7.3 含氮化合物的合理利用（教学课件）化学苏教版必修第二册

该高中化学课件围绕含氮化合物的合理利用，涵盖铵盐性质、氨气实验室制备、常见氮肥使用及氮氧化物无害化处理。以季铵盐口罩与普通口罩为新课导入，从物质性质到制备原理，再到实际应用与环境影响，构建递进式学习支架。 其亮点在于融合生活情境与实验探究，通过氨气制备装置分析、氮肥使用注意事项讨论等培养科学思维与探究能力，结合氮氧化物处理体现科学态度与责任。实例丰富如铵盐检验方法、汽车尾气净化反应，助力学生联系实际，教师可高效开展核心素养导向教学。

专题7 氮与社会可持续发展 第三单元 含氮化合物的 合理利用 苏教版必修2 常见氮肥及其使用 2 铵盐的性质与氨气的实验室制备 1 知识导航 氮氧化物的无害化处理 2 知识导航 明·学习目标 1.了解铵盐的主要性质，认识铵盐在农业生产中的应用和生态环境的影响。 3．了解氮氧化物的来源和NOx对大气质量的影响 2．了解氨气的实验室制法，掌握铵根离子的检验方法。 引·新课导入 季铵盐口罩与普通口罩 01 铵盐的性质与 氨气的实验室制备 探·知识奥秘 一、铵盐的性质与氨气的实验室制备 1.铵盐 铵盐是由铵根离子（）和酸根离子组成的化合物 (1) 概念 (2) 物理性质 绝大多数铵盐是白色或无色晶体，都易溶于水。 (3) 化学性质 ①不稳定性——受热易分解 △ (NH4)2CO3 = 2NH3↑+ CO2↑+ H2O 2NH4NO3 = 2N2↑＋O2↑＋4H2O 高温或 猛烈撞击 并不是所有的铵盐都受热生成NH3 探·知识奥秘 一、铵盐的性质与氨气的实验室制备 1.铵盐 (3) 化学性质 ②与碱反应 (NH4)2SO4与 NaOH 固体共热：_____________________________________。 (NH4)2SO4与 Ca(OH)2 固体共热：_____________________________________。 铵盐溶液与碱液混合，不加热：_______________________________________。 铵盐溶液与碱液混合，并加热：_______________________________________。 应用：①铵根离子的检验；②实验室制备NH3 2NH4Cl+Ca(OH)2 = CaCl2+2NH3↑+2H2O 探·知识奥秘 一、铵盐的性质与氨气的实验室制备 1.铵盐 (4) 检验方法 (1)取少许样品与碱混合于试管中共热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，若试纸变蓝，则证明样品中含有NH4+ 。 (2)取少许样品于试管中，放入碱后加热，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟产生，则证明样品中含有NH4+ 。 铵盐(NH4+) 无色气体(NH3) 试纸变蓝 蘸有浓盐酸 的玻璃棒 产生白烟 原理： 探·知识奥秘 一、铵盐的性质与氨气的实验室制备 2.氨气的实验室制备 (1) 制备气体思路 结合实验室制备干燥纯净的Cl2回顾 实验原理 实验装置 根据反应物状态与反应条件是否加热 根据气体所含杂质及除杂试剂定装置 根据尾气性质选择尾气处理试剂和方法 依据气体的密度、气体在水中的溶解性，以及是否与水反应。 发生装置 除杂装置 收集装置 尾气处理装置 探·知识奥秘 一、铵盐的性质与氨气的实验室制备 2.氨气的实验室制备 (2)实验原理 (3)发生装置 原料： 氯化铵：NH4 Cl（固）；消石灰：Ca(OH)2（固） 固体与固体加热型发生装置，与实验室加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气的装置相同。 注意：加热的试管口应略向下倾斜，防止水蒸气冷凝回流炸裂试管 探·知识奥秘 一、铵盐的性质与氨气的实验室制备 思考讨论 (1) 可以直接加热NH4Cl能制取NH3吗？ (2) 能否采用其他铵盐与强碱反应制取氨气? NH4Cl分解产生的NH3和HCl遇冷会再次化合为NH4Cl，不能用于制取NH3 NH4NO3 受热分解，会爆炸，不安全 (NH4)2SO4 与反应时生成块状CaSO4，不利于NH3逸出，且反应后试管难清洗 (NH4)2CO3/NH4HCO3 受热分解产生CO2，使收集到的NH3不纯 NaOH/KOH 易吸水结块，且对玻璃腐蚀性较强 探·知识奥秘 一、铵盐的性质与氨气的实验室制备 2.氨气的实验室制备 制取NH3的其他常见方法 液体 NH3(如图装置) 加热浓氨水：_____________________。 固+液→NH3(如图装置) 原理：CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑ 可用浓氨水与氧化钙固体(或NaOH固体)：NaOH溶于水放热，促使氨水分解，且c(OH-)增大，有利于NH3逸出。 除了实验室制法，氨还有工业制法（工业合成氨） 探·知识奥秘 一、铵盐的性质与氨气的实验室制备 2.氨气的实验室制备 (4)除杂装置 球形干燥管 不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥氨气。 CaCl2和 NH3化合生成CaCl2·8NH3 只能盛放固体颗粒状干燥剂 ×酸性干燥剂 × 通常用碱石灰（固体CaO和NaOH的混合物）干燥NH3 U形管 探·知识奥秘 一、铵盐的性质与氨气的实验室制备 拓展延伸 球形干燥管的多种作用——干燥、吸收及检验 有毒气体的尾气吸收，如吸收Cl2、SO2等 无水硫酸铜 用于水的检验 用于定量测定气体的质量时，装置后还要另接一个干燥管，目的是防止空气中的水或二氧化碳等对定量测定产生干扰。 准确测定反应生成CO2的质量 干燥不与其的物质 探·知识奥秘 一、铵盐的性质与氨气的实验室制备 2.氨气的实验室制备 (5)收集装置 密度比空气小，易溶于水 向下排空气法，试管口塞一团疏松的棉花，目的是防止氨气与空气形成对流，以收集到较纯净的氨气。 棉花 × × √ ①方法一：把湿润的红色石蕊试纸放在试管口附近，试纸变蓝色，说明试管中已经收集满氨气。 ②方法二：用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，有白烟生成，说明试管中已经收集满氨气。 验满方法 探·知识奥秘 一、铵盐的性质与氨气的实验室制备 2.氨气的实验室制备 氨气的制备与性质探究装置图 探·知识奥秘 一、铵盐的性质与氨气的实验室制备 2.氨气的实验室制备 (6) 尾气处理装置 多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸润的棉花)以避免其污染空气。在吸收时要防止液体倒吸，下面是几种常用的防倒吸尾气处理装置。 探·知识奥秘 一、铵盐的性质与氨气的实验室制备 2.氨气的实验室制备 实验视频及现象观察 析·典型范例 1.检验试管中盛有的少量白色固体是铵盐的方法是(　　) A A.加氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验，看试纸是否变蓝 B.将固体加热，产生的气体通入紫色石蕊溶液，看是否变红 C.加水溶解，用pH试纸测溶液的酸碱性 D.加入氢氧化钠溶液，加热，再滴入酚酞溶液 析·典型范例 2.下列关于铵盐的叙述中正确的是(　　) B ①所有铵盐中，氮元素化合价都是－3价 ②所有铵盐都溶于水　 ③铵态氮肥不宜与碱性物质混合使用 ④铵盐都是离子化合物　 ⑤铵盐都能与碱反应，不能与酸反应 A．①③④ B．②③④ C．①②③④ D．①②③④⑤ 析·典型范例 3.下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中正确的是(　　) D 02 常见氮肥及其使用 探·知识奥秘 二、常见氮肥及其使用 思考讨论 1、常见的氮肥有哪些？ 2、不同氮肥使用时有哪些注意事项？ 3、氮肥的使用对环境有哪些影响？ NH4Cl (NH4)2SO4 NH4HCO3 (NH4)2CO3 NH4NO3 NaNO3 探·知识奥秘 二、常见氮肥及其使用 1.