高一化学专题四 第二单元 含氮化合物的性质和应用(一)苏教版必修1知识精讲.doc
苏教版高中化学必修一 专题四第二单元:生产生活中的含氮化合物(教案)4-2-2. 氮肥的生产和使用
专题4 硫、氮和可持续发展第二单元生产生活中的含氮化合物【思考】如何证明氨气是极易溶于水的气体呢?【演示】喷泉实验⑴喷泉实验的原理:⑵实验现象:⑶实验结论:【思考】①喷泉为什么不满或失败?②能否用CO2气体设计一个喷泉实验?如何设计?空气可以吗?【过渡】:溶液变红的现象表明氨有什么性质?【板书并讲解】②氨的化学性质1.NH3与水的反应:在氨水中既有自由的氨分子,也有水合氨分子和铵离子,主要形成水合氨分子。
只有一小部分水合氨分子电离成铵根离子和氢氧根离子,故溶液显弱碱性。
在氨水中存在下列平衡:。
NH3·H2O一元弱碱:氨的水溶液称为氨水(试分析氨水中所含微粒种类),氨水密度小于水,其密度随浓度增大而减小(酒精与之相同,硫酸、盐酸都与之相反)NH3·H2O不稳定,加热易分解NH3·H2O==NH3↑+H2O。
2.、氨与氯化氢反应:⑴实验现象:⑵实验结论:⑶化学反应方程式:⑷氨与酸反应的实质是:⑸氨气的检验方法:思考并回答回答左侧问题练习使用下列气体和溶液能否成功实现喷泉实验?① Cl2NaOH溶液② NO NaOH溶液③ SO2浓硫酸④ HCl 水练习:在1L1mol/L氨水中A.含1molNH3氨分子B.含NH3和NH4+之和为1molC.含1molNH3·H2OD.NH3、NH3·H2O、NH4+之和为1mol。
苏教版化学必修一专题四第二单元教学案
专题四:第二单元生产生活中的含氮化合物课时1氮氧化物的产生及转化【主干知识】1氮气:无色无味、难溶于水的气体。
空气中78% (体积分数)是氮气。
氮分子(N2)为双原子分子,结构稳定,决定了氮气性质的稳定性,常温下氮气很稳定,很难与其它物质发生反应,因此,生产上常用氮气作保护气。
但这种稳定是相对的,在一定条件下(如高温、放电等),也能跟某些物质(如氧气、氢气等)发生反应。
2、固氮作用:游离态氮转变为化合态氮的方法。
途径举例自然固氮闪电时,N2转化为NO 放电N2 +O2 == 2NO生物固氮豆科作物根瘤菌将N2转化为化合态氮工业固氮工业上用N2和H2合成氨气催化剂N2 + 3H2 高温高压2NH33、氮氧化物(NO和NO 2):【典型例题】1 Murad等三位教授最早提出了NO分子在人体内有独特功能,近年来此领域研究有很大进展,因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖,关于NO的下叙述不正确的是A、NO可以是某些低价N物质氧化的产物B、NO不是亚硝酸的酸酐C、NO可以是某些高价N物质的还原产物5、 美国医学教授因发现 X 物质在人体血管系统内具有传送信号的功能而荣获 尔生理学和医学奖。
因此 X 物质被誉为“生物信使分子” 也是一种污染大气的无色气体且能使血红蛋白失去携氧能力。
则C.CO 2D.NO( )B •—氧化氮与氧气反应生成二氧化氮D.由氨气制碳酸氢氨和硫酸氨( )B .是氧化剂 D •既不是氧化剂又不是还原剂8、一定体积下,将等体积的 NO 和O 2的混合气体置于试管中,并将试管倒立于水槽中,充中,瓶内液面上升,最后烧瓶内溶液的物质的量浓度为 ()A 、0.045mol/LB 、0.036mol/LC 、0.026mol/LD 、0.030mol/L 11、电闪雷鸣是人们司空见惯的自然现象,地球上每年平均发生 315160余次闪电(1)每当雷电交加之际,空气中可能发生如下反应:① ______________________________ ② ____________________________________________ ③ __________________________________ ④ ____________________________________________1 m 3厂1 _3A 、 一B 、一C 、一D 、-44889、在体积为VL 的密闭容器中通入a mol NO 和b mol O 2, 反应后容器内氮原子数和氧原子数之比为( )aA 、—B 、aC 、aD 、ab2ba 2b2(a +2b)10、在标准状况下, 将 NO 2和。
苏教版必修1 专题4第2单元 生产生活中的含氮化合物(第1课时) 课件(13张)
