课件20张PPT。第二单元 生产生活中的含氮化合物
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第1课时 氮氧化物的产生及转化专题4 硫、氮和可持续发展1.掌握N2、NO和NO2的重要性质。
2.了解氮氧化物的用途及对大气的污染，知道硝酸型酸雨形成的过程和防治方法。
3.从“雷雨发庄稼”原理中学会推理的科学方法。
4.通过比较NO和NO2的性质学会类比的科学方法。
5.提高环保意识，培养爱护环境的态度，形成与大自然友好相处的情感。氮气具有广泛用途，是制造硝酸和化肥的重要原料；氮气的化学性质不活泼，常用作保护气，如焊接金属时常用氮作保护气，灯泡中充氮以延长使用寿命，食品包装时充氮以防腐；医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术；超导材料在液氮的低温条件下能显示超导性能。1.氮气和氧气在放电条件下反应的化学方程式是________________________________。
2.一氧化氮是____色气体，____溶于水，一氧化氮很不稳定，易被空气中的氧气氧化为________，该反应的化学方程式为__________________，二氧化氮是______色、有刺激性气味的气体，易溶于水，二氧化氮与水反应的化学方程式是__________________________，工业上利用这一原理生产硝酸。
3.能形成酸雨的主要物质是____________，能形成光化学烟雾的主要物质是_________。无微二氧化氮2NO＋O2===2NO2红棕3NO2＋H2O===2HNO3＋NOSO2、NO2NO21.下列物质不属于“城市空气质量日报”报道内容的是( )
A．二氧化硫
B．氮氧化物
C．二氧化碳
D．悬浮颗粒
解析：二氧化碳不是大气污染物，其他三项都是。
C2.下列关于NO的叙述正确的是( )
A．NO是一种红棕色的气体
B．含等质量的氧元素的NO和CO的物质的量相等
C．常温常压下，NO不能与空气中的O2直接化合
D．NO易溶于水，不能用排水法收集
解析：NO是一种无色微溶于水的气体，可用排水法收集，常温常压下NO很容易与O2直接化合成NO2。
B3.实验室收集NO、NO2两种气体( )
A．均可用排水法
B．均可用向上排气法
C．NO用向上排气法，NO2用排水法
D．NO用排水法，NO2用向上排气法
解析：NO易与空气中的O2反应，NO2与水反应，故前者不能用排空气法收集，后者不能用排水法收集。
D氮的氧化物的性质及与水反应的相关计算××√2.一氧化氮、二氧化氮的化学性质
(1)NO：与水不反应，在通常情况下易被氧气氧化为二氧化氮。2NO＋O2===2NO2 ①
(2)NO2：难被氧气氧化，易与水反应生成HNO3和NO。3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ②
①②两式合并得：4NO2＋2H2O＋O2===4HNO3或4NO＋2H2O＋3O2===4HNO3。
3.氮的氧化物溶于水计算方法
(1)NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体溶于水时，可依据3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，利用气体体积的变化差值进行计算。
(2)NO2和O2的混合气体溶于水时，由反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3进行计算。
①当V(NO2)∶V(O2)＝4∶1时，恰好完全反应，无气体剩余。
②当V(NO2)∶V(O2)>4∶1时，NO2过量，剩余气体为NO。
③当V(NO2)∶V(O2)<4∶1时，O2过量，剩余气体为O2。
(3)NO和O2的混合气体溶于水时，由反应4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3进行计算。
①当V(NO)∶V(O2)＝4∶3时，恰好完全反应。
②当V(NO)∶V(O2)>4∶3时，剩余气体为NO。
③当V(NO)∶V(O2)<4∶3时，剩余气体为O2。
(4)NO、NO2、O2三种混合气体同时通入水中，可先按3NO2＋H2O===2HNO3＋NO求出NO的体积，加上原混合气体中NO的体积，再按4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3计算。
特别提醒 (1)NO易与氧气反应，因此，一氧化氮不能与氧气共存，NO微溶于水且不与水反应。实验室中收集NO用排水法而不可用排空气法。
