高中生物 第五章 人與環(huán)境 5.2 創(chuàng)造人與自然的和諧課件 蘇教版必修3 (101)

1、考試大綱考試大綱考點考點2016全國全國2015全國全國1.了解常見非金屬元了解常見非金屬元素素(N)單質(zhì)及其重要化單質(zhì)及其重要化合物的制備方法合物的制備方法,掌握掌握其主要性質(zhì)及其應(yīng)用。其主要性質(zhì)及其應(yīng)用。2.了解常見非金屬元了解常見非金屬元素素(N)單質(zhì)及其重要化單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境的影響。合物對環(huán)境的影響。3.以上各部分知識的以上各部分知識的綜合應(yīng)用。綜合應(yīng)用。氮氣、氮氧化物的性質(zhì)及應(yīng)用【25%】全國,26(2)全國,8,6分氨及銨鹽的性質(zhì)及應(yīng)用【25%】全國,26(1)硝酸及其鹽的性質(zhì)及應(yīng)用【15%】全國,13,6分考試大綱考試大綱考點考點2014全國全國自主命題地區(qū)自主命題地區(qū)1

2、.了解常見非金屬元了解常見非金屬元素素(N)單質(zhì)及其重要化單質(zhì)及其重要化合物的制備方法合物的制備方法,掌握掌握其主要性質(zhì)及其應(yīng)用。其主要性質(zhì)及其應(yīng)用。2.了解常見非金屬元了解常見非金屬元素素(N)單質(zhì)及其重要化單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境的影響。合物對環(huán)境的影響。3.以上各部分知識的以上各部分知識的綜合應(yīng)用。綜合應(yīng)用。氮氣、氮氧化物的性質(zhì)及應(yīng)用【25%】2015北京,8,6分2015江蘇,20,14分氨及銨鹽的性質(zhì)及應(yīng)用【25%】2016浙江,13,6分2015海南,16,8分2015上海,18,4分2015上海,22,4分2014上海,24,2分2014北京,11,6分硝酸及其鹽的性質(zhì)及應(yīng)用【1

3、5%】全國,13,6分2015上海,2,2分31.熱點預(yù)測氮氧化物的性質(zhì)及其相關(guān)計算、氨的制備及性質(zhì)、硝酸的強氧化性是考查的重點,在選擇題和非選擇題中都會出現(xiàn),分值為215分。2.趨勢分析預(yù)計在今后的高考中,會以化工生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)為背景,綜合考查氮及其化合物的性質(zhì)以及與此相關(guān)的實驗和計算等。4 一氮氣1.氮的循環(huán)1 一氮氣物理性質(zhì)物理性質(zhì)無色無味無色無味,難溶于水難溶于水,密度比空氣稍小密度比空氣稍小分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)電子式為 NN ,結(jié)構(gòu)式為NN化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)與O2反應(yīng)N2+O22NO與H2反應(yīng)N2+3H22NH3與Mg反應(yīng)N2+3MgMg3N2用途用途作保護(hù)氣;醫(yī)療上用作冷凍麻醉劑;合成氨

4、等2.氮氣的性質(zhì)2 一氮氣(1)N2約占空氣總體積的78%、總質(zhì)量的75%。(2)N2中氮元素處于中間價態(tài),既可表現(xiàn)還原性,又可表現(xiàn)氧化性。(3)N2可作保護(hù)氣,是因為在通常情況下N2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,不與O2、酸、堿等發(fā)生反應(yīng);性質(zhì)穩(wěn)定是由N2分子內(nèi)氮氮三鍵的鍵能大決定的?！就卣寡由臁? 二氮的氧化物1.氮的氧化物氮有多種價態(tài)的氧化物:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。注意：N2O3和N2O5是酸性氧化物,而N2O、NO、NO2、N2O4均不是酸性氧化物。氮的氧化物氮的氧化物NONO2物理物理性質(zhì)性質(zhì)顏色無色紅棕色溶解性不溶于水易溶于水化學(xué)化學(xué)性質(zhì)性質(zhì)毒性有毒有毒與O2反