5.以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是( D )
选项 A B C D
氧化物
CO2 SO2 NO2 CO
解析:NO2与水反应生成硝酸和NO:3NO2+H2O 2HNO3+NO,反应中氮元素化 合价一部分从+4价降低到+2价,另一部分升高到+5价,所以NO2既是氧化剂, 也是还原剂。
4.汽车尾气在光照下,产生光化学烟雾,它的形成过程可用下面的化学方程 式表示:NO2N O+O,2NO+O2 2NO2 ,O+O2 O3。下列叙述中不正确的是 (C ) A.在此过程中,NO2是催化剂 B.在此过程中,NO是反应的中间产物 C.该过程总反应的化学方程式为2O3 3O2 D.光化学烟雾能引起人严重的呼吸功能障碍
考点精练
1.下列有关氮气的叙述中错误的是( B ) A.氮气可作贮存水果、粮食的保护气 B.氮气的化学性质比白磷活泼 C.在雷雨天,空气中的N2和O2反应生成NO D.氮气既可作氧化剂,又可作还原剂
解析:N2的化学性质稳定,其活泼ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ不如白磷。
2.下列关于氮气的说法中错误的是( C ) A.通常情况下 N2 性质很稳定,所以 N2 可以在电焊时作保护气 B.N2+O2 2NO,该反应是汽车尾气造成污染的主要因素之一 C.N2 质量约占空气的 4
环境问题 酸雨
光化学烟雾 温室效应 CO中毒
主要来源 化石燃料的燃烧 汽车尾气的排放 工厂废气的排放 燃料的不完全燃烧
高一化学专题四 第二单元 含氮化合物的性质和应用(一)苏教版必修1知识精讲
高一化学专题四第二单元含氮化合物的性质和应用(一)苏教版必修1【本讲教育信息】一、教学内容含氮化合物的性质和应用(一)二、考点清单1. 掌握氮的氧化物之间的转化2. 了解NO、NO2的物理性质3. 了解氮的氧化物对空气的污染及防治措施三、全面突破知识点1:氮气和氮的氧化物一)氮气1. 性质:无色无味、难溶于水的气体。
空气中78%(体积分数)是氮气。
氮分子(N2)为双原子分子,结构稳定,决定了氮气性质的稳定性,常温下氮气很稳定,很难与其它物质发生反应,因此,生产上常用氮气作保护气。
但这种稳定是相对的,在一定条件下(如高温、放电等),也能跟某些物质(如氧气、氢气等)发生反应。
N2 + O22NON2 + 3H 2 2NH32. 固氮作用:游离态氮转变为化合态氮的方法。
途径举例自然固氮→ 闪电时,N2 转化为NO生物固氮→ 豆科作物根瘤菌将N2 转化为化合态氮工业固氮→ 工业上用N2 和H2合成氨气二)氮的氧化物(NO和NO2)1. 性质比较:NO NO2色、态(常温下)无色气体红棕色气体气味没有气味刺激性气味溶解性不溶于水溶于水毒性有毒有毒重要反应2NO + O2 = 2NO23NO2 + H2O = 2HNO3 + NO氮的氧化物对环境的污染、危害及防治措施①硝酸型酸雨的产生及危害②造成光化学烟雾的主要因素③破坏臭氧层措施:使用洁净能源,减少氮的氧化物的排放;为汽车安装尾气转化装置;处理工厂废气氮的氧化物是大气污染气体,常用碱(NaOH溶液)吸收2. 规律总结氮的氧化物溶于水的几种情况(1)NO2溶于水时可依据反应3NO2+H2O2HNO3+NO,进行计算。
(2)NO2和O2的混合气体溶于水,由4NO2+O2+2H2O4HNO3可知当体积比(3)NO和O2同时通入水中时,其反应是:4NO+2O24NO2,4NO2+O2+2H2O4HNO3,总反应式为:4NO+3O2+2H2O4HNO3。
当体积比V(NO):V(O2)= 4:3时,恰好完全反应> 4:3时,剩余气体为NO< 4:3时,剩余气体为O2(4)NO、NO2、O2三种混合气体通入水中,可先按(1)求出NO2与H2O反应生成的NO的体积,再加上原混合气体中的NO的体积即为NO的总体积,再按(3)方法进行计算。
苏教版高中化学必修一课件专题四第二单元生产生活中的含氮化合物复习课件第一课时(34张)
专题4 硫、氮和可持续发展
【名师点睛】这是一道以“汽车尾气处理” 这一生活常识为背景材料编写的信息题。在 解答时要读懂题意,明确问题,善于联想所 学知识。平时还需多关心与化学知识相关联 的生产、生活中的热点问题,做到学以致用.
