教育专题：氮肥的生产和使用.ppt
专题专题4 4 硫、氮和可持续发展硫、氮和可持续发展第二单元第二单元 生产生活中的含氮化合物生产生活中的含氮化合物氮肥的生产和使用氮肥的生产和使用氮肥简介氮肥简介（1 1）铵态氮肥：）铵态氮肥：（2 2）其它氮肥：）其它氮肥：硝态氮肥。硝态氮肥。如：如：KNO3有机态氮肥。有机态氮肥。如：如：CO(NH2)2（俗称硫铵俗称硫铵又称肥田粉又称肥田粉）(NH4)2SO4 氮是农作物生长的必须元素，自然界氮是农作物生长的必须元素，自然界中氮大多以游离态存在于大气中，不能被中氮大多以游离态存在于大气中，不能被植物直接吸收，虽然有的植物通过生物固植物直接吸收，虽然有的植物通过生物固氮和自然固氮能获得部分氮元素，但远远氮和自然固氮能获得部分氮元素，但远远不能满足其生长的需要。为了提高农作物不能满足其生长的需要。为了提高农作物的产量，的产量，科学家们苦苦探索了几百年科学家们苦苦探索了几百年。20世纪初，德国化学家世纪初，德国化学家哈伯哈伯首次用氢气和氮首次用氢气和氮气合成了氨，奠定了大规模工业合成化肥气合成了氨，奠定了大规模工业合成化肥的基础。的基础。一、工业合成氨一、工业合成氨：N23H2催化剂催化剂2NH3高温、高压高温、高压合成氨工厂合成氨工厂1、氨气的物理性质、氨气的物理性质（1）色，有色，有气味的气体。气味的气体。无无刺激性刺激性（2）密度比空气）密度比空气_小小（3）易液化，）易液化，可用作可用作 剂。剂。致冷致冷（4）极易溶于水。常温下，）极易溶于水。常温下，1体积水约能体积水约能溶解溶解 体积的氨。氨水的密度比水体积的氨。氨水的密度比水 ，且氨水浓度越大，其密度越，且氨水浓度越大，其密度越 。700小小小小二、氨气的性质二、氨气的性质实验探究实验探究1将胶头滴管中的水挤入将胶头滴管中的水挤入烧瓶，打开止水夹，烧烧瓶，打开止水夹，烧杯中的水沿着导管喷入杯中的水沿着导管喷入烧瓶，变成烧瓶，变成红色红色。氨气极易溶于水，氨气氨气极易溶于水，氨气的水溶液显的水溶液显碱性碱性。滴有酚酞的水滴有酚酞的水现象：现象：结论：结论：-氨气的喷泉实验氨气的喷泉实验 演演 示示 实实 验验（2）溶液为什么变为红色？）溶液为什么变为红色？（3）实验成败的关键是什么？）实验成败的关键是什么？（1）氨为什么会形成喷泉？）氨为什么会形成喷泉？a.烧瓶干燥；烧瓶干燥；b.装置的气密性好；装置的气密性好；c.收集的气体纯度尽可能高。收集的气体纯度尽可能高。氨气溶于水溶液显碱性。氨气溶于水溶液显碱性。氨极易溶于水，使烧瓶内外形成较氨极易溶于水，使烧瓶内外形成较大的压差；大的压差；湿润的红色石蕊试湿润的红色石蕊试纸变成纸变成蓝色蓝色。氨水易挥发，氨气的水氨水易挥发，氨气的水溶液具有碱性。溶液具有碱性。实验探究实验探究2现象：现象：结论：结论：2氨气的化学性质氨气的化学性质（1）氨跟水的反应）氨跟水的反应 NH3H2O NH3 NH4+OH-氨水保存：氨水保存：氨水中主要成份：氨水中主要成份：氨水的密度：氨水的密度：NH3H2O=NH3+H2O氨水的溶质：氨水的溶质：NH3小于水的密度小于水的密度密封密封,置于阴暗处置于阴暗处.讨论讨论液氨 氨水物质种类物质种类粒子种类粒子种类纯净物纯净物混合物混合物NH3NH3、H2O、NH3H2O NH4+、OH、H+氨水中存在哪些微粒？