《氨和氮氧化合物》課件

《氨和氮氧化合物》本課件將介紹氨和氮氧化合物的化學(xué)性質(zhì)、應(yīng)用以及對(duì)環(huán)境的影響，并探討相關(guān)治理技術(shù)。課程目標(biāo)了解氨和氮氧化合物的基本性質(zhì)掌握氨、尿素、硝酸等重要氮化合物的化學(xué)性質(zhì)和應(yīng)用。認(rèn)識(shí)氮氧化合物對(duì)環(huán)境的影響理解氮素循環(huán)、氮污染以及相應(yīng)的治理措施。氨的化學(xué)性質(zhì)和應(yīng)用化學(xué)性質(zhì)氨具有堿性、還原性、配位性等化學(xué)性質(zhì)。應(yīng)用氨是重要的化工原料，用于生產(chǎn)化肥、炸藥、塑料等。氨的制備方法哈伯法以氮?dú)夂蜌錃鉃樵?，在催化劑作用下合成氨。其他方法包括生物合成法、電化學(xué)合成法等，但工業(yè)應(yīng)用較少。氨的工業(yè)合成1原料氣制備從煤炭、天然氣或石油中提取氫氣和氮?dú)狻?合成氨反應(yīng)在高壓、高溫、催化劑作用下合成氨。3氨分離和提純將氨氣與合成氣分離，得到純凈的氨氣。氨的水溶性和酸堿性水溶性氨氣易溶于水，形成氨水，是一種弱堿性溶液。酸堿性氨水溶液呈堿性，可與酸反應(yīng)生成銨鹽。氨在生物中的作用1氮源氨是生物體重要的氮源，參與蛋白質(zhì)、核酸等重要物質(zhì)的合成。2代謝調(diào)節(jié)氨參與生物體內(nèi)多種代謝過程，如尿素循環(huán)。3信號(hào)傳導(dǎo)氨可作為細(xì)胞間信號(hào)分子，參與細(xì)胞間信息傳遞。尿素的化學(xué)性質(zhì)和應(yīng)用化學(xué)性質(zhì)尿素是一種有機(jī)化合物，具有弱堿性，可溶于水。應(yīng)用尿素是重要的氮肥，也用于生產(chǎn)塑料、醫(yī)藥等。生產(chǎn)尿素的工藝流程1原料制備將氨氣和二氧化碳混合，制備尿素的原料氣。2合成反應(yīng)在高壓、高溫條件下，氨氣和二氧化碳反應(yīng)生成尿素。3分離提純將尿素從反應(yīng)混合物中分離出來，并進(jìn)行提純。硝酸的化學(xué)性質(zhì)和應(yīng)用化學(xué)性質(zhì)硝酸是一種強(qiáng)酸，具有氧化性，可與堿反應(yīng)生成硝酸鹽。應(yīng)用硝酸是重要的化工原料，用于生產(chǎn)化肥、炸藥、染料等。硝酸的工業(yè)合成氨氧化氨氣在催化劑作用下與氧氣反應(yīng)生成一氧化氮。一氧化氮氧化一氧化氮與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮。二氧化氮吸收二氧化氮在水中吸收，生成硝酸和一氧化氮。硝酸鹽的性質(zhì)和用途性質(zhì)硝酸鹽是硝酸的鹽類，大多數(shù)硝酸鹽可溶于水，具有氧化性。用途硝酸鹽可用作化肥、炸藥、火藥等。一氧化氮的化學(xué)性質(zhì)和作用生理功能一氧化氮是重要的信號(hào)分子，參與血管舒張、神經(jīng)傳遞等。環(huán)境污染一氧化氮是大氣污染物，參與酸雨的形成。二氧化氮的性質(zhì)和應(yīng)用化學(xué)性質(zhì)二氧化氮是一種紅棕色氣體，具有氧化性，可溶于水。應(yīng)用二氧化氮可用于生產(chǎn)硝酸，也可作為氧化劑。亞硝酸鹽和亞硝酸的性質(zhì)亞硝酸鹽亞硝酸鹽是亞硝酸的鹽類，大多數(shù)亞硝酸鹽可溶于水。亞硝酸亞硝酸是一種弱酸，具有氧化性和還原性。