(2)NO2易与水反应，难被氧气氧化，二氧化氮能与氧气大量共存。实验室中收集NO2气体用向上排空气法而不可用排水法。
(3)NO、NO2均有毒，是大气污染物。化学实验中产生的含有NO、NO2的尾气，可用氢氧化钠溶液吸收。
将一试管(15 mL)NO2倒扣于水中，试管中还剩余的气体体积为( )
A．10 mL B．5 mL
C．15 mL D．0 mL
B汽车尾气(含有烃类、CO、SO2、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SO2转化为SO3，产生了硫酸酸雾ab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)题中指出催化转化器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(3)控制城市空气污染的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。
1.将游离态氮转变为化合态氮的过程称为氮的固定。
2.NO2既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。NO2能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝。
4.常见的环境问题
主要由SO2和氮氧化物引起酸化土壤，腐蚀建筑物等主要由氮氧化物、碳氢化合物引起危害人体健康，影响植物生长主要由氟氯代烃、氮氧化物等引起使地球上的生物受紫外线的伤害加剧主要由CO2等引起全球气候变暖本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件27张PPT。第2课时 氮肥的生产和使用专题4 硫、氮和可持续发展1.掌握氨及铵盐的性质和用途，了解液氨和氨水的区别。
2.知道氮肥的性能和使用氮肥的注意事项，认识到科学使用化肥的意义。
常用氮肥：46.7%含氮量最高的氮肥(有机物)17.7%易分解，施用时深埋35%易爆，结块不可用铁锤砸21.2%26.2%长期使用会使土壤酸化、板结铵态氮肥防晒防潮，且均不能与碱性物质(如草木灰、熟石灰等)混合施用1.工业合成氨的化学方程式为_______________________，德国化学家哈伯因在合成氨方面的巨大贡献而获得诺贝尔化学奖。
2.NH3是无色、有刺激性气味、______溶于水的气体，常温时，1体积水大约溶解700体积的氨气。氨易液化，工业上可使用液氨作_______剂。极易制冷3.氨气与水反应的化学方程式是______________________，氨水显弱碱性的原因是_________________________ (用电离方程式表示)。
4.氨气分别与浓盐酸、硫酸反应的化学方程式为___________________、_____________________________。
5.实验室加热氯化铵与熟石灰制氨气的化学方程式为_________________________________________________。
6.常见的铵盐都是白色、_____溶于水的晶体，受热易分解，能与碱反应放出_________。NH3＋HCl===NH4Cl2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4易氨气1.氨水显弱碱性的主要原因是( )
A．通常状况下，氨的溶解度不大
B．氨水中的NH3·H2O电离出少量的OH－
C．溶于水的氨分子只有少量电离
D．氨本身的碱性弱B2.检验氨气是否收集满的方法是( )
A．闻到有氨气逸出
B．棉花被气体冲出
C．用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验，发现试纸变蓝
D．用湿润的蓝色石蕊试纸在试管口检验，发现试纸变红
解析：NH3是唯一一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，用它可以检验NH3的存在。
C3.检验铵盐的方法是将待检物取出少量放入试管中，然后
( )
A．加热，用红色石蕊试纸放在试管口检验
B．加水溶解，用红色石蕊试纸检验溶液的酸碱性
C．加入碱溶液，加热，再滴入酚酞试液
D．加入苛性钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验
解析：检验铵盐的方法是把NaOH溶液加到某物质的固体或溶液里，加热后产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，就可以判断该物质是铵盐。
D感悟导引
