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1、,血红素中含有氮元素,氮元素的重要作用,叶绿素中含有氮元素,氮元素的重要作用,航天飞机燃料肼：22,氮元素的重要作用,农业生产中的氮肥,氮元素的重要作用,氮在生产、科研领域有广泛应用,氮是生命物质的重要组成元素,弗里茨哈伯，德国化学家，出生在德国的一个犹太人家庭。1909年成为第一个从空气中制造出氨的科学家，使人类从此摆脱了依靠天然氮肥的被动局面，加速了世界农业的发展，因此获得1918年诺贝尔化学奖。 一战中，哈伯担任化学兵工厂厂长时负责研制、生产氯气、芥子气等毒气，并使用于战争之中，造成近百万人伤亡，遭到了美、英、法、中等国科学家们的谴责。 赞扬哈伯的人说：他是天使，为人类带来丰收和喜悦，是
2、用空气制造面包的圣人；诅咒他的人说：他是魔鬼，给人类带来灾难、痛苦和死亡。,哈伯,(一)氮的存在,1.大部分氮元素以游离态的形式存在于空气中 体积分数约占78% ;,(二)氮气的物理性质,无色无味的气体, 难溶于水,密度比空气略小,氮气采用排水集气法或直接收集在球胆或塑料袋中,质量分数约占75%,排水法装置,2NO + O2 = 2NO2 (红棕色),3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,NO：无色无味的微溶于水的有毒气体,极易和氧气反应。,NO2：红棕色有刺激性气味的易溶于水的有毒气体,雷雨过程中氮元素发生的变化,思考：（1）写出其离子方程式 （2）标出电子转移的方向与数目，并指出
3、氧化 剂与还原剂物质的量之比？,思考：NO、 NO2是否为酸性氧化物？,思考：如何除去NO中混有的NO2气体？,思考：现有一试管二氧化氮，将其倒置于水槽中， 试管内会有什么变化？,现象：红棕色气体消失，水位上升， 最后水充满试管的2/3， 无色气体充满试管的 1/3（上部）,3NO2+H2O=2HNO3+NO,练习1：将充满NO和NO2的混合气体45mL的试管，倒立 于水中，一段时间后，气体的体积为35mL，原混合气体中，NO和NO2的体积比为 A2:1 B2:7 C7:2 D9:7,练习1：将充满NO和NO2的混合气体45mL的试管，倒立 于水中，一段时间后，气体的体积为35mL，原混合气体
4、中，NO和NO2的体积比为 A2:1 B2:7 C7:2 D9:7,解析： 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO V 3 1 3-1=2 （45-35）=10 mL,A,15 mL,V(NO2) = 15 mL，V(NO) = 30 mL； V(NO2) :V(NO) = 1：2,思考：通入多少体积的氧气可使试管内气体无残留？,思考：如何操作能减少产生的一氧化氮气体？,想想看：,4NO2 + O2 +2H2O = 4HNO3,（1）2+（2）,练习2: 在标准状况下，将充满NO2和O2（体积比为41 ）气体的干燥烧瓶倒置于水中，瓶内液面逐渐上升。当液面不再上升后，烧瓶内溶液的物质的量
5、浓度为 (假设溶液不扩散),练习3：若所盛气体为NO2气体，则所得溶液的物质的量浓度为多少？,想想看：如果有一试管一氧化氮气体，通入多少氧气可以用水吸收不残留气体？,4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3,（1）3+（2）2,例4、 将体积为10mL的试管倒置于盛水的水槽中，先向试管中注入一定量的NO，再通入O2，两种气体共为10mL，水面逐渐上升，至余3mL气体时为止。求原混合气体中NO和O2各多少毫升？,解（1）若剩余气体为NO则氧气完全反应，设氧气的体积为x 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3,x=3mL V(NO)=7mL,（2）若剩余气体为O2,则NO完全反应