栏目 导引
专题4 硫、氮和可持续发展
NO、 NO2、O2混合溶于水 的计算
栏目 导引
专题4 硫、氮和可持续发展
要点归纳 (1)NO、NO2性质比较及氮氧化物对环境的 危害和防治
色、态(常温下)
气味 毒性
重要反应
NO 无色气体
NO2 红棕色气体
无气味
刺激性气味
有毒
有毒
2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO
Hale Waihona Puke 栏目 导引专题4 硫、氮和可持续发展
NO
栏目 导引
专题4 硫、氮和可持续发展
(3)两种方法所测得的氮气密度数值不同, 你认为测定较为准确的方法是(填“方法 一”或“方法二”)________,理由是 ______________________________________ __________________________________。
10 mL。
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专题4 硫、氮和可持续发展
题型探究权威预测
氮氧化物的性质及危害
汽例车1 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,
栏目 导引
专题4 硫、氮和可持续发展
NO2
氮氧化物 对环境的 污染、危 害及防治
苏教版高中化学必修一 专题四第二单元:生产生活中的含氮化合物(教案)4-2-4.氧化还原方程式的配平
专题4 硫、氮和可持续发展第二单元生产生活中的含氮化合物主备人:田加才教学课题【必修Ⅰ】§4-2-4.氧化还原方程式的配平教学课时共1课时-第1课时教学目标知识目标⑴学会用化合价变化和电子转移的观点判断氧化还原反应⑵在复习化合价的基础上,使学生用化合价变化和电子转移的观点理解氧化还原反应、氧化剂、还原剂等概念⑶掌握用双线桥表示电子转移的方向和数目⑷掌握用化合价升降法配平氧化还原反应方程式能力目标⑴掌握用双线桥表示电子转移的方向和数目⑵掌握用化合价升降法配平氧化还原反应方程式⑶情感目标⑴体会量变引起质变的哲学道理⑵⑶教学重点教学难点教学方法教具准备教学课件教学过程教师主导活动学生主体活动修改、备注【复习】1、常见元素的化合价2、写出钠、氯原子的结构示意图,分析其得失电子的情况,推出钠、氯元素在化合物中的化合价【思考】标出2KBr+Cl2=Br2+2KCl此反应中各元素的化合价,分析哪种元素失电子给了哪种元素,得出氧化还原反应、氧化剂、还原剂的概念【练习】【学生归纳】元素化合价升高→失去电子元素化合价降低→得到电子【学生归纳】一、氧化还原反应的概念1.氧化还原反应:有电子转移的反应2.氧化还原反应的判断依据3.氧化剂还原剂在反应中的本质变化判断下列反应是否是氧化还原反应,是氧化还原反应的就请指出氧化剂和还原剂。
(1)2Fe+3Cl2=2FeCl3(2)CaO+H2O=Ca(OH)2(3)Cl2+H2O=HCl+HclO (4)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(5)CaCO3高温CaO+CO2↑(6)2H2O通电2H2↑+O2↑(7)NaOH+HCl=NaCl+H2O【归纳】上述反应各属于四种基本反应类型中的哪一种?四种基本反应类型与氧化还原反应有何关系?二、氧化还原反应和四种基本反应类型的关系【过渡】还原剂失去电子,氧化剂得到电子,我们可用双线桥来表示电子转移的方向和数目三、氧化还原反应中电子转移的表示方法(师生互动)1、双线桥法表示电子转移的方向和数目【强调】a、“e-”表示电子b、箭头从反应物指向生成物,箭头起止为同一种元素c、标出“得”与“失”及得失电子的总数【小结】1、氧化还原反应的实质1、氧化还原反应中得失电子数相等【引入新课】那么如何配平常见的氧化还原反应的化学方程式呢?【阅读】教材p101【讲授】氧化还原反应方程式的配平巩固练习]2、标出下列反应电子转移的方向和数目MnO2+4HCl△MnCl2+2H2O+Cl24NH3+5O24NO+6H2ONH4NO3△N2O+2H2O。
高中化学苏教版必修1 专题4第2单元 生产生活中的含氮化合物 课件(99张)
(2)2NO+2CO ===== N2+2CO2
NO、NO2的主要性质探究
[思考交流] (1)二氧化氮溶于水和 NaOH 溶液的实验如图所示,据图回答下列问题:
图1
图2
图3
①图 1 实验试管内气体的颜色慢慢变为________色,水面________,最后
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去,他的生活就会变得不堪忍受。 他不仅应该是一个学生,而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/182021/11/18November 18, 2021
•8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心,这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进,不知自勉,任何教育者就都不能 在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方,儿童才会产生上进心。 2021/11/182021/11/182021/11/182021/11/18
静止在距试管底部的________处。
②图 2 实验把充满 NO2 的试管倒立水中,试管内水面上升且液面不变后,
再通入氧气,最后试管________液体。
③图 3 实验试管内液面________,最后试管________液体。
【提充满
③上升
全部充满
(2)将 NO2 和 O2 的混合气体充满试管,倒置于水中。若试管充满液体,则 NO2 与 O2 的体积比为多少?___________________________________________。
•2、一切真理要由学生自己获得,或由他们重新发现,至少由他们重建。
•3、教育始于母亲膝下,孩童耳听一言一语,均影响其性格的形成。
苏教版高中化学必修一专题4 第二单元 生产生活中的含氮化合物 课件.(共16张PPT)
氮肥的生产和使用
2013年肥料使用量百分比
氮肥70%
氮肥的生产和使用
常见氮肥
(NH4)2SO4
NH4NO3
NNHH4H4HCCOO3 3
NH4Cl
CO(NH2)2
【活动与探究 】
实验1 打开桌面上的氨水瓶,用手在 瓶口轻轻的扇动,闻气味。 实验2 用注射器向充满氨气的塑料 瓶中加少量的水,边加边振荡。
(1)产生怎样的Байду номын сангаас象?