1.判断下列说法是否正确：
(1)可用向上排空气法收集氨气( )
(2)可以加热分解氯化铵制备氨气( )
(3)可用浓硫酸干燥氨气( )
氨气的实验室制法×××3.净化装置：盛有碱石灰或NaOH固体的干燥管(或U形管)。
4.收集方法：只能用向下排空气法。
5.尾气吸收：棉花用稀硫酸浸湿，吸收氨气，防止多余的氨气逸出，污染空气。
6.验满方法
(1)将湿润的红色石蕊试纸放在试管口处，若试纸变蓝，则说明氨气已收集满。
(2)用玻璃棒蘸取浓盐酸靠近试管口处，若产生白烟，则说明氨气已收集满。 (2014·常州高一质检)实验室制氨气常用以下两种方法：①用Ca(OH)2和NH4Cl固体反应制取；②用固体生石灰与浓氨水混合制取。请回答下列问题：
(1)写出方法①的化学方程式：________________________________________________。
(2)方法②能制取氨气的原理是_______________________________________________________________________________________________________。
(3)检验氨气是否收集满的方法是_________________________________________________。生石灰与水反应放出大量的热使混合物温度升高导致浓氨水中的NH3挥发出来在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，看是否变蓝(4)通常用于证明NH3极易溶于水的实验是___________；氨水显碱性的原因是_______________________________。
(5)发生装置如上图，方法①应选用________，方法②应选用________(填标号)。喷泉实验AB[解析] 根据NH3的制备原理选择合适的装置。NH3是一种碱性气体，易溶于水可形成喷泉。方法②产生NH3的原因是CaO与H2O反应生成Ca(OH)2同时放出大量热，使溶液温度升高，放出NH3。
[规律方法] (1)收集氨气的试管口放一团棉花的作用：防止氨气和空气发生对流，提高氨气的纯度。
(2)不能用浓硫酸、P2O5干燥氨气，也不能用无水CaCl2干燥氨气，浓硫酸、P2O5分别与氨气反应生成相应的盐，CaCl2与NH3发生反应：CaCl2＋8NH3===CaCl2·8NH3。
(3)不能用NH4NO3和NH4HCO3代替NH4Cl，NH4NO3受热可能发生爆炸，NH4HCO3受热分解产生CO2，而使制得的氨气不纯。
(4)不能用NaOH、KOH代替熟石灰，因为NaOH、KOH易潮解而使反应物板结，而且在加热时对试管有较强的腐蚀性，易使试管破裂。解析：此气体要符合3个条件：①可用固体干燥剂干燥；②可用排气(此气体密度比空气小)法收集；③该气体在水中的溶解度大而且能用水吸收。符合这3个条件的气体为NH3。D感悟导引
2.判断下列说法是否正确：
(1)铵盐与氢氧化钠溶液共热可产生氨气( )
(2)二氧化碳气体在水中溶解度不大，所以二氧化碳气体不能做喷泉实验( )
(3)产生喷泉的原因是气体溶于液体中而产生压强差( )
铵盐的检验和喷泉实验√×√2.喷泉实验
(1)喷泉实验原理：容器内外形成较大的压强差，在压强差作用下，液体迅速流动，通过带尖嘴的导管喷出来，形成喷泉。
(2)用NH3做喷泉实验成功的关键：①氨气、烧瓶要干燥；②装置气密性好；③氨气的量要充足。
(3)常见能形成喷泉的气体及液体
酸性气体(HCl、H2S SO2、CO2)碱性气体(NH3)水溶性大的气体HCl、NH3Cl2NaOH溶液水或盐酸水NaOH溶液 (1)图甲为中学化学中常见的喷泉实验装置，在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体，下列各组合中不能形成这样的喷泉的是________。
A．HCl和H2O B．O2和H2O
C．NH3和H2O D．CO2和NaOH溶液B(2)某实验小组积极思考产生喷泉的其他办法，并设计了如图乙所示的装置。在图乙的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后能产生喷泉的是________。
A．Cu与稀盐酸
B．NaHCO3与NaOH溶液
C．CaCO3与稀H2SO4
D．NH4HCO3与稀盐酸
