【化學(xué)課件】氮和氮的化合物課件

氮和氮的化合物本課件將帶你深入了解氮及其重要化合物，并探討其在化學(xué)、環(huán)境和生活中的重要作用。氮的概述氮?dú)獾男再|(zhì)氮?dú)馐菬o(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的氣體，是空氣中含量最多的元素。氮的發(fā)現(xiàn)氮?dú)庥傻つ釥枴けR瑟福在1772年發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)他將空氣中的氧氣去除后剩余的氣體，即為氮?dú)狻５男再|(zhì)惰性氮?dú)庠诔叵禄瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，這是由于氮?dú)夥肿又械又g存在著三鍵，鍵能較大。可燃性氮?dú)獗旧聿豢扇?，但能支持一些物質(zhì)的燃燒，例如鎂在氮?dú)庵腥紵龝?huì)生成氮化鎂。低溫液氮是重要的制冷劑，液氮的沸點(diǎn)為-195.8℃。氮的存在形式氮?dú)獾獨(dú)馐强諝庵泻孔疃嗟臍怏w，約占空氣體積的78%。氮化合物氮元素也存在于多種化合物中，例如氨氣、硝酸、尿素等。氮的化學(xué)反應(yīng)1氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)高溫下，氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)生成一氧化氮。2氮?dú)馀c金屬反應(yīng)高溫下，氮?dú)馀c某些金屬反應(yīng)生成氮化物，例如鎂在氮?dú)庵腥紵傻V。3氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)高溫高壓下，氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)生成氨氣，這是工業(yè)制氨的關(guān)鍵反應(yīng)。氮元素循環(huán)1大氣中的氮?dú)饪諝庵泻写罅康牡獨(dú)?，主要以N2形式存在。2生物固氮一些微生物可以將大氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氨，從而進(jìn)入生物圈。3硝化作用氨在土壤中被硝化細(xì)菌氧化為硝酸鹽，被植物吸收利用。4反硝化作用部分硝酸鹽在土壤中被反硝化細(xì)菌還原為氮?dú)?，返回大氣?動(dòng)物攝取動(dòng)物通過(guò)食物鏈攝取植物中的氮。6死亡分解生物死亡后，尸體被分解，釋放出氮，重新進(jìn)入土壤。氨的制備工業(yè)制氨工業(yè)上主要采用哈伯-博施法制備氨氣，該方法在高溫高壓下，以氮?dú)夂蜌錃鉃樵?，在催化劑的作用下合成氨氣。?shí)驗(yàn)室制備實(shí)驗(yàn)室中可以用銨鹽與強(qiáng)堿反應(yīng)制備氨氣。氨的性質(zhì)1無(wú)色氨氣是無(wú)色氣體，有刺激性氣味。2易溶于水氨氣極易溶于水，形成氨水，氨水顯弱堿性。3堿性氨氣具有弱堿性，可以與酸反應(yīng)生成鹽。氨的用途化工原料氨氣是重要的化工原料，用于生產(chǎn)硝酸、尿素等化學(xué)品。氮肥氨氣可直接用作氮肥，也可用于生產(chǎn)其他氮肥。制冷劑氨氣可以作為制冷劑，用于冰箱、空調(diào)等制冷設(shè)備。一氧化氮一氧化氮(NO)是一種無(wú)色氣體，常溫下不穩(wěn)定，易被氧化為二氧化氮。一氧化氮的性質(zhì)不穩(wěn)定一氧化氮在常溫下不穩(wěn)定，易被氧化為二氧化氮。有毒一氧化氮對(duì)人體有害，吸入過(guò)量會(huì)導(dǎo)致中毒。生物活性一氧化氮在生物體內(nèi)具有重要的生理作用，例如作為信號(hào)分子參與血管舒張、神經(jīng)傳遞等過(guò)程。一氧化氮的用途1醫(yī)藥一氧化氮可以用于治療心血管疾病，例如心絞痛、高血壓等。2農(nóng)業(yè)一氧化氮可以促進(jìn)植物生長(zhǎng)，提高農(nóng)作物產(chǎn)量。二氧化氮二氧化氮(NO2)是一種紅棕色氣體，有刺激性氣味，易溶于水，與水反應(yīng)生成硝酸和亞硝酸。