(2)喷泉产生的原因是什么? 想(一3)想氨:有若气办没还法有有引胶哪发头些喷滴性泉管质吗,??
滴有酚 酞的水
【讨论】
为什么现在不常用氨水化肥?
①易挥发,降低肥效; ②呈碱性,碱化土壤; ③呈液态,不便运输。
铵盐有哪些性质?
初中教材中:施肥时要避免铵态氮肥与熟石灰、草木灰
实 等碱验性探物究质3混:用分,别否取则一会药降匙低氯肥化效铵。和氢氧化钙固体放
入塑料袋中并封口,用双手摩擦半分钟,闻气味;用胶 头滴管在小烧杯中取少量水润湿红色石蕊试纸,并用镊 子将试纸置于袋口,观察现象。
哈伯
获得1918诺贝尔化学奖
高温、高压
N2 + 3H2
2NH3 工业合成氨
催化剂
科技引领未来, 化学改变生活; 因为化学,我们不再饥饿, 因为化学,也曾遭受质疑; 科学合理的运用化学知识, 让我们的明天更美好!
化学4.2《含氮化合物的性质和应用》突破思路(苏教版必修1)
突破思路
本单元是在上一单元硫的基础上进一步学习氮元素的相关知识,在学习氮氧化物对环境的污染及其防治时,可采取理论联系实际的方式,结合图片或录像及其书本知识展开讨论,从而获取相关信息。
至于氨气和铵盐的性质,是本节的重点。
建议采取边讲边实验的方法,通过实验→观察→讨论→总结,使学生自己得出结论,尤其铵盐部分,可以再进一步归纳出铵盐都能与碱反应生成氨气这一共性,然后采取讨论和实验的方法,让学生总结出铵根离子的检验方法及氨气的制法,以此培养学生的观察和分析问题的能力。
硝酸足继硫酸后的另一种具有强氧化性的强酸。
建议该部分的教学可类比浓硫酸的物理性质、特性找出两者的相同点和不同点,以训练学生学习化学的方法。
硝酸的氧化性虽不是重点,但它是一大难点,可先复习浓硫酸与铜的反应,补充硝酸与铜、火热的木炭反应的演示实验,结合实验现象,得出结论,并教会学生写化学方程式。
高一化学专题四第二单元含氮化合物的性质和应用(二)苏教版必修1知识精讲
高一化学专题四第二单元含氮化合物的性质和应用(二)苏教版必修1【本讲教育信息】一、教学内容含氮化合物的性质和应用(二)二、考点清单(1)了解硝酸的物理性质及用途。
(2)掌握硝酸的化学性质。
(3)了解硝酸的工业制法。
三、全面突破知识点:硝酸的性质(1)物理性质:纯的硝酸是无色,易挥发的液体,常见的浓硝酸浓度一般是69%左右,浓硝酸久置变黄色,是因为硝酸见光分解产生的二氧化氮溶在其中。
注意:实验室硝酸应保存在棕色瓶中,并放在阴凉处。
(2)化学性质:①见光分解:4HNO34NO2↑+ O2↑+ 2H2O.②酸的通性。
但是金属与硝酸反应无氢气放出。
③强氧化性:A. 常温下,浓硝酸能使Fe、Al钝化;B. 与金属反应:Cu + 4HNO3(浓)== Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O,3Cu + 8HNO3(稀)== 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O。
注意:硝酸可与绝大多数的金属(除Au,Pt外)反应,与Cu后面的金属反应,一般浓硝酸放出NO2,稀硝酸放出NO。
C. 与非金属反应:C + 4HNO3(浓)加热CO2↑+ 4NO2↑+ 2H2O.注意:硝酸的浓度越大,氧化性越强。
浓度越大越不稳定。
(3)硝酸的工业制法:流程:氨气的催化氧化NO进一步氧化生成NO2用水吸收生成硝酸。
4NO + 6H2O,进一步氧化:2NO + O2 == 2NO2.设备:①氧化炉:4NH3 + 5O2催化剂△②吸收塔:用水吸收:4NO2 + O2 + 2H2O == 4HNO3.尾气处理:在工业生产中,将尾气进行循环使用,处理后进行进一步氧化,再生产硝酸。
【典型例题】例1、在下列反应中,HNO3既表现出氧化性,又表现出酸性的是()A. H2S+2HNO3S↓+2NO2↑+2H2OB. CuO+2HNO3Cu(NO3)2+H2OC. 4HNO34NO2↑+O2↑+2H2OD. 3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O【解析】硝酸在反应中化合价降低,则表现出氧化性,生成硝酸盐,则表现出酸性。
学年高一化学苏教版必修一同步课堂名师章节精讲 专题4 第二单元 生产生活中的含氮化合物(共3个课时)
第二单元 生产生活中的含氮化合物第一课时 氮氧化物的产生及转化1.N 2占空气体积的78%,是一种无色无味难溶于水的气体,化学性质比较稳定,可用作保护气。
2.工业上制取氧气用的是分离液态空气法,利用液态氮和液态氧的沸点不同进行分离。
3.打磨好的镁带在空气中燃烧可能发生的反应为: 2Mg +O 2=====点燃2MgO 、3Mg +N 2=====点燃Mg 3N 2、 2Mg +CO 2=====点燃2MgO +C 。