概念 是指以氮(N)为主要成分，施于土壤可提供植物氮素营养的肥料 2.分类 氮肥 铵态氮肥：主要成分含______ 硝态氮肥：主要成分含______ 有机态氮肥：主要成分含有尿素[CO(NH2)2] 易溶于水，受热易分解，能与碱反应。 NO3-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 中性肥料，适用于各种土壤和作物 探·知识奥秘 二、常见氮肥及其使用 3.使用注意事项 (1) 铵态氮肥 结合NH4HCO3、NH4Cl使用说明，归纳铵态氮肥使用时要注意什么？ 低温保存，防止受潮 不可以跟碱性物质（如草木灰等）混合使用 深施盖土，避免受热 探·知识奥秘 二、常见氮肥及其使用 3.使用注意事项 (2) 硝态氮肥 优点：硝态氮肥包括硝酸钠、硝酸钙等，易溶于水。NO3-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。 缺点：在土壤湿度大的情况下，硝酸根经微生物作用可还原成气体（NO、N2O、N2）逸出，这种反硝化作用往往导致硝态氮肥的损失。 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 适应在pH较高的石灰性土壤中生长的植物优先使用硝态氮肥 适应在酸性土境中生长的植物优先使用铵态氮肥 性质决定用途，用途反应性质 探·知识奥秘 二、常见氮肥及其使用 3.使用注意事项 (3) 有机氮肥——尿素 性质：尿素的分子式为CO(NH2)2，属于有机氮肥，是一种白色晶体，其中氮的质量分数约为46.7%，是目前固态氮肥中含氮量最高的一种化肥。 特点：中性肥料，适用于各种土壤和作物。肥效高、易保存、使用方便，长期使用对土壤的破坏作用小，所以它是目前使用量最大的一种氮肥。 施用尿素后，土壤中的微生物将其吸收，使其水解成碳酸铵或碳酸氢铵，缓慢释放氨气被作物吸收利用。 探·知识奥秘 4.合理使用氮肥 二、常见氮肥及其使用 (1) 考虑因素 (2) 对环境的影响 (3) 发展方向 ①长期使用化肥的土壤，容易酸化、板结。 ②雨水冲刷使肥料离开土壤，进入溪水、河水和湖泊。造成水体富营养化，产生水体污染等 土壤酸碱性、作物营养状况、化肥本身性质 开发更多绿色的化肥，更科学、合理地使用化肥，同时修复被污染的土壤。在坚持优先保护环境的前提下，力求达到农作物的丰收，是我们未来努力的方向。 析·典型范例 1.月季花适宜在酸性土壤中生长。某同学给月季花施肥前，对下列氮肥溶液的pH进行了测定，结果如下,该同学最好选用（ ） C A．尿素　　　　 B．碳酸氢铵 C．硫酸铵 D．氨水 化肥名称 尿素 碳酸氢铵 硫酸铵 氨水 溶液的pH 7 8 5 11 析·典型范例 2.施用氮肥能促进作物生长，并能提高作物中蛋白质的含量。下列关于氮肥的说法错误的是（　　） D A.尿素CO(NH2)2是一种有机氮肥 B.储存碳酸氢铵时，应密封并置于阴凉通风处 C.铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰等混合施用 D.氮肥溶于水，其中的氮元素均以铵根离子形式存在 03 氮氧化物的无害化处理 探·知识奥秘 情景思考 三、氮氧化物的无害化处理 汽车尾气 光化学烟雾 工厂排放的尾气 怎样用化学方法来降低和消除这些污染呢？ 探·知识奥秘 1.氮氧化物（NOx） 三、氮氧化物的无害化处理 大气污染物。主要包括一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2） 2.氮氧化物（NOx）的来源 (1) 人为来源 (2) 自然来源 化石燃料的燃烧 机动车辆排放的尾气 工业生产硝酸排放的废气 氮肥的过量使用等 放电或高温 N2 + O2 2NO 探·知识奥秘 3.氮氧化物（NOx）的危害 三、氮氧化物的无害化处理 (1) 硝酸型酸雨 (2) 臭氧层空洞 3NO2＋H2O=2HNO3＋NO NO2在日光照射下还能使氧气经过复杂的反应生成臭 氧（O3）。臭氧与空气中的氮氧化物和一些碳氢化合物在紫外线的照射下发生作用后，产生了一种有毒的烟雾。