新教材適用2023-2024學(xué)年高中化學(xué)專題7氮與社會可持續(xù)發(fā)展第3單元含氮化合物的合理使用課件蘇教版必修第二冊

專題7氮與社會可持續(xù)發(fā)展第三單元含氮化合物的合理使用自主預(yù)習(xí)·新知導(dǎo)學(xué)合作探究·釋疑解惑課堂小結(jié)課標(biāo)定位素養(yǎng)闡釋1.能說出銨鹽的性質(zhì),以此為基礎(chǔ)能說出氨氣的實驗室制法及銨鹽的檢驗方法,培養(yǎng)學(xué)以致用的理念。2.能說出幾種常見的氮肥以及其他化學(xué)肥料為糧食增產(chǎn)作出的重要貢獻(xiàn)。3.能說出含氮化合物對環(huán)境的危害,學(xué)會辯證看待問題,能說出預(yù)防和控制氮氧化物污染的措施,增強環(huán)保意識,培養(yǎng)科學(xué)的態(tài)度與社會責(zé)任感。

自主預(yù)習(xí)·新知導(dǎo)學(xué)一、銨鹽的性質(zhì)1.銨根離子()與酸根離子形成的離子化合物稱為銨鹽。2.銨鹽多為無色、易溶于水的晶體。3.化學(xué)性質(zhì)。(1)不穩(wěn)定性。【自主思考1】

能加熱NH4Cl制取NH3嗎?提示:NH4Cl分解產(chǎn)生的NH3和HCl遇冷會再次化合為NH4Cl,不能用于制取NH3。(2)與堿反應(yīng)。

【自主思考2】

有兩瓶失去標(biāo)簽的溶液,分別是NH4Cl溶液和NaCl溶液,如何區(qū)分?提示:取其中一種待測液放入試管中,向其中滴加濃NaOH溶液,加熱試管,將濕潤的紅色石蕊試紙置于管口,若試紙變藍(lán)則證明該溶液為NH4Cl溶液,否則為NaCl溶液。二、常見氮肥及其使用1.常見氮肥?！咀灾魉伎?】

為什么適應(yīng)在pH較高的石灰性土壤中生長的植物優(yōu)先使用硝態(tài)氮肥,而適應(yīng)在酸性土壤中生長的植物優(yōu)先使用銨態(tài)氮肥?提示:堿性條件下,銨根離子會轉(zhuǎn)化為氨氣,導(dǎo)致氮肥損失;酸性條件下,硝酸根離子更容易被還原,導(dǎo)致氮肥損失并造成環(huán)境污染。2.化肥使用不當(dāng)帶來的環(huán)境問題。(1)帶來的環(huán)境問題。①長期使用化肥的土壤,容易酸化、板結(jié)。②雨水沖刷,使肥料進(jìn)入溪水、河水和湖泊。水中的肥料會使細(xì)菌和藻類迅速生長,并消耗水中的氧氣,嚴(yán)重時導(dǎo)致水中含氧量減少,許多水生生物隨之死亡、腐爛,水質(zhì)下降。(2)解決辦法。①開發(fā)更多綠色的化肥。②更科學(xué)、合理地使用化肥。③修復(fù)被污染土壤。三、氮氧化物的無害化處理1.氮氧化物帶來的危害有形成酸雨;破壞臭氧層;形成光化學(xué)煙霧,危害人體健康及植物生長。2.氮氧化物污染的預(yù)防和控制。(1)安裝汽車尾氣凈化器。尾氣通過凈化裝置(含鈀等金屬元素催化劑),NO、CO會轉(zhuǎn)化為無害氣體,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CO+2NO2CO2+N2。(2)使用以液化天然氣(LNG)或高效燃料電池作為動力的新型環(huán)保汽車?！咀灾魉伎?】

空氣質(zhì)量報告為什么特別關(guān)注空氣中二氧化氮的含量?提示:二氧化氮不但會形成酸雨,還能破壞臭氧層。另外,氮氧化物是形成光化學(xué)煙霧的一個重要原因。光化學(xué)煙霧具有特殊氣味,刺激眼睛,傷害植物,并使大氣能見度降低?！拘Ч詼y】

1.判斷正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(1)氨氣與氯化氫氣體相遇會形成白煙。(

)(2)多數(shù)銨鹽易溶于水,可用作氮肥,貯存時要密封包裝且放于陰涼處。(

)(3)NH4HCO3與足量NaOH溶液共熱時,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為+OH-NH3↑+H2O。(