一、氮元素的作用 (1)氮是生命的基础。
(2)植物生长:氮能使植物枝叶茂盛,叶片增大。
二、氮氧化物的产生及转化“雷雨发庄稼”中发生的化学反应有: N 2+O 2=====放电2NO ,2NO +O 2===2NO 2, 3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO 。
三、NO 和NO 2的性质性质一氧化氮 二氧化氮 物理性质颜色 无色 红棕色 状态气体 气体 气味 无味 刺激性气味 密度 比空气略大 比空气大 溶解性 难溶于水 易溶于水 毒性有毒 有毒化学性质与氧气反应与水反应3NO 2+2NO+H2O===2HNO3+NOO2===2NO2四、氮氧化物的来源、危害和防治1.来源氮肥的生产、金属的冶炼和汽车尾气的排放。
2.危害(1)形成酸雨。
(2)产生光化学烟雾。
(3)破坏臭氧层。
3.防治(1)使用洁净能源,减少氮氧化物排放。
(2)转化汽车尾气。
(3)废气处理。
1.为什么“雷雨发庄稼”?答案:在电闪雷鸣的雨天,由于放电,空气中的N2和O2反应生成了NO,NO又被O2氧化成NO2,NO2在雨水中与水反应生成硝酸,随雨水淋洒到土壤中,并与土壤中的矿物质作用生成能被植物吸收的硝酸盐,完成自然固氮的过程,这就是雷雨发庄稼的原因。
2.连连看。
气体收集方法①SO2a.排水法②Cl2③NO b.向上排空气法④NO2⑤N2c.向下排空气法⑥H2答案:①-b②-b③-a④-b⑤-a⑥-ac3.汽车尾气中的NO是怎样产生的?答案:汽车的火花塞放电,使N2和O2发生反应生成了NO。
苏教版化学必修1专题四第二单元生产生活中的含氮化合物教学设计
苏教版化学必修1 专题四第二单元生产生活中的含氮化合物【教学目标】1、认识氮氧化物、氨和铵盐、硝酸等含氮化合物的性质和用途,知道含氮化合物的应用对社会生产的作用和对自然环境的影响。
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。
课时安排氮氧化物的产生及转化1课时氮肥的生产和使用1课时氮氧化物的产生及转化【教学目标】的重要性质;22.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。
“雷雨发庄稼”原理中学会推理的科学方法。
的性质学会类比的科学方法。
25.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。
【教学策略】在单元内容学习之前,利用多种方式向学生展现氮元素对于人类生产生活的重要性,激发他们学习本单元知识的浓厚兴趣。
本课时教学内容由自然界常见的闪电过程所引发的化学反应入手,用“一分为二”的观点组织教学内容。
氮氧化物的产生和转化产物既可以促进植物生长,同时它也会引起硝酸型酸雨和光化学烟雾,而给人类带来一定的危害。
为了趋利避害,引导学生在学习氮气、一氧化氮和二氧化氮性质的基础上,提出一些解决此类环境污染问题的主要办法,以提高他们的环保意识,形成与大自然友好相处的情感。
教学中,用视频材料激发学生对“雷雨发庄稼”原理的探究,从而对本节知识内容作一小结。
而“氮氧化物对环境的影响”应该建立在学生调查研究的基础上,通过师生之间的讨论和“汽车尾气处理”知识的拓展,学生可以形成一定的辩证思想和问题解决能力【教学过程】(一)创设情境,导入新课【展示图片】得出氮与我们的生产生活息息相关,进而过渡到今天的学习内容【教师提问】氮元素在自然界以什么形式存在?【学生回答】以游离态形式存在于空气中,以化合态形式存在于多种无机物及有机物中(学生小组讨论)【教师引导】那它是怎样由游离态变为化合态的呢?【学生回答】生物固氮,雷雨固氮,人工固氮(教师展示图片)【过渡】生物固氮同学们在初中就已经学习了,今天我们就来具体看看雷雨怎样发庄稼——涉及一氧化氮和二氧化氮【视频展示】一氧化氮与氧气在放电情况下反应,体系由无色变为红色,这是为什么呢?留给学生悬念。
苏教版化学必修1 专题4 第二单元 生产生活中的含氮化合物1 氮及其氧化物的性质(学案)
高中化学氮及其氧化物的性质一、考点突破知识点考纲要求题型 说明氮氧化物的产生与转化、危害与防治1. 认识氮氧化物的产生与转化;2. 知道含氮化合物对自然环境的影响,增强环境保护意识选择题 实验题NO 、NO 2的性质是考试热点二、重难点提示重点:N 2、NO 、NO 2的化学性质及对环境的影响。
难点:氮氧化物与水反应的实验探究。
考点一:氮元素的作用(1)氮是生命的基础。
(2)植物生长:氮能使植物枝叶茂盛,叶片增大。
考点二:氮氧化物的产生及转化“雷雨发庄稼”中发生的化学反应有: N 2+O 2放电2NO ,2NO +O 2===2NO 2, 3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO 。