光化学烟雾具有特殊气味，刺激眼睛，对人体健康、植物生长等都有很大的危害。 (3) 光化学烟雾 光化学烟雾笼罩下的城市 探·知识奥秘 三、氮氧化物的无害化处理 (1) 减少氮氧化物的产生 4.氮氧化物（NOx）的无害化处理 ①开发新能源，减少使用化石燃料 ②绿色出行 (2) 减少氮氧化物的排放 ①生产硝酸排放的废气的处理 探·知识奥秘 三、氮氧化物的无害化处理 (2) 减少氮氧化物的排放 ②机动车辆排放的尾气的处理 以甲醇、液化气代替汽油 安装汽车尾气净化装置，将NOx转化为中性的、无污染的氮气 使用以液化天然气（LNG）或高效燃料电池作为动力的新型环保汽车。 探·知识奥秘 三、氮氧化物的无害化处理 (3) 实验室尾气处理方法 碱液吸收法 2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O 析·典型范例 1．下列气体①N2；②O2；③NO2；④NO；⑤CO2；⑥CO中，属于大气污染物的是(　　) A A．③④⑥ B．①②③④ C．③④⑤⑥ D．全部 含氮化合物的合理利用 铵盐的性质 氮氧化物的无害化处理 理·核心要点 常见氮肥及其使用 氮氧化物的污染 汽车尾气处理 铵盐的性质 铵盐的检验 氨气的实验室制备 常见氮肥的种类 化肥的合理使用 A．CH≡CH B．CH2=CH2 C．CH≡C-CH3 D．CH2=C(CH3)2 1.检验铵盐的一般方法是将待测物取少许置于试管中，然后(　　) A．加水溶解后，再滴入酚酞溶液 B．加强碱溶液加热后，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验 C．加入强酸溶液加热后，再滴入酚酞溶液 D．加入强碱溶液加热后，再滴入酚酞溶液 B 练·技能实战 A．CH≡CH B．CH2=CH2 C．CH≡C-CH3 D．CH2=C(CH3)2 2.下列装置不能达到实验目的的是(　　) A 练·技能实战 A．CH≡CH B．CH2=CH2 C．CH≡C-CH3 D．CH2=C(CH3)2 3.实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是(　　) A．①是氨气发生装置 B．③是氨气发生装置 C．②是氨气吸收装置 D．④是氨气收集、检验装置 B 练·技能实战 A．CH≡CH B．CH2=CH2 C．CH≡C-CH3 D．CH2=C(CH3)2 4.检验铵盐的一般方法是将待测物取少许置于试管中，然后(　　) A．NOx能形成酸雨，NO2转化为HNO3的化学方程式为：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO B．CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在 C．根据反应2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O可知，可以利用氢氧化钠溶液吸收二氧化氮以防止氮氧化物对大气的污染 D．在汽车排气管上加装“催化转化器”是为了减少有害气体的排放 B 练·技能实战 A．CH≡CH B．CH2=CH2 C．CH≡C-CH3 D．CH2=C(CH3)2 5.大气中下列气体含量的升高会对环境产生一定的影响，请用物质的序号填空。 ①二氧化碳 ②二氧化硫 ③氮氧化物NOx （1）过量会导致温室效应加剧的主要物质是___________________。 （2）会造成酸雨的物质是________________________。 （3）会导致光化学烟雾的物质是_________________________。 练·技能实战 ① ②③ ③ 感谢 您的聆听 THANKS 苏教版必修2 NH4ClNH3↑＋HCl↑ NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 NH＋OH－NH3↑＋H2O Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 NH NO $