)(4)將氨氣轉(zhuǎn)化為固態(tài)銨鹽,這屬于人工固氮。(

)√√××(5)檢驗

時,往試樣中加入NaOH溶液,微熱,用濕潤的藍(lán)色石蕊試紙檢驗逸出的氣體。(

)(6)用堿石灰固體或NaOH固體均可干燥氨氣。(

)(7)硝態(tài)氮肥適宜于氣候比較冷涼的地區(qū)和季節(jié),在旱地分次施用,肥效快而明顯,但不宜在高溫、多雨的水田地區(qū)施用。(

)×√√(8)銨態(tài)氮肥適宜于水田,也適宜于旱地施用,但施用于土壤表面或堿性土壤,損失較大。(

)(9)空氣質(zhì)量日報報道的大氣污染物是CO2、SO2、氮氧化物、固體懸浮顆粒。(

)√×2.下列說法不正確的是(

)。A.銨鹽多為無色、易溶于水的晶體,受熱易分解B.銨態(tài)氮肥與堿性肥料混合施用,有利于提高肥效C.凡是銨鹽都能與苛性鈉共熱產(chǎn)生NH3D.碳酸氫銨受熱分解產(chǎn)生的氣體經(jīng)堿石灰干燥后可得到純凈的NH3答案:B解析:

銨態(tài)氮肥與堿性肥料混合施用,生成的氨氣逸出,使肥效降低。

合作探究·釋疑解惑探究任務(wù)1探究任務(wù)2探究任務(wù)1銨鹽的性質(zhì)及其應(yīng)用問題引領(lǐng)實驗室里常用的制取氨的簡易裝置如圖所示。圖1圖21.寫出圖1中制取氨的化學(xué)方程式。堿石灰和棉花的作用分別是什么?提示:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑。堿石灰用于干燥NH3;棉花的作用是防止NH3與空氣形成對流而使收集到的氨不純凈。2.圖1中,如何檢驗試管中氨已收集滿?如何吸收處理實驗中多余的氨?提示:將濕潤的紅色石蕊試紙放在管口,若試紙變藍(lán),則說明試管中氨已收集滿;用水或稀酸吸收多余的氨,并在導(dǎo)管末端接一倒扣的漏斗,防止倒吸。3.用圖2中的實驗方法制取氨的原理是什么?還可用哪些物質(zhì)代替NaOH固體?提示:將濃氨水滴入NaOH固體中,NaOH溶解使溶液的堿性增強,并放出大量的熱,促使NH3·H2O分解釋放出大量的NH3。可用生石灰、堿石灰等代替NaOH固體。歸納提升1.銨鹽的化學(xué)性質(zhì)。(1)受熱易分解。大多數(shù)銨鹽受熱易分解生成氨氣,但一般會同時有其他氣體生成,所以實驗室不能用加熱銨鹽的方法制取氨氣,少數(shù)銨鹽受熱時會發(fā)生氧化還原反應(yīng),無氨氣放出。(2)易與堿反應(yīng)。銨鹽與堿共熱都能產(chǎn)生NH3。實驗室常用銨鹽與堿共熱反應(yīng)制取氨氣,銨態(tài)氮肥不能與堿性物質(zhì)如草木灰等混合施用,否則會降低肥效。2.銨鹽的檢驗(即

的檢驗)。(1)固體。(2)液體:可取少量液體注入試管中,再加入濃的NaOH溶液,微熱,然后用濕潤的紅色石蕊試紙或蘸有濃鹽酸的玻璃棒檢驗。3.氨氣的實驗室制法。(1)反應(yīng)原理和氣體發(fā)生裝置。(2)氣體的收集、檢驗及干燥。①收集:向下排空氣法。②檢驗:a.濕潤的紅色石蕊試紙;b.蘸有濃鹽酸的玻璃棒。③干燥:堿石灰。(3)多余氣體的吸收。用稀硫酸浸濕的棉花堵在管口或用如圖裝置吸收。(4)應(yīng)注意的問題。①用試管收集氨氣,應(yīng)在試管口塞上一團(tuán)疏松的棉花,防止NH3與空氣對流。②不能用濃硫酸、P2O5干燥NH3,也不能用無水CaCl2干燥,因為CaCl2+8NH3══CaCl2·8NH3。③不能用NH4NO3代替NH4Cl,因為NH4NO3加熱可能發(fā)生爆炸,也不能用NH4HCO3或(NH4)2CO3代替NH4Cl,因為它們分解還產(chǎn)生CO2。④不能用NaOH、KOH代替Ca(OH)2,因為NaOH、KOH具有吸濕性,易結(jié)塊,不利于產(chǎn)生NH3,且NaOH、KOH在高溫下易腐蝕試管。典型例題【例題1】

實驗室制取氨、收集、驗證其還原性并進(jìn)行尾氣處理的裝置和原理能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?