思考:NO 2与H 2O 的反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比是多少?请用双线桥法表示出电子转移的方向和数目。
答案:氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1考点三:NO 和NO 2的性质性质一氧化氮 二氧化氮 物理性质颜色 无色 红棕色 状态气体 气体 气味 无味 刺激性气味 密度 比空气略大 比空气大 溶解性 难溶于水 易溶于水 毒性有毒有毒化学性质与氧气反应: 2NO +O 2===2NO 2与水反应:3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO实验装置实验步骤实验现象解释将一支充满NO 2的试管倒立在盛有水的水槽中 红棕色气体逐渐消失,水位上升,最后水充满整个试管的32,无色气体充满试管的31(上部)NOHNO OH NO +=+322231. 来源氮肥的生产、金属的冶炼和汽车尾气的排放。
2. 危害(1)形成硝酸型酸雨:NO 2溶于水后形成硝酸。
(2)产生光化学烟雾。
在日光照射下,NO 2使O 2经过复杂变化反应生成O 3,O 3与空气中的碳氢化合物反应产生有毒的光化学烟雾。
光化学烟雾对人体健康、植物生长等有很大危害。
(3)破坏臭氧层。
3. 防治(1)使用洁净能源,减少氮氧化物排放。
(2)转化汽车尾气。
苏教版必修1 专题4第2单元 生产生活中的含氮化合物(第2课时) 课件(15张)
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2.下列有关氨水的说法正确的是( A )
A.氨水有弱碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
B.氨水是弱碱,化学式是NH3·H2O
C.氨水显碱性的原因是NH3·H2O
N
H
4
B.氨气溶于水,溶液呈碱性,是因为生成了大量的NH4OH
C.实验室制备氨气的试剂和装置可为
D.工业上可用氨气作制冷剂
解析:氨气溶于水生成一水合氨,它能部分电离出 N ,H铵4 盐溶于水可直接电 离出 ,A正N H确4 ;氨水呈碱性是因为NH3·H2O部分电离产生OH-,B不正 确;实验室制备氨气用铵盐与Ca(OH)2加热制取,若用NH4Cl直接加热,得
解析:NaHCO3不能用作化肥,A错误;Na2CO3受热不分解,B错误;NH3具 有还原性,NO2具有氧化性,两者在一定条件下可发生氧化还原反应,C正确; 工业上合成NaHCO3,向饱和食盐水中先通入NH3再通入CO2,D错误。
4.下列气体:①NH3 ②NO2 ③NO ④O2 ⑤SO2中,适于用下图装置制取和 收集的气体是( D )
1.氨的物理性质
密度 比空气 小 .
知识梳理
气味 强烈 刺激 性气味
水溶性 极易溶于水(1∶700)
2.氨的化学性质
(1)氨气与水的反应
NH3+H2O NH3·H2O
NH
4
+OH-,氨气溶于水得氨水,NH3·H2O
为可溶性一元
弱碱,易挥发,不稳定,易分解:NH3·H2O
NH3↑+H2O 。
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高一化学专题四第二单元含氮化合物的性质和应用(一)苏教版必修1【本讲教育信息】一、教学内容含氮化合物的性质和应用(一)二、考点清单1. 掌握氮的氧化物之间的转化2. 了解NO、NO2的物理性质3. 了解氮的氧化物对空气的污染及防治措施三、全面突破知识点1:氮气和氮的氧化物一)氮气1. 性质:无色无味、难溶于水的气体。
空气中78%(体积分数)是氮气。
氮分子(N2)为双原子分子,结构稳定,决定了氮气性质的稳定性,常温下氮气很稳定,很难与其它物质发生反应,因此,生产上常用氮气作保护气。
但这种稳定是相对的,在一定条件下(如高温、放电等),也能跟某些物质(如氧气、氢气等)发生反应。
N2 + O22NON2 + 3H22NH32. 固氮作用:游离态氮转变为化合态氮的方法。
途径举例自然固氮→ 闪电时,N2 转化为NO生物固氮→ 豆科作物根瘤菌将N2 转化为化合态氮工业固氮→ 工业上用N2 和H2合成氨气二)氮的氧化物(NO和NO2)氮的氧化物是大气污染气体,常用碱(NaOH溶液)吸收2. 规律总结氮的氧化物溶于水的几种情况(1)NO2溶于水时可依据反应3NO2+H2O2HNO3+NO,进行计算。
(2)NO2和O2的混合气体溶于水,由4NO2+O2+2H2O4HNO3可知当体积比(3)NO和O2同时通入水中时,其反应是:4NO+2O24NO2,4NO2+O2+2H2O4HNO3,总反应式为:4NO+3O2+2H2O4HNO3。