5、應(yīng)2NO+O22NO2與H2O反應(yīng)3NO2+H2O2HNO3+NO2.NO與NO24 二氮的氧化物氮的氧化物氮的氧化物NONO2實驗室制法實驗室制法3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,只能用排水法收集Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,只能用向上排空氣法收集與人體、環(huán)與人體、環(huán)境的關(guān)系境的關(guān)系與血紅蛋白結(jié)合使人中毒;轉(zhuǎn)化成NO2形成酸雨、光化學(xué)煙霧形成酸雨、光化學(xué)煙霧5 二氮的氧化物【特別提醒】(1)NO2雖然與水反應(yīng)生成HNO3,但不是硝酸的酸酐。NO2既有氧化性又有還原性,但以氧化性為主。如NO2能使?jié)駶櫟牡矸?碘化鉀試紙變藍(lán)。(2)NO2

6、氣體存在平衡:2NO2N2O4,故常溫時沒有純凈的NO2或N2O4氣體。(3)含氮物質(zhì)的連續(xù)氧化NH3NONO2HNO3N2NONO2HNO36 二氮的氧化物7 二氮的氧化物(5)常見的NOx尾氣處理方法堿液吸收法:NO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO2)n(NO)。一般適合工業(yè)尾氣中NOx的處理。2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2ONO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O催化轉(zhuǎn)化:在催化劑、一定溫度下,NOx可與氨反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2)和H2O或與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無毒氣體(N2和CO2)。一般適用于汽車尾氣的處理。8 三氨和銨鹽物理性質(zhì)物理性質(zhì)無

7、色、有刺激性氣味的氣體無色、有刺激性氣味的氣體,比空氣輕比空氣輕,極易溶于水極易溶于水(體積比體積比 1 700),易液化易液化(液氨常作制冷劑液氨常作制冷劑)化學(xué)化學(xué)性質(zhì)性質(zhì)與水反應(yīng)與酸反應(yīng)NH3+HClNH4Cl現(xiàn)象:有白煙生成催化氧化反應(yīng)4NH3+5O24NO+6H2O與某些鹽溶液反應(yīng)1.氨的性質(zhì)、制備和用途9制取制取方法方法實驗室制法實驗室制法2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O(固體固體+固體固體 氣體氣體)NH3H2O(濃氨水)NH3+H2OCaO+NH3H2O(濃)Ca(OH)2+NH3工業(yè)制法N2+3H22NH3用途用途(1)制造硝酸、銨鹽;(2)用作制

8、冷劑 三氨和銨鹽10 三氨和銨鹽【規(guī)律總結(jié)】11 三氨和銨鹽概念概念由銨根離子和酸根離子組成的化合物由銨根離子和酸根離子組成的化合物物理性質(zhì)物理性質(zhì)都易溶于水化學(xué)化學(xué)性質(zhì)性質(zhì)受熱易分解(NH4)2SO42NH3+H2SO4(不易揮發(fā)的酸)NH4ClNH3+HCl(易揮發(fā)的酸)與堿反應(yīng)2.銨鹽(1)銨鹽的性質(zhì)12 三氨和銨鹽【誤區(qū)警示】13 四硝酸物理性質(zhì)物理性質(zhì)純硝酸無色純硝酸無色,易揮發(fā)易揮發(fā),有刺激性氣味有刺激性氣味,液體液體,易溶于水易溶于水,密度比水大密度比水大化化學(xué)學(xué)性性質(zhì)質(zhì)酸的通性稀HNO3使紫色石蕊溶液變紅;與金屬單質(zhì)反應(yīng),不產(chǎn)生H2;與金屬氧化物反應(yīng);與堿反應(yīng);與某些鹽反應(yīng)不穩(wěn)

