②NH4HCO3、(NH4)2CO3等铵盐易分解而丧失肥效。 2．为什么硝态氮肥不宜在高温天气，多雨的水田区施用，而多用于冷凉的旱地？ 提示　硝态氮肥不易被以带负电荷为主的土壤胶粒所吸附，在潮湿的土壤中流动性大，容易被植物吸收，但温度过大，也容易流失至土壤深层而不能被植物吸收，并且在土壤湿度大的情况下，NOeq \o\al(－,3)经微生物作用可还原成气体N2O、N2或NO逸出，这种反硝化作用往往导致硝态氮肥的损失。 3．尿素是怎样作用于农作物的？ 提示　施用尿素后，土壤中的微生物将其吸收，使其水解成(NH4)2CO3或NH4HCO3缓慢释放出NH3被作物吸收利用。 4．列举常见的复合肥料。 提示　含有氮、磷、钾的肥料，如NH4H2PO4或(NH4)2HPO4等。 5．简述化学肥料的利与弊。 提示　利：增加了粮食产量，养活了大量人口。 弊：对环境造成了不利影响，如土壤的酸化、板结、水的富营养化、水质下降等。 1．合理施用氮肥、要先清楚各种氮肥的化学性质及注意事项、科学施用。 2．开发利用肥效高，施用方便，对环境破坏小的新肥料。 3．在保护环境的前提下，力求达到农作物的丰收，是未来化学工作者和农学家的努力方向。 1．测得某地土壤的pH为4.5，这种土壤对农作物生长不利，现要改良土壤，可以施用下列物质中的(　　) A．硝酸钾　　　　　 B．熟石灰 C．硝酸钙 D．石灰石 解析　测得某地土壤的pH为4.5，小于7，该土壤呈酸性，可以用碱来中和，通常选择熟石灰来改良酸性土壤；硝酸钾和硝酸钙不与酸反应，石灰石起不到改良酸性土壤的作用。 答案　B 2．当前，大量施用氮素化肥是冬小麦获得高产的重要措施之一。 (1)施入土壤的氮素化肥主要以____________形式被小麦根部吸收，透气性较好的土壤植物容易吸收氮素化肥，透气性较差的黏质土壤，则根的吸肥力差，这是因为________________________________________。 (2)施肥后要及时灌溉，若从麦田流失的水从下图A位置注入一条河流，导致下游水体中藻类和细菌数量发生的变化如下列曲线图所示： ①在A的下游藻类数量增加的原因是________________________ _________________________________________。 ②在3 km以外的河段，细菌数量迅速增加的原因是___________ __________________________________________________________。 ③在下游6 km处的河段发现鱼类大量死亡，原因是___________ __________________________________________________________。 ④在距A 2 km处，水中的氧气含量比A处高，原因是____________ ______________________________________________。 解析　本题是生物与化学的综合题，同时结合图表的应用能力考查。 答案　(1)NHeq \o\al(＋,4)或NOeq \o\al(－,3)　透气性好的土壤中氧气多，呼吸作用旺盛，提供的H＋、HCOeq \o\al(－,3)多，能量多 (2)①氮肥进入河流中引起藻类大量繁殖　②藻类死亡后，细菌作为分解者得到的有机物多，从而使细菌大量繁殖　③细菌增多消耗大量的氧气，使鱼类得不到足够的氧气而死亡　④藻类增多后，进行光合作用产生氧气 知识点三　氮氧化物的无害化处理 1．氮氧化物的主要成因：________________，____________________。 2．氮氧化物对环境产生的影响 类型 成因 危害 酸雨 主要是由SO2和氮氧化物引起的 能酸化土壤，腐蚀建筑物等 光化学 烟雾　 主要是由氮氧化物、碳氢化合物造成的 危害人体健康，影响植物生长 3．减少汽车尾气危害的三种主要措施 (1)__________________代替汽油。 (2)安装汽车____________装置，将NOx转化为中性的，无污染的______。 (3)使用以液化天然气(LNG)或高效_________为动力的新型环保汽车。 1．汽车尾气净化装置中含有钯(Pd)等金属元素催化剂，尾气通过净化装置后，NO、CO等有害气体转化为无害气体，写出二者的反应方程式。 提示　2NO＋2COeq \o(=====,\s\up17(催化剂))N2＋2CO2。 2．pH小于7的雨水都是酸雨吗？ 提示　不对。正常雨水中由于溶有CO2，其pH为5.6，故pH小于5.6的雨水称为酸雨。 3．用化学方程式表示硝酸型酸雨的形成原理。 提示　2NO＋O2===2NO2、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 消除氮氧化物对环境污染的方法 (1)安装汽车尾气转化装置：2NO＋2COeq \o(=====,\s\up17(催化剂))N2＋2CO2。 (2)碱液吸收法 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O， NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O。 (3)催化还原法 用甲烷、氨气、氢气等还原剂将其还原成无毒的氮气。 6NO＋4NH3eq \o(=====,\s\up17(催化剂))5N2＋6H2O， 6NO2＋8NH3eq \o(=====,\s\up17(催化剂))7N2＋12H2O， CH4＋4NOeq \o(=====,\s\up17(催化剂))2N2＋CO2＋2H2O， CH4＋2NO2eq \o(=====,\s\up17(催化剂))N2＋CO2＋2H2O， 4H2＋2NO2eq \o(=====,\s\up17(催化剂))N2＋4H2O， 2H2＋2NOeq \o(=====,\s\up17(催化剂))N2＋2H2O。 