当体积比V(NO):V(O2)= 4:3时,恰好完全反应> 4:3时,剩余气体为NO< 4:3时,剩余气体为O2(4)NO、NO2、O2三种混合气体通入水中,可先按(1)求出NO2与H2O反应生成的NO的体积,再加上原混合气体中的NO的体积即为NO的总体积,再按(3)方法进行计算。
【典型例题】例1. 在NO2与水的反应中,NO2的作用()A. 是还原剂B. 是氧化剂C. 既是氧化剂又是还原剂D. 既不是氧化剂又不是还原剂【解析】该题考查NO2与水的反应,该反应中,NO2一部分作氧化剂,一部分作还原剂,属于歧化反应。
【答案】C例2. 在体积为V L的密闭容器中通入a mol NO和b mol O2,反应后容器内氮原子数和氧原子数之比为()A. a/bB. a/2bC. a/(a+2b)D. a/2(a+b)【答案】C例3. 下列四组混合气体(体积比)为①NO2∶O2=2∶1 ②NO∶O2=2∶1 ③NH3∶O2=2∶1 ④NO2∶NO∶O2=1∶1∶1,将分别盛满上述各种气体的容积相等的四支试管倒置于盛有水的水槽中,最后试管内液面由低到高顺序正确的是()A. ④③②①B. ④①②③C. ③①④②D. ③②①④【解析】这是一道有关氮的氧化物溶于水的体积计算,根据反应方程式计算:①:4NO2+O2+2H2O4HNO3 ②:4NO+3O2+2H2O4HNO32 1/2 所以剩余气体体积为1/2 4/3 1 所以剩余体积为2/3③:氨气全部溶于水,所以剩余气体体积为1 ④:NO + NO2 + O2 + H2O =2 HNO3无气体剩余【答案】D例4.(1)充满NO2和O2混合气体10mL的试管,倒立在盛有水的水槽中,最后剩余lmL气体。
问原混合气体中NO2和O2的体积各占多少?【解析】I. 设剩余的1mL为O2,则参加反应的NO2和O2共9mL。
因4NO2+O2+2H2O4HNO3即V(NO2):V'(O2)=4∶1 V(NO2)=0.8×9mL=7.2mLV'(O2)=0.2×9mL=1.8mLV(O2)=1.8mL+1mL=2.8mLⅡ. 设剩余的1mL气体为NO,则3NO2+2H2O2HNO3+NO3 l可知剩余NO2为3mL所以发生4NO2+O2+2H2O4HNO3的NO2和O2共7mL。
V'(NO2)=0.8×7mL=5.6mLV(NO2)=5.6mL+3mL=8.6mL V(O2)=0.2×7mL=1.4mL【答】原混合气体中NO2和O2的体积分别是7.2mL和2.8mL或8.6mL和1.4mL。
(2)将V mL NO和NO2的混合气体通过水吸收后,得到a mL无色气体A,将此无色气体A与等体积的O2混合,再通过水充分吸收,得到5mL无色气体B。
试回答:A、B为何种气体?A气体的体积是多少?V的取值范围是多少。
【解析】NO和NO2的混合气体通入水中,只有NO2与水发生反应时生成NO,因此a mL 无色气体A应为NO。
又因为V(NO):V(O2)=4∶3时才能完全被水吸收,如等体积混合通入水中剩余气体必为O2,所以B为O2。
4NO+3O2+2H2O4HNO3a 3a/4剩余O2:a-0.75a=5mL a=20因NO为20mL,所以V>20。
设反应前NO体积为x,NO2体积为(V-x)。
3NO2+H2O2HNO3+NOV-x (V-x)/3所以:[(V-x)/3]+x=20 V=60-2x x>0 V<60所以V的取值范围为:20<V<60。
【答案】A为NO、B为O2。
A气体的体积是20mL。
V的取值范围是20<V<60。
例5. 汽车尾气(含有烃类、CO、SO2与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“催化转换器”(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环境循环的无毒气体,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)“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度,其原因是(3)控制城市空气污染源的方法可以有(多选扣分)a. 开发氢能源b. 使用电动车c. 植树造林d. 戴上呼吸面具【解析】解此题,一方面应从反应物自身的性质入手,汽车尾气中,CO具有较强的还原性,NO具有较强的氧化性,一定条件下,可能发生氧化还原反应;另一方面,应紧扣题意,寻找突破口,由“生成可参与大气生态循环的无毒气体”,推出生成产物为CO2和N2。
【答案】(1)2CO + 2NO 催化剂2CO2 + N2,(2)SO2转化成SO3,产生硫酸酸雾。
(3)a、b。