9、定性4HNO34NO2+O2+2H2O(保存在棕色瓶中,放置在陰涼處)強氧化性鋁、鐵在冷的濃硝酸中發(fā)生鈍化,因此常溫下鋁、鐵制品可以盛放冷的濃硝酸與非金屬反應(yīng):C+4HNO3(濃)CO2+4NO2+2H2O1.硝酸的性質(zhì)14(1)硝酸濃度越大,越容易分解。長期存放的濃硝酸呈黃色,原因是HNO3分解產(chǎn)生的NO2又溶于硝酸。工業(yè)鹽酸中?；煊蠪eCl3,也呈黃色。(2)濃、稀硝酸均有強氧化性,濃度越大,氧化性越強。(3)濃硝酸能使紫色石蕊溶液變紅,加熱褪色。在這一反應(yīng)過程中濃硝酸表現(xiàn)出強酸性和強氧化性,可將紅色物質(zhì)氧化成無色物質(zhì)。 四硝酸【拓展延伸】15 一氮的氧化物與O2、H2O反應(yīng)的計算【考法透

10、析】1 一氮的氧化物與O2、H2O反應(yīng)的計算【考法透析】2 一氮的氧化物與O2、H2O反應(yīng)的計算【考法透析】(5)“NO+NO2+O2+H2O”型由4NO2+O2+2H2O4HNO3,4NO+3O2+2H2O4HNO3可知:先假設(shè)發(fā)生反應(yīng)3 一氮的氧化物與O2、H2O反應(yīng)的計算【考法透析】4 一氮的氧化物與O2、H2O反應(yīng)的計算【考法透析】2.得失電子守恒法對于“NO+NO2+O2+H2O”型,當(dāng)反應(yīng)后,無氣體剩余,則N均被氧化為+5價(存在于HNO3中),O被還原為-2價(存在于HNO3中),得失電子情況如下:NO2-e-HNO3,NO-3e-HNO3,O2+4e-HNO3。根據(jù)得失電子守恒

11、知,n(NO2)+3n(NO)=4n(O2)。因?qū)嶋H應(yīng)用中,氣體量通常用體積表示,由阿伏加德羅定律推論知,同溫同壓下氣體體積比等于氣體物質(zhì)的量比。故又有V(NO2)+3V(NO)=4V(O2)。上述公式具有廣泛地適用性,若體系中沒有NO,則V(NO)=0,由此有V(NO2)=4V(O2);當(dāng)體積中沒有NO2時,則有3V(NO)=4V(O2)。若將有關(guān)物質(zhì)的已知量代入上述公式后能使等式成立,則氣體恰好反應(yīng)完全;若不能使等式成立,則數(shù)值較大的一側(cè)對應(yīng)的物質(zhì)過量。應(yīng)注意的是,無論何種體系,最終剩余的氣體不可能是NO2。5 一氮的氧化物與O2、H2O反應(yīng)的計算【考法示例】1在一支13mL的試管中充滿N

12、O2和O2,將其倒立在盛有足量水的水槽中,若完全反應(yīng)后,試管內(nèi)剩余氣體為1mL(同溫同壓),則混合氣中NO2與O2的體積分別是。思路分析最后剩余的氣體可能是O2也可能是NO,若剩余的氣體是NO,則在4NO2+O2+2H2O4HNO3反應(yīng)結(jié)束時NO2剩余3mL。參考答案9.6mL、3.4mL或11mL、2mL解析關(guān)系式法關(guān)系式法:設(shè)混合氣體中NO2為xmL、O2為ymL。若剩余的氣體為O2,則NO2消耗完。由4NO2+O2+2H2O4HNO3得消耗的O2體積為0.25xmL,0.25x+x+1=13,x=9.6、y=3.4;若剩余的氣體是NO,則O2消耗完,反應(yīng)4NO2+O2+2H2O4HNO3