)。A.用裝置甲制取氨B.用裝置乙收集氨時氣體應(yīng)該從b口進(jìn)a口出C.裝置丙可用于驗證氨氣具有還原性D.可以用裝置丁吸收氨,進(jìn)行尾氣處理答案:C解析:A項,裝置中的氯化銨固體分解生成的氨和氯化氫氣體,在試管口處重新反應(yīng)生成固體氯化銨;B項,氨氣密度比空氣小,應(yīng)用向下排空氣法收集,用乙裝置收集NH3時,從a口進(jìn)b口出;C項,該裝置可用于驗證氨氣具有還原性;D項,氨極易溶于水,導(dǎo)管直接插入水溶液中易發(fā)生倒吸?！咀兪接?xùn)練1】

氨是化學(xué)實驗室常需制取的氣體。實驗室制取氨通常有兩種方法:①用固體氫氧化鈣與氯化銨共熱;②在常溫下將濃氨水滴加到氫氧化鈉固體上。(1)下面的制取裝置示意圖中,方法①應(yīng)選用裝置

(填“A”或“B”,下同),方法②應(yīng)選用裝置

。

(2)在制取后,如果要干燥氨,應(yīng)選用的干燥劑是

(填字母)。A.濃硫酸 B.固體氫氧化鈉 C.五氧化二磷(3)檢驗集氣瓶中是否收集滿氨氣的方法是

。

答案:(1)A

B(2)B(3)將濕潤的紅色石蕊試紙放在集氣瓶口處,若試紙變藍(lán),說明氣體已收集滿解析:A裝置適用于固體與固體加熱制氣體,B裝置適用于液體與固體(或液體)不加熱制氣體。NH3為堿性氣體,只能用堿性干燥劑。檢驗NH3一般用濕潤的紅色石蕊試紙。探究任務(wù)2氮氧化物對環(huán)境的影響問題引領(lǐng)酸雨對環(huán)境危害巨大,下圖是酸雨形成示意圖。1.酸雨的產(chǎn)生主要與什么物質(zhì)有關(guān)?提示:SO2和NOx等。2.NOx對大氣的危害有哪些?提示:形成硝酸型酸雨、形成光化學(xué)煙霧、破壞臭氧層等。歸納提升1.氮氧化物對環(huán)境的影響。(1)硝酸型酸雨的形成。硝酸型酸雨主要是人類活動產(chǎn)生的二氧化氮和一氧化氮在空氣中形成硝酸而產(chǎn)生的。一氧化氮在空氣中很不穩(wěn)定,易被空氣中的氧氣氧化生成二氧化氮,二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸。N2+O22NO,2NO+O2══2NO2,3NO2+H2O══2HNO3+NO。(2)光化學(xué)煙霧的形成。①汽車尾氣排放的NO被空氣中的氧氣氧化為NO2:2NO+O2══2NO2。②在日光照射下,NO2與O2經(jīng)過復(fù)雜的反應(yīng)生成臭氧。③臭氧與空氣中的氮氧化物和一些碳?xì)浠衔锇l(fā)生作用后,產(chǎn)生了一種有毒的煙霧,人們稱它為光化學(xué)煙霧。(3)氮氧化物對臭氧層的破壞。臭氧層主要分布在距地面20~25km的大氣層中,臭氧能吸收紫外線,防止地球上的生物受到傷害。飛機尾氣中的氮氧化物(NO和NO2)對臭氧層(含O3和O)破壞的反應(yīng)簡單表示為:O3+NO══O2+NO2,O+NO2══NO+O2。在低空,氮氧化物是空氣中氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧的催化劑,造成臭氧污染;而在高空,氮氧化物是臭氧轉(zhuǎn)化為氧氣的催化劑,破壞臭氧層。2.氮氧化物的預(yù)防和吸收。(1)使用清潔能源,減少氮氧化物的排放。(3)對生產(chǎn)化肥、硝酸工廠的廢氣進(jìn)行處理。①堿液吸收法:用堿溶液吸收氮氧化物生成硝酸鹽和亞硝酸鹽。2NO2+2NaOH══NaNO3+NaNO2+H2O,NO2+NO+2NaOH══2NaNO2+H2O。②催化還原法:用甲烷、氨氣、氫氣等還原劑將其還原成無毒的氮氣。典型例題