氮肥的種類和特點(diǎn)尿素含氮量高，易溶于水，適用于各種作物。硝酸銨含氮量高，但易吸濕，需注意儲(chǔ)存和使用。硫酸銨含氮量低，但可提供硫元素，適用于硫元素缺乏的土壤。氮肥的合理使用1根據(jù)土壤和作物需求施肥不同土壤和作物對(duì)氮元素的需求不同，要合理施肥。2科學(xué)施肥方法采用測(cè)土配方施肥技術(shù)，根據(jù)土壤測(cè)試結(jié)果施肥。3避免過量施肥過量施肥會(huì)造成土壤酸化、地下水污染等問題。氮素在生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)1大氣氮空氣中的氮?dú)猓还痰⑸锕潭ā?植物吸收植物通過根系吸收土壤中的氮素。3動(dòng)物攝食動(dòng)物通過攝食植物或其他動(dòng)物獲得氮素。4分解者分解動(dòng)植物遺體和排泄物被分解者分解，釋放氮素。5氮素循環(huán)氮素在生態(tài)系統(tǒng)中不斷循環(huán)利用。大氣中氮氧化物的污染工業(yè)排放工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氮氧化物排放到大氣。交通運(yùn)輸汽車尾氣是氮氧化物的重要來源。農(nóng)業(yè)活動(dòng)施用氮肥、畜禽養(yǎng)殖等也會(huì)產(chǎn)生氮氧化物。氮污染對(duì)環(huán)境的危害1酸雨氮氧化物是大氣酸雨的重要來源，會(huì)造成土壤酸化、水體酸化等問題。2光化學(xué)煙霧氮氧化物參與光化學(xué)煙霧的形成，導(dǎo)致空氣質(zhì)量下降。3溫室效應(yīng)氮氧化物是溫室氣體，會(huì)加劇溫室效應(yīng)。氮素的循環(huán)利用生物固氮利用固氮微生物，將空氣中的氮?dú)夤潭榈?。污水處理?duì)生活污水和工業(yè)廢水進(jìn)行處理，回收其中的氮素。氨氮污染治理技術(shù)生物脫氮利用微生物將氨氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，去除污水中的氨氮?；瘜W(xué)脫氮利用化學(xué)方法，將氨氮轉(zhuǎn)化為其他無害物質(zhì)，去除污水中的氨氮。工業(yè)廢氣中氮化合物的處理吸附法利用活性炭等吸附材料，吸附廢氣中的氮氧化合物。催化還原法利用催化劑，將氮氧化合物還原為氮?dú)?，去除廢氣中的氮氧化合物。氨氮污染防治的重要性1保護(hù)水資源氨氮污染會(huì)造成水體富營養(yǎng)化，影響水質(zhì)，威脅水生生物安全。2維護(hù)生態(tài)平衡氨氮污染會(huì)破壞生態(tài)系統(tǒng)，影響生物多樣性。3保障人體健康氨氮污染會(huì)造成飲用水安全問題，危害人體健康。保護(hù)生態(tài)環(huán)境的措施節(jié)能減排采用清潔生產(chǎn)技術(shù)，減少氮氧化物的排放。提高環(huán)保意識(shí)加強(qiáng)宣傳教育，提高公眾的環(huán)保意識(shí)。加強(qiáng)監(jiān)測(cè)建立完善的監(jiān)測(cè)體系，及時(shí)掌握氮污染情況。氨和氮氧化合物知識(shí)總結(jié)1化學(xué)性質(zhì)氨、尿素、硝酸等氮化合物的化學(xué)性質(zhì)。2應(yīng)用氨和氮氧化合物的工業(yè)應(yīng)用和生物學(xué)意義。3環(huán)境影響氮污染的來源、危害以及相