并与液氨进行比较。氨水中存在哪些微粒？并与液氨进行比较。烧杯中出现烧杯中出现白烟白烟。浓氨水、浓盐酸具有挥浓氨水、浓盐酸具有挥发性，发性，NHNH3 3与与HClHCl结合，结合，有固体有固体NHNH4 4ClCl生成。生成。实验探究实验探究3现象：现象：结论：结论：（2 2）氨气与酸的反应）氨气与酸的反应NH3+HCl=NH4Cl（白烟）（白烟）NH3+HNO3 =NH4NO3（白烟）（白烟）2NH3+H2SO4 =（NH4）2 SO4用蘸浓氨水的玻璃棒与蘸浓用蘸浓氨水的玻璃棒与蘸浓盐酸的玻璃棒靠近，能观察到盐酸的玻璃棒靠近，能观察到什么现象产生？为什么？什么现象产生？为什么？将上述浓盐酸换成浓硝酸或浓将上述浓盐酸换成浓硝酸或浓硫酸现象是否相同？为什么？硫酸现象是否相同？为什么？讨论：讨论：氨水作为化肥缺点是什么？氨水作为化肥缺点是什么？用什么办法可以解决这个问题？用什么办法可以解决这个问题？三、铵盐的性质三、铵盐的性质1.1.受热分解受热分解NH4Cl =NH3 +HCl NH4HCO3 =NH3 +H2O +CO2 实验探究实验探究4有关化学方程式：有关化学方程式：现象：现象：加热，试管中产生白烟，试管口重新生成白色固体。NH3+HCl=NH4Cl 由上面的反应可以看出由上面的反应可以看出,NH4Cl、NH4HCO3受热都能分解受热都能分解,都有都有NH3产生产生,但不但不是所有的铵盐受热分解都能产生是所有的铵盐受热分解都能产生NH3的。的。例如，例如，NH4NO3的分解的分解:2NH4NO3 =2 N2 +O2 +4H2O2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH32.2.与碱共热放出氨气与碱共热放出氨气实验探究实验探究5有关化学方程式：有关化学方程式：现象：现象：产生有刺激性产生有刺激性气味的气体，气味的气体，湿润的红色石湿润的红色石蕊试纸变蓝。蕊试纸变蓝。归纳：归纳：1.铵根离子的检验铵根离子的检验 ；2.氨气的实验室制法；氨气的实验室制法；3.避免铵态氮肥与碱性肥料混合施用。避免铵态氮肥与碱性肥料混合施用。思考与交流：思考与交流：根据上述性质，分析讨论此性质有何应用？根据上述性质，分析讨论此性质有何应用？问题思考问题思考：1.检验氨气是否充满试管的方法是检验氨气是否充满试管的方法是 ，观察到的现象是，观察到的现象是 。2.能否用浓硫酸干燥氨气？能否用浓硫酸干燥氨气？将湿润的红色石蕊试纸置于试管口将湿润的红色石蕊试纸置于试管口试纸变蓝试纸变蓝不能，因为不能，因为浓硫酸浓硫酸具有酸性，会跟氨气反应。具有酸性，会跟氨气反应。由于氮气分子很稳定，在参加化学反应时，由于氮气分子很稳定，在参加化学反应时，要求的反应条件很苛刻，例如放电等。这给人工要求的反应条件很苛刻，例如放电等。这给人工固氮带来了很大的困难。科学家们经过几百年的固氮带来了很大的困难。科学家们经过几百年的不断探索和苦心钻研，终于发现，在不断探索和苦心钻研，终于发现，在高温、高压高温、高压和使用一定和使用一定催化剂催化剂的条件下，可以将空气中的的条件下，可以将空气中的N2和和H2化合生成化合生成NH3。