13、消耗的NO2為4ymL,又由3NO2+H2O2HNO3+NO知,此步反應(yīng)消耗3mLNO2,故有y+4y+3=13,y=2、x=11。得失電子守恒法得失電子守恒法:設(shè)混合氣體中NO2體積為xmL。若剩余的氣體是NO,則由3NO2+H2O2HNO3+NO知,該反應(yīng)結(jié)束時NO2過量3mL。(x-3)=4(13-x),解得x=11,O2體積為2mL。若剩余氣體是O2,此時NO2反應(yīng)完,故有4(13-x-1)=x,x=9.6,O2體積為3.4mL。6 一氮的氧化物與O2、H2O反應(yīng)的計算【考法示例】2用三支導(dǎo)管同時將NO、NO2、O2三種氣體通入到盛滿水且倒立在水槽(也盛有水)中的集氣瓶中,最后集氣瓶內(nèi)

14、仍充滿水,則通入的三種氣體的體積(同溫同壓下)比不可能是A.1 1 1 B.2 6 3 C.1 4 2 D.3 7 4參考答案C思路分析由于NO、NO2數(shù)量關(guān)系未知,故無法利用方程式進(jìn)行計算,但依據(jù)得失電子守恒原理可快速解題。解析由題中條件知氣體恰好反應(yīng)完,依據(jù)得失電子守恒原理有3V(NO)+V(NO2)=4V(O2),將四個選項代入上述等式中,只有C項不能使等式成立。7 二氨的實驗室制法【考法透析】1.加熱固態(tài)銨鹽和堿的混合物8 二氨的實驗室制法【考法透析】方法方法化學(xué)方程式化學(xué)方程式(或原理或原理)發(fā)生裝置發(fā)生裝置加熱濃氨水加熱濃氨水NH3H2ONH3+H2O2.實驗室制取氨的其他方法9

15、二氨的實驗室制法【考法透析】方法方法化學(xué)方程式化學(xué)方程式(或原理或原理)發(fā)生裝置發(fā)生裝置濃氨水濃氨水+固體固體NaOHNaOH溶于水放熱,促使氨水分解,且OH-濃度的增大有利于NH3的生成濃氨水濃氨水+固體固體CaOCaO與水反應(yīng),使溶劑(水)減少;反應(yīng)放熱,促使氨水分解?；瘜W(xué)方程式為NH3H2O+CaONH3+Ca(OH)210 二氨的實驗室制法【考法示例】3某同學(xué)用下列裝置(固定及夾持裝置、加熱儀器和橡膠管略)進(jìn)行有關(guān)氨制取的實驗探究。請回答下列問題:(1)若用裝置制取NH3,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為;若要測定生成的NH3的體積,則必須選擇的裝置是(填裝置序號),裝置中所盛試劑應(yīng)具有的性質(zhì)是。

16、(2)若用裝置制取并收集干燥的NH3,燒瓶內(nèi)裝的試劑是,分液漏斗中裝的試劑是,收集裝置應(yīng)選擇(填裝置序號)。11 二氨的實驗室制法【考法示例】參考答案(1)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3+CaCl2+2H2O氨氣難溶于該試劑,且該試劑不易揮發(fā),不與氨氣反應(yīng)(2)CaO(或NaOH或堿石灰)固體濃氨水(或濃NH4Cl溶液)解析(1)裝置適用于“固+固”加熱制取氣體,制取NH3時試劑選用NH4Cl和Ca(OH)2。若測定NH3的體積,必須用排液體法,而NH3極易溶于水,故不能用排水法,所用的液體必須不與NH3反應(yīng)也不溶解NH3才行。(2)裝置是“固+液”不需加熱的制氣裝置,制取NH3時,可用

