(共23张PPT)
专题7 氨与社会可持续发展
第一单元 氮的固定
高中化学必修
世界新冠疫情数据
截止日期:2020-10-21
数据范围:全球总数据
截止日期:2020-10-21
数据范围:不包含中国
累计确诊
累计治愈
累计死亡
累计确诊
累计治愈
累计死亡
41063205 例
30328372 例
1126437 例
较昨日+ 413020
较昨日+ 278904
较昨日+ 5592
41154779 例
较昨日+ 413039
28609848 例
较昨日+ 278942
1131183 例
较昨日+ 5592
冠状病毒的结构与元素组成
N
N
N2的结构与性质
N N
N2的化学性质不活泼,很难与其他物质反应。
N2的结构
N2的性质
决定
N2的用途
决定
N2可用作保护气。
氮氮三键
绿萝与黄豆的根部比较
绿萝根部
黄豆根部
根瘤菌
氮的氧化物
N2O :无色气体, 性质稳定,一般条件下不与氧气反应。
NO : 无色无味,难溶于水的有毒气体,易与氧气反应生成NO2。
N2O3:无色气体,一般条件下不与氧气反应。
NO2: 红棕色的有毒气体,一般条件下不与氧气反应。
N2O5:白色固体,性质稳定。
【资料卡】氮的氧化物
演示实验:NO2的性质
实验步骤
实验现象
实验结论
将充满NO2气体的集气瓶倒扣入水槽中
气体颜色由红棕色逐渐变淡,最终变成无色
水槽中的水被倒吸入集气瓶中,剩余少量的无色气体
NO2与水发生化学反应
思考:集气瓶中剩余的无色气体是什么?
NO2溶解于水
氮的氧化物
N2O :无色气体, 性质稳定,一般条件下不与氧气反应。
NO :无色无味,难溶于水的有毒气体,易与氧气反应生成NO2 。
N2O3:无色气体,一般条件下不与氧气反应。
NO2: 红棕色的有毒气体,一般条件下不与氧气反应。
溶于水且与水反应。
N2O5:白色固体,性质稳定。
【资料卡】氮的氧化物
实验仪器:20mL针筒(4支)、一通三导管(带开关)
实验药品:待测气体、氧气、水、氢氧化钠溶液
NO2与水反应的产物中是否存在NO?
实验装置的准备
1.待测气体(20mL)
4.氢氧化钠溶液
3.水
2.氧气(15mL)
控制开关
实验探究(一) NO2与水反应剩余的无色气体成分的探究
打开1号针筒和2号针筒的开关
将2号针筒中的氧气缓慢推10mL进入1号针筒
关闭1号针筒和2号针筒的开关
雷雨发庄稼
思考:氮气和氧气在放电条件下直接生成NO2吗?
NO
NO2
O2
放电
N2
O2
放电
N2
O2
NO2
?
实验探究(二) NO2与水反应后水中物质成分的探究①
打开1号针筒和3号针筒的开关
将1号针筒中的气体缓慢推15mL进入3号针筒
关闭1号针筒和3号针筒的开关
实验探究(二) NO2与水反应后水中物质成分的探究②
针头向上取下针筒
针头向下取下针筒
NO
NO
液体
液体
×
√
实验探究(二) NO2与水反应后水中物质成分的探究②
(1)将针筒竖直,拔下导管
(2)慢慢按活塞,用试管取液3mL
(3)保持针筒竖直,连接回导管
(4)选择紫色石蕊(或pH试纸)检验所取液体
雷雨发庄稼
NO
NO2
HNO3
NO3-
O2
放电
H2O
矿石
N2
O2
无色
红棕色
“一场雷雨一场肥”,涉及到哪些物质的转化?
硝酸与土壤中的矿物质反应生成硝酸盐( NO3 -)被植物所吸收。
N2 + O2 2NO
放电
3NO2 + H2O 2HNO3 + NO
2NO + O2 2NO2
氮的循环
雷电作用
生物固氮
(豆科植物的根瘤菌)
动物
氨或铵盐
亚硝酸盐
动物摄食
植物
动植物遗体
被细菌分解
硝酸盐
大气中的氮
制造蛋白质
落红不是无情物
化作春泥更护花
—生命的循环
工业固氮
全世界每年的雷电固氮量大约4-5亿吨。但随着科技的发展,人口的增加,自然固氮已经远远不能满足农业生产对氮元素的需求。
德国科学家哈伯与博施
他们经过无数次的失败和不懈努力,数千次实验尝试,建立了世界上第一座合成氨厂,1918年和1931年因为合成氨的成功获得了诺贝尔奖。
现代合成氨工业
现代合成氨工业可以提供约5亿吨的氮肥,在很大程度上缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾,改变了世界粮食生产的历史,使人类免受饥荒之苦。
氮元素失衡引起的环境问题
水体富营养化
酸雨
光化学烟雾
臭氧空洞
汽车尾气转化器
2CO + 2NO N2+ 2CO2
催化剂
选择性催化还原法
含氮化合物重新转化为氮气
4NH3 + 4NO + O2 4N2+ 6H2O
催化剂
4NH3 + 6NO 5N2+ 6H2O
催化剂
环保小卫士
(1)打开1号、2号开关,将氧气全部推入1号针筒
(2)关闭2号,打开4号,将1号针筒气体全部推入4号针筒
(3)关闭1号,打开3号,将3号针筒内物质全部推入4号针筒
1、2开3、4关
1、4开2、3关
3、4开1、2关
高中化学必修
我不去想是否能够成功
既然选择了远方
便只顾风雨兼程
我不去想身后会不会袭来寒风冷雨
既然目标是地平线
留给世界的只能是背影
我不去想未来是平坦还是泥泞
只要热爱生命
一切,都在意料之中
——《热爱生命》汪国真
研究建议:1. 汽车尾气中的氮氧化物是如何产生的?
2. 氮氧化物对环境、人体健康和动植物有哪些影响?
3. 如何减少汽车尾气中氮氧化物的排放对环境的影响?
课后作业:调查研究《汽车尾气中的氮氧化物与环境保护》