(3)比较图甲和图乙两套装置，从产生喷泉的原理分析，图甲是________(均填“增大”或“减小”)上部烧瓶内的气体的压强，图乙是________下部锥形瓶内的气体的压强。D减小 增大[解析] 第(1)小题四个选项中，A、C、D均是中学化学中学生熟悉的“喷泉”实验适用试剂，而只有B项，由于O2在水中的溶解度太小，故不能形成足够的压强差，不能形成喷泉，所以答案为B。第(2)小题与第(1)小题相比，在原理上既有相似之处又有不同之处，相似之处是均可以通过一定的压强差形成喷泉，不同之处是图甲是通过减小烧瓶内气体的压强形成压强差，而图乙是通过增大锥形瓶内气体的压强形成压强差，分析四个选项，只有D能产生大量的CO2气体，使锥形瓶内气体的压强明显增大，从而将液体压入烧瓶产生喷泉，故答案为D。图甲是因为烧瓶内气体压强突然减小产生压强差形成“喷泉”，图乙则相反，是因为下部锥形瓶内气体的压强增大产生压强差形成“喷泉”。2.如图装置，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种液体。挤压滴管的胶头，不能形成喷泉的是(已知CuS是难溶于水的黑色物质)( )
A．CO2(NaHCO3溶液)
B．NH3(H2O中含酚酞)
C．H2S(CuSO4溶液)
D．HCl(AgNO3溶液)
解析：CO2在NaHCO3溶液中的溶解度很小，因此不能形成喷泉；NH3极易溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O部分发生电离生成OH－，酚酞变红；H2S和CuSO4反应生成CuS黑色沉淀；HCl极易溶于水，且和AgNO3溶液发生反应生成白色沉淀。A1.氨与挥发性酸相遇产生白烟，氨遇浓硫酸无白烟产生。
2.氨气是非电解质；氨水是混合物，既不是电解质，也不是非电解质。
3.氨气是碱性气体，不能用浓硫酸干燥，也不能用无水CaCl2干燥，可用碱性干燥剂碱石灰、固体氢氧化钠或生石灰干燥。
4.多余氨气气体的吸收：用稀H2SO4浸湿的棉花堵在管口或用如右图装置吸收。
5.氨气溶于水，生成NH3·H2O，氨水浓度越大，密度越小。计算氨水物质的量浓度时溶质仍视为NH3。本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件20张PPT。第3课时 硝酸的性质专题4 硫、氮和可持续发展1.掌握硝酸的重要特性——氧化性和不稳定性。
2.利用铜与硝酸反应中尾气处理等问题进行环境保护教育。
3.知道工业上生产硝酸的基本原理，了解硝酸的特性和应用。 1.硝酸具有挥发性，稀硝酸能使紫色石蕊试液变_____色，酸雨中常含有少量的_____和_____等物质，酸雨的pH<____。
2.写出下列反应的离子方程式：
(1)氧化铜与硝酸反应________________________________________________。
(2)氢氧化镁与硝酸反应_________________________________________________。
(3)碳酸钙与硝酸反应________________________________________________。红硫酸硝酸5.6CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2OMg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2OCaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑1.硝酸是无色易挥发的液体，工业硝酸常因溶有少量_____而略显黄色，原因是________________________________ (用化学方程式表示)。
2.浓HNO3与Cu反应的化学方程式为________________________________________，稀HNO3与Cu反应的化学方程式为___________________________________________。NO2Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O3.浓HNO3与木炭共热反应的化学方程式为______________________________________。
4.常温下，冷的浓硝酸能使_________钝化。
5.写出工业上以氨为原料制硝酸的化学方程式：____________________________、_________________、_____________________________。
铁、铝2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO1.下列块状金属在常温下，能全部溶于足量的浓硝酸的是
( )
A．Au B．Cu
C．Fe D．Al
解析：HNO3能溶解除Pt、Au以外的大多数金属，但Fe、Al常温下在浓硝酸、浓硫酸中“钝化”。