二氧化氮的性質(zhì)1有毒二氧化氮對(duì)人體有害，吸入過(guò)量會(huì)導(dǎo)致中毒。2腐蝕性二氧化氮具有腐蝕性，對(duì)金屬和織物有腐蝕作用。3氧化性二氧化氮具有氧化性，可以與一些物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。二氧化氮的用途工業(yè)生產(chǎn)二氧化氮是重要的化工原料，可用于生產(chǎn)硝酸、硝酸鹽等。環(huán)境監(jiān)測(cè)二氧化氮是空氣污染的重要指標(biāo)，監(jiān)測(cè)其濃度可以反映環(huán)境質(zhì)量。硝酸硝酸(HNO3)是一種無(wú)色透明、具有刺激性氣味的液體，易揮發(fā)，極易溶于水。硝酸的性質(zhì)強(qiáng)酸性硝酸是強(qiáng)酸，具有強(qiáng)烈的腐蝕性。氧化性硝酸具有強(qiáng)氧化性，可以與許多金屬反應(yīng)，生成相應(yīng)的硝酸鹽。揮發(fā)性硝酸易揮發(fā)，揮發(fā)出的硝酸氣體有毒，會(huì)刺激呼吸道。硝酸的用途亞硝酸亞硝酸(HNO2)是一種不穩(wěn)定的弱酸，易分解為一氧化氮和水，有毒，是一種環(huán)境污染物。亞硝酸的性質(zhì)弱酸性亞硝酸是弱酸，具有弱酸性，在溶液中可以部分電離。氧化性和還原性亞硝酸具有氧化性和還原性，可以與一些物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。亞硝酸的用途1有機(jī)合成亞硝酸可以用于有機(jī)合成，例如合成染料、醫(yī)藥等。2分析化學(xué)亞硝酸可以用于分析化學(xué)，例如測(cè)定一些金屬元素的含量。氮肥氮肥是重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，能夠?yàn)橹参锾峁┑?，促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育，提高農(nóng)作物產(chǎn)量。尿素的制備工業(yè)制備工業(yè)上，尿素是由氨氣和二氧化碳在高溫高壓下反應(yīng)制得。實(shí)驗(yàn)室制備實(shí)驗(yàn)室中，尿素可以用氰酸銨的水解反應(yīng)來(lái)制備。尿素的性質(zhì)1白色晶體尿素是白色結(jié)晶性固體，易溶于水。2無(wú)臭無(wú)味尿素沒(méi)有明顯的氣味。3肥效高尿素是氮肥中含氮量最高的，肥效高。尿素的用途農(nóng)業(yè)尿素是重要的氮肥，可用于各種農(nóng)作物。工業(yè)尿素可以用于生產(chǎn)塑料、樹(shù)脂、膠粘劑等。飼料尿素可以作為動(dòng)物飼料添加劑。硝態(tài)氮和銨態(tài)氮硝態(tài)氮硝態(tài)氮是指以硝酸根離子(NO3-)形式存在的氮，如硝酸銨、硝酸鉀等。銨態(tài)氮銨態(tài)氮是指以銨離子(NH4+)形式存在的氮，如硫酸銨、氯化銨等。土壤中的氮循環(huán)1有機(jī)氮土壤中有機(jī)質(zhì)中的氮被微生物分解為無(wú)機(jī)氮。2氨化作用有機(jī)氮在微生物作用下轉(zhuǎn)化為氨。3硝化作用氨被硝化細(xì)菌氧化為硝酸鹽，被植物吸收利用。4反硝化作用部分硝酸鹽在土壤中被反硝化細(xì)菌還原為氮?dú)?，返回大氣。氮肥的合理使用適量施肥根據(jù)土壤和作物需求，適量施用氮肥，避免造成土壤污染。合理搭配合理搭配氮肥、磷肥和鉀肥，平衡土壤養(yǎng)分?？茖W(xué)施肥采用科學(xué)的施肥方法，提高氮肥利用率，減少養(yǎng)分流失。氮化合物對(duì)環(huán)境的影響水體富營(yíng)養(yǎng)化過(guò)量的氮肥進(jìn)入水體，會(huì)導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，造成水質(zhì)惡化。大氣污染氮氧化物是重要的空氣污染物，會(huì)造成酸雨、霧霾等環(huán)境問(wèn)題。溫室效應(yīng)一些氮化合物是溫室氣體，會(huì)加劇溫室效應(yīng)。氮化合物的安全使用1合理施用根據(jù)土壤和作物需求，適量施用氮肥，避免造成土壤污染。2