知识点二:氮肥的生产和使用一)氨气的物理性质:①氨气是无色、有刺激性气味的气体。
②在标准状况下,密度是0.771g·L-1,比空气小。
③氨易液化,液氨气化时要吸收大量的热,使周围温度急剧下降,所以液氨可作致冷剂。
④氨极易溶于水,常温常压下,1体积水中大约可溶解700体积的氨气。
氨的水溶液称作氨水。
二)氨的化学性质:(1)氨溶于水时,大部分氨分子和水分子形成一水合氨分子(NH3·H2O)。
一水合氨分子(NH3·H2O)不稳定,受热时分解为氨气和水。
NH3+ H2O NH3·H2ONH3·H2O NH4+ + OH-氨水显弱碱性。
名称液氨氨水形成氨降温加压液化氨溶于水物质分类纯净物混合物成分NH3NH3、NH3·H2O、H2O、NH4+、OH-(2)氨具有弱碱性,可以与酸(硫酸、硝酸、盐酸等)反应,生成铵盐。
NH3 + H+ = NH4+HCl + NH3 = NH4Cl (大量白烟)与硝酸反应现象一样H2SO4 + 2NH3 =(NH4)2SO4反应无现象(3)与氧气反应(具有还原性)氨气在催化剂(如铂等)、加热的条件下,生成一氧化氮和水,并放出热量。
此反应是放热反应,是工业制硝酸的基础。
4NH3 + 5O2催化剂△4NO + 6H2O(4)有还原性:2NH3 +3 Cl2 =6 HCl + N2(5)NH3的实验室制法:①铵盐与碱反应②将浓氨水滴加到碱石灰等干燥剂中③加热浓氨水(6)NH3的检验:①用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝;②用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口,有白烟生成。
三)铵盐:由铵根离子和酸根离子构成的盐。
如:硫酸铵【(NH4)2SO4 ,俗称硫铵,又称肥田粉】,氯化铵【NH4Cl,俗称氯铵】,硝酸铵【NH4NO3,俗称硝铵】,碳酸氢铵【NH4HCO3,俗称碳铵】,它们都是白色、易溶于水的晶体。
铵盐属于铵态氮肥。
常用氮肥还有尿素【CO(NH2)2】铵盐的通性:①铵盐受热易分解:NH4Cl △NH3↑+ HCl↑NH4HCO3△NH3↑+ H2O + CO2↑②铵盐能与碱反应放出氨气:NH4Cl + NaOH △NaCl + NH3↑+ H2O▲铵态氮肥,要避免与碱性肥料混合施用。
③NH4+的检验:取试样,加浓的NaOH溶液,加热,产生的气体用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝。
【典型例题】例1. 对于氨水的组成的叙述正确的是()A. 只含有氨分子和水分子B. 只含有一水合氨分子和水分子C. 只含有氨分子、水分子和一水合氨分子D. 含有氨分子、水分子、一水合氨分子、铵根离子和氢氧根离子【解析】氨溶于水发生的反应:NH3 + H2O NH3·H2ONH3·H2O NH4+ + OH-均为可逆反应,所以答案为D【答案】D例2. 质量分数为35%的氨水,与等体积的水混合后所得溶液的质量分数为()A. 17.5%B. 大于17.5%C. 小于17.5%D. 无法确定【解析】因为氨水的密度小于水的密度,所以等体积的水和氨水,水的质量大于氨水的质量,所以混合液的质量分数小于17.5%【答案】C例3. 下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是()【解析】实验室制取氨气可以用以下方法:①铵盐与碱反应 ②将浓氨水滴加到碱石灰等干燥剂中 ③加热浓氨水。
A 选项有些同学会认为正确,其实NH 4Cl 加热分解,但在管口又冷凝化合,所以不会放出氨气;C 选项固体加热试管口应略向下。
【答案】AC例4. 以下各种尾气吸收装置中,适合于吸收氨气,而且能防止倒吸的是( )【解析】氨气极易溶于水,所以吸收氨气要有防倒吸装置,A 选项错,因为气体不能通入密封体系中,B ,C ,D 装置都可以用来防倒吸,但C 装置中的倒置漏斗边缘应与水面相平,不能浸到液面下。
所以答案为B D【答案】BD例5. 把a L 含(NH 4)2SO 4和NH 4NO 3的混合液分成两等份,一份用b mol NaOH 刚好把NH 3全部赶出,另一份与BaCl 2溶液完全反应,消耗c mol BaCl 2。
则原溶液中NO -3的物质的量浓度(单位mol·L -1)为 A. a c b 2- B. a c b 42- C. a c b -2 D. ac b 22- 【解析】设平分后各含(NH 4)2SO 4的物质的量为x ,NH 4NO 3的物质的量为y ,则有: ⎩⎨⎧==+c x b y x 2 解得:y =(b -2c )mol 所以原溶液中c (NO -3)的浓度为L a mol y 2=ac b 42-mol·L -1。