6、，设NO的体积为y 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3,y=4mL V(O2)=6mL,用过量的氧气帮助氮氧化物被水完全吸收，既有利于保证原料的充分利用和硝酸的产量，又有利于减少空气的污染。,通过以上分析，对工业生产硝酸时减少氮氧化合物 的排放，减少空气污染有什么启示？,2氮氧化物对环境污染的防治,（1）来源：,氮氧化物主要来源于汽车尾气、工厂废气的排放、金属的冶炼，其中，汽车尾气是城市大气中氮氧化物的主要来源之一。,(2)危害：,酸雨（硝酸型酸雨）,光化学烟雾,光化学烟雾,光化学烟雾：汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化物（NOx）等一次污染物，在阳光的作用下发生化学
7、反应，生成臭氧（O3）、醛、酸等二次污染物，参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成浅蓝色有刺激性的烟雾污染现象叫做光化学烟雾。,主要危害： 光化学烟雾的成分非常复杂，具有强氧化性，刺激人们眼睛和呼吸道黏膜，伤害植物叶子，加速橡胶老化，并使大气能见度降低。,氮氧化物防治,(一)氮的存在,1.大部分氮元素以游离态的形式存在于空气中 体积分数约占78% ;,(二)氮气的物理性质,无色无味的气体, 难溶于水,密度比空气略小,氮气采用排水集气法或直接收集在球胆或塑料袋中,质量分数约占75%,排水法装置,氮气的化学性质,2、氮气与活泼金属反应,1、氮气与氧气反应,N2+O2 = 2NO,
8、放电或高温,空气中主要成分为氮气，为什么镁在空气中燃烧时 主要和氧气发生反应，只有极少量镁和氮气 发生反应呢？,3、氨的合成,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),合成氨的条件：,1.压强：20 MPa50MPa 2.温度：500左右 3催化剂： 铁触媒以铁为主体的多成分催化剂。,高温高压,催化剂,三、铵盐,1、铵盐的涵义：,由铵根离子和酸根离子构成的化合物,2、铵盐的物理性质：,都是晶体，并且都能溶于水,3、铵盐的化学性质,思考、如何分离NaCl晶体和NH4Cl晶体？,（1）、铵盐受热分解不稳定性,（2）、铵盐与碱的反应,4、铵盐的检验,四、氨气的实验室制取：,1 、原理：,a:铵盐选用
9、氯化铵，不选用硫酸铵和硝酸铵等，因为这些氧化性酸的铵盐在温度较高时，会发生氧化还原反应，生成二氧化硫等多种气体，且存在一定的安全的隐患,b. 一般用Ca(OH)2，而不用NaOH，因NaOH碱性太强，对大试管腐蚀比Ca(OH)2强。,c. 采用固固加热的原因，不采取溶液的原因，是因为生成的氨气极易溶于水，反应物采用溶液不易于氨气的逸出,药品的选择,固体+固体加热制取气体与制取O2相同,2、装置：,实验室制氨气,实验室制氧气,蘸有稀硫酸的棉花的作用：,1、防止气体散入大气造成污染危害健康。 2、防止对流。空气进入会影响氨的纯度。,3、干燥：,用碱石灰或生石灰在干燥管或U型管中干燥,4、收集：,向
10、下排空气法,5、验满：,（1）湿润的红色石蕊试纸靠近试管口 （2）玻璃棒蘸取浓盐酸靠近试管口,6、尾气处理：,用水或稀酸吸收,干燥管,U型管,吸收尾气防倒吸装置,倒扣的漏斗刚刚接触水槽液面。倒吸刚开始时水进入漏斗还没升上去就脱离水槽液面降回去,倒吸就是因为压强差或冷热差，使水回流。,思考：实验室还有没有制取氨气的其他方法呢？,B、向浓氨水中加入生石灰或氢氧化钠 CaO+NH3.H2O=Ca(OH)2+NH3 生石灰与水反应反应放出大量的热，有利于氨气的放出 氢氧化钠溶液放出大量的热，有利于氨气的放出,C、加热氨水 NH3.H2O=NH3+H2O（加热）,你认为上述三种方法，哪种最简单呢,1998年诺贝尔奖获得者伊格纳罗,发现一氧化氮 (NO)是人体内 保护机体抵抗 心血管疾病与 其他疾病的信 号分子,授奖致辞: “(表彰他们)关于一氧化氮在心血管组织中作为信号分子的发现“,