1．下列现象的产生与人为排放氮氧化物无关的是(　　) A．光化学烟雾　　　　　　 B．臭氧层空洞 C．酸雨 D．闪电 解析　闪电是一种自然现象，与NOx的排放无关。 答案　D 2．汽车尾气(含有烃类、CO、SO2与NO等物质)是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个催化转化器(用铂、钯合金作催化剂)，它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。 (1)写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式__________________。 (2)催化转化器的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度，其原因是__________________________________________________________。 (3)控制城市空气污染源的方法有________________。 a．开发氢能源 b．使用电动车 c．植树造林 d．戴上呼吸面具 解析　(1)题中指出在汽车的排气管上装一个催化转化器，CO与NO反应生成了可参与大气生态循环的无毒气体，这种无毒气体应该是CO2，应用氧化还原反应的规律进行分析可知，NO反应后的产物是N2。 (2)题中指出促使烃类充分燃烧及SO2的转化，SO2转化为SO3。SO2、SO3对应的酸分别是H2SO3和H2SO4，又因为酸性H2SO3＜H2SO4，所以在一定程度上提高了空气的酸度。 (3)控制城市空气污染源的方法关键在于控制污染源，即不排放或少排放污染物，而不是排放之后的治理。 答案　(1)2CO＋2NOeq \o(=====,\s\up17(催化剂))2CO2＋N2 (2)SO2转化为SO3，产生了硫酸酸雾　(3)ab 1．检验铵盐的一般方法是将待检物质取出少量放入试管中，然后(　　) A．直接加热，用湿润的红色石蕊试纸在试管口处试验 B．加水溶解，向溶液中滴加紫色石蕊溶液 C．加入氢氧化钠溶液并加热，后再滴入酚酞溶液 D．加氢氧化钠加热，用湿润的红色石蕊试纸在试管口处检验 解析　直接加热铵盐晶体虽然也可分解产生氨气，但同时会生成其他气体，混合气体及水蒸气在到达试管口之前又冷却化合成为原铵盐晶体附着在试管壁上，故无法使湿润石蕊试纸变蓝，A错误，B错误；加强碱溶液后加热，再滴入无色酚酞试液，因为强碱溶液呈碱性，不能确定是否有铵根离子，C错误；将铵盐和氢氧化钠混合后加热，用湿润红色石蕊试纸在试管口处检验，湿润红色石蕊试纸会变蓝色，说明产生了氨气，这是因为铵根离子和氢氧根离子反应产生的，该物质属于铵盐，D正确。 答案　D 2．将湿润的红色石蕊试纸放在进行下列实验的试管口，试纸变蓝色的有(　　) ①加热浓氨水　②加热NH4Cl固体　③加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物　④加热饱和NH4Cl溶液 A．②④　 B．③④　　 C．①④　 D．①③ 解析　湿润的红色石蕊试纸变蓝色，说明有碱性气体产生，据此解答。 答案　D 3．一种盐X与烧碱混合共热，可放出无色气体Y，Y经一系列氧化后再溶于水可得Z溶液，Y和Z反应又生成X，则X是(　　) A．(NH4)2SO4 B．NH4NO3 C．NH4Cl D．NH4HCO3 解析　铵盐与烧碱共热产生NH3，Y为NH3，NH3eq \o(——→,\s\up17(＋O2))NOeq \o(——→,\s\up17(＋O2))NO2eq \o(——→,\s\up17(＋H2O))HNO3eq \o(——→,\s\up17(＋NH3))NH4NO3，Z为HNO3，X为NH4NO3。 答案　B 4．(2024·张家口期中)党的二十大报告中指出：要“加强污染物协同控制，基本消除重污染天气”。下列说法正确的是(　　) A．pH<7的雨为酸雨，可通过多植树造林解决酸雨问题 B．汽车尾气排放的NO污染物是空气中的N2与O2反应生成 C．燃煤时加入生石灰可减少SO2的排放，最终将SO2转化为CaSO3 D．将氮氧化合物污染物转化为N2属于人工固氮过程 解析　pH<5.6的雨为酸雨，可通过多植树造林解决酸雨问题，A错误；汽车尾气排放的NO污染物是空气中的N2与O2在放电、高压下反应生成，B正确；燃煤时加入生石灰可减少SO2的排放，最终将SO2转化为CaSO4，C错误；人工固氮是将氮气转化为含氮化合物的过程，D错误。 答案　B 5．光化学烟雾形成的化学过程是：当汽车尾气产生的NO2在日光照射下分解成NO和O时，即开始光化学烟雾的循环，不断地产生O3，这个循环包括下列三个化学方程式，请补充化学方程式②： (1)①NO2===NO＋O，②________________________________， ③O＋O2===O3。 (2)以上三个化学方程式的总反应式： _________________________ __________________________________________________________。 解析　(1)题目明确指出：光化学烟雾的循环过程包括①②③三个化学反应。由此可推断：反应①NO2===NO＋O中的生成物NO是反应②中的反应物。若要反应③O＋O2===O3不断地发生，就需要反应①不断产生O，故反应②的生成物必定是NO2，否则无法实现“循环过程”，反应②为2NO＋O2===2NO2。 (2)叠加①、②、③三个化学方程式，即得结果：3O2===2O3。 答案　(1)2NO＋O2===2NO2 (2)3O2===2O3 $$