B2.铁或铝遇冷、浓硝酸钝化，这是由于浓硝酸具有( )
A．强酸性 B．强氧化性
C．强腐蚀性 D．挥发性
解析：铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化是因为浓硫酸和浓硝酸具有强氧化性，将铁和铝的表面氧化成一层致密的氧化物保护膜。
B3.下列有关试剂的保存方法，错误的是( )
A．浓硝酸保存在无色玻璃试剂瓶中
B．少量的钠保存在煤油中
C．氢氧化钠溶液保存在有橡皮塞的玻璃试剂瓶中
D．新制的氯水通常保存在棕色玻璃试剂瓶中
解析：浓硝酸见光或受热易分解，应用棕色试剂瓶保存，并存放在阴凉处。
A感悟导引
判断下列说法是否正确：
(1)铁不能溶于冷的浓硝酸中，说明铁不能与冷的浓硝酸反应
( )
(2)浓硝酸与铜反应生成二氧化氮，稀硝酸与铜反应生成一氧化氮，故浓硝酸的氧化性比稀硝酸弱( )
(3)木炭与浓硝酸共热，反应中硝酸只表现氧化性( )硝酸的强氧化性××√1.本质
HNO3中的＋5价N具有很强的得电子能力。
2.规律
(1)浓硝酸一般被还原成NO2，稀硝酸一般被还原成NO。
(2)硝酸的浓度越大，反应温度越高，其氧化性越强。
(3)还原剂一般被氧化成最高价态。3.具体表现
(1)硝酸和酸碱指示剂的反应：紫色石蕊试液中滴加浓硝酸，先变红后褪色；紫色石蕊试液中滴加稀硝酸，只变红，不褪色。
(2)硝酸和金属反应
①除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属，如3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O。
②活泼金属与HNO3反应不生成H2，HNO3的浓度不同，还原产物不同。
③常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化。
④王水(浓HNO3和浓HCl体积比1∶3)，能溶解Au、Pt。H2S、Na2S、NaHS、FeS等SO2、H2SO3、Na2SO3、NaHSO3等HI、KI等FeSO4、FeCl2、FeO等HBr、NaBr等例如：6HI＋2HNO3(稀)===3I2＋2NO↑＋4H2O、
HI＋6HNO3(浓)===HIO3＋6NO2↑＋3H2O
3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O、3H2S＋2HNO3(稀)===3S↓＋2NO↑＋4H2O
3Na2SO3＋2HNO3(稀)===3Na2SO4＋2NO↑＋H2O
特别提醒 (1)硝酸氧化性的强弱是指硝酸分子中N原子得电子能力的强弱，而不是得电子的多少。
(2)有关硝酸参与的反应中，当有低价态含氮产物生成时，表现硝酸的氧化性；当有硝酸盐生成时，表现硝酸的酸性。
(3)一定量的浓硝酸与过量金属(如铜)的反应，随反应的进行，硝酸的浓度逐渐变小，产物由NO2过渡到NO。
(4)浓硝酸应避光存放在低温处，因硝酸见光或受热易分解。保存硝酸时不能用橡皮塞，因为硝酸有强氧化性且易与有机物发生反应。
在浓硝酸中放入铜片：
(1)反应开始的化学方程式为___________________________________________________。
(2)若铜有剩余，则反应快要结束时的化学方程式是__________________________________________________。
(3)待反应停止后，再加入少量25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是_______________________________________________________________________________________________________。
(4)若将12.8 g铜跟一定质量的浓硝酸反应，铜耗完时，共产生气体5.6 L(标准状况)，则所消耗的硝酸的物质的量是________。Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 0.65 mol将足量的铜加入到浓度均为2 mol·L－1的HNO3和H2SO4的混合溶液100 mL中，充分反应后，转移电子的物质的量为
( )
A．0.6 mol B．0.8 mol
C．0.45 mol D．0.4 mol
C1.浓硫酸具有脱水性，浓硝酸具有漂白性，在pH试纸上分别滴加稀硫酸、浓硫酸、稀硝酸、浓硝酸，看到的现象分别是变红、变红后变黑、变红、变红后褪色。
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