17、濃氨水和堿石灰等作用。12 二氨的實驗室制法【突破攻略】(1)制取氨時所用的銨鹽不宜用硝酸銨、碳酸銨或碳酸氫銨。因為在加熱過程中,NH4NO3可能發(fā)生爆炸;而(NH4)2CO3、NH4HCO3受熱易分解產(chǎn)生CO2,使生成的NH3中混有較多的CO2雜質(zhì)。(2)消石灰不能用NaOH、KOH代替,一方面Ca(OH)2比NaOH便宜,另一方面NaOH、KOH具有吸濕性,易結(jié)塊,不利于產(chǎn)生NH3,且在加熱條件下易腐蝕試管。(3)氨是堿性氣體,不能用酸性干燥劑(濃硫酸、P2O5)干燥,也不能用CaCl2干燥,因為CaCl2可以吸收NH3生成CaCl28NH3。13 三金屬與HNO3反應(yīng)的規(guī)律和相關(guān)計算【考

18、法透析】1.思維模型2.反應(yīng)規(guī)律(1)硝酸氧化性很強,除Pt、Au外,幾乎所有金屬都能被硝酸氧化。(2)與金屬反應(yīng)時,鹽酸和稀硫酸中起氧化作用的是H+,所以能放出H2;而硝酸中的+5價N、濃硫酸中的+6價S的氧化性遠(yuǎn)大于H+的氧化性,所以硝酸、濃硫酸與金屬反應(yīng)不放出H2。(3)濃硝酸、濃硫酸遇Fe、Al等,常溫鈍化(在金屬表面生成一層薄而致密的氧化膜),所以常用鋁槽車運輸濃硝酸、濃硫酸;但加熱或稀釋時,仍會發(fā)生反應(yīng)。注意：鈍化的實質(zhì)是發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。14 三金屬與HNO3反應(yīng)的規(guī)律和相關(guān)計算【考法透析】15 三金屬與HNO3反應(yīng)的規(guī)律和相關(guān)計算【考法透析】16 三金屬與HNO3反應(yīng)的規(guī)律和

19、相關(guān)計算【考法示例】17 三金屬與HNO3反應(yīng)的規(guī)律和相關(guān)計算【考法示例】18【專題探究】 噴泉實驗的形成原理氣體氣體HClNH3CO2、Cl2、H2S、SO2NO2+O2CH2 CH2吸收劑吸收劑水或氫氧化鈉溶液水或鹽酸氫氧化鈉溶液水溴水1.形成噴泉的原理形成噴泉最根本的原因是瓶內(nèi)外存在較大的壓強差。當(dāng)燒瓶內(nèi)氣體溶于液體或與之反應(yīng)時,瓶內(nèi)氣體大量減少,壓強減小,外界的大氣壓將液體壓入燒瓶內(nèi)。2.常見噴泉的形成主要有以下兩類(1)極易溶于水的氣體(NH3、HCl等)與水可形成噴泉;(2)一些酸性氣體與NaOH(aq)也能形成噴泉。13.噴泉實驗成功的關(guān)鍵(1)盛氣體的燒瓶必須干燥;(2)氣體要充滿燒瓶;(3)裝置不能漏氣(實驗前應(yīng)先檢查裝置的氣密性);(4)所用氣體能大量快速溶于所用液體或氣體與液體能快速反應(yīng)。4.常見的噴泉實驗裝置噴泉實驗的本質(zhì)是形成較大的壓強差而引發(fā)液體上噴,為此可設(shè)計多種不同的裝置和采用不同的操作(如使氣體溶于水、熱敷、生成氣體、發(fā)生氣體體積減小的反應(yīng)等)來產(chǎn)生噴泉。 噴泉實驗的形成原理2裝置:打開止水夾,擠壓膠頭滴管的膠頭,使少量水進(jìn)入燒瓶,導(dǎo)致大量的NH3溶解。燒瓶內(nèi)形成負(fù)壓而產(chǎn)生噴泉。裝置:擠壓氣球,即可使少量的酚酞溶液沿導(dǎo)管進(jìn)入燒瓶,導(dǎo)致大量的NH3溶解,燒瓶內(nèi)形成負(fù)壓而產(chǎn)生“