可与水反应 Mg3N2+6H2O→3Mg(OH)2↓+2NH3↑ 4.氮的固定 (1)氮的固定: 游离态转化为化合态 植物根瘤菌 (2)固氮途经 ①生物固氮: ②大气固氮: N2 N2 + 3NO2 + 铵态氮肥 雷雨发庄稼 O2 H 2O 放电 2NO 2HNO3 + NO 高温高压 催化剂 2NO + O2 2NO2 ③工业固氮: N2 + 3H2 2NH3 5.氮气的用途 1.化性不活泼:焊接金属保护气、充填灯泡、充氮包装 2.熔沸点较低:深度冷冻物质(高科技领域应用) 石油泄漏在海上.喷发液氮,石油冷冻成固体颗粒,回收进 炼油厂 3.液氮治病:外科手术中的冷刀 4.液氮是火箭推进剂 5.制氨气、氮肥、硝酸、炸药、染料等 氨 气 三、氨气 1.氨分子结构 分子式: 电子式: NH3 结构式: N H H H 空间结构: 键角107°18′ 三角锥形 2.物理性质: (1)无色、有刺激性气味的气体 (2)比空气轻 常压,-33.5℃ (3)易液化(可做制冷剂) NH3(g) (4)极易溶于水(1:700) 常温,700~800KPa NH3(l) ρ (氨水) < ρ (水), 氨水的浓度越大,密度越小 硫酸 等体积 思考:质量分数为30%的氨水,用等质量的水稀 A B 释后,所得溶液中溶质的质量分数(C ) A. 等于15% B.大于15% C.小于15% D.无法确定 3.氨的化学性质 (1)与水反应 NH3+H2O NH3?H2O NH3?H2O 部分结合 部分电离 NH4+ + OH- ① NH3?H2O 是可溶性一元弱碱 ② NH3?H2O 不稳定,受热易分解 (保存:密封、阴暗、棕色瓶) NH3? H2O NH3↑ + H 2O ③氨水——氨气的水溶液 成分: 分子 离子 溶质: 比较: NH3、H2O、NH3?H2O NH4+、OH-、H+ 溶解的氨气 一水合氨 氨水 混合物 NH3 NH3· 2O H2O H NH4+ OH- H+ NH3· 2O H 物质类别 微粒种类 表示式 纯净物 NH3· 2O H NH3· 2O H (2)与酸反应生成铵盐 NH3 + HCl NH3+ HNO3 2 NH4Cl NH4NO3 4 (产生白烟) 用此反应及现象用于鉴定氨气 (产生白烟) NH3 + H2SO4 NH3 + H2SO4 (NH4)2SO NH4HSO4 ∴氨跟强酸反应的本质:NH3 + H+ → NH4+ NH3 + H2O + CO2 NH4HCO3 (3)还原性 氨的催化氧化: 20e -3 还原剂 4 NH3 + 5 O2 氧化剂 0 催化剂 +2 -2 -2 4 NO + 6 H2O 点燃 拓展: 4NH3+ 3 O2(纯氧) 2NH3 + 3 Cl2 8 NH3+3 Cl2 2N2 + 6 H2O (氨气不足时) N2+ 6 HCl 催化剂 N2+ 6 NH4Cl (氨气足量时) 4NH3+ 6NO 还原剂 5 N2+6 H2O (用氨清除NO) 思考: 1、现有0.1mol/L 氨水 100mL 问: (1) 溶液中存在哪些微粒? (2) 溶液中溶质是谁?多少摩尔? (3) 溶液中的电荷守恒关系如何? (4) 溶液中物料守恒关系如何? 四、铵盐 1、定义:氨与酸反应的产物(NH3+H+→NH4+ ), 即含铵根离子的盐 2、物理性质 (1)都是溶于水的离子晶体 (2)NH4+是无色的,只要阴离子无色,则铵盐晶体 及其溶液无色 3、化学性质 (1)铵盐受热易分解 △ (A)NH4Cl NH3↑+ HCl↑ NH3 + HCl → NH4Cl *与碘的升华是否相同? *两者是否是可逆反应? (B) NH4HCO3 (NH4)2CO3 (C) (NH4)3PO4 △ NH3↑+ CO2↑+ H2O △ 2NH3↑+ CO2↑+ H2O △ 3NH3↑+ H3PO4 * 硝酸铵、硫酸铵的受热分解反应复杂 * 硝酸铵受撞击就会发生爆炸,使用时要小心。 * 铵盐需低温保存,避免受热 (2)铵盐与碱反应 铵盐与强碱溶液反应的本质: NH4 + + OH- △ NH3↑+ H2O 注意:①反应条件:一般需加热才有氨气放出 ②此性质的应用: A、NH4+的检验: a.在溶液中加NaOH溶液 b.加热,用湿红色石蕊试纸检验 B、NH3的制取 ∴铵盐不能跟碱性物质混合使用和保存。 4.氨气的制备 ⑴实验室制备: 反应原理 Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O 装置 与制氧气的装置相同 收集 向下排空气法 检验 a、用湿润的红色石蕊试纸接近瓶口 b、用蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口 干燥 用碱石灰固体 不能用浓硫酸及无水氯化钙 ⑵工业制法: N2+3H2 快速制氨气: 高温、高压 催化剂 2NH3 (1)加热浓氨水 (2)用浓氨水与固体烧碱(或生石灰) 混合制氨气。 思考:你是否能设计一个快速制HCl气体的方法? 5.氨气的用途: (1)重要的工业原料 : 制氮肥、硝酸 (2) 致冷剂 (3)用于有机合成 五、化学肥料 肥料三要素:氮、磷、钾三种元素 1、氮肥:铵态氮肥(NH4+) 硝态氮肥(NO3-) 有机氮肥(尿素) 尿素:中性肥料 含氮量高 肥效持久,易保存,使用方便 ∴是优质高效氮肥,使用最多 2、磷肥 (1)过磷酸钙:又叫普通过磷酸钙,简称普钙 制取: Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 磷矿石 △ 有效成分 Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4 过磷酸钙(混合物) *为何要将Ca3(PO4)2转化为Ca(H2PO4)2? (2)重过磷酸钙:简称重钙 制取:Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 是一种高效磷肥 △ 3Ca(H2PO4)2 (3)磷肥有效成分计算——以P2O5的质量分数表示 如:Ca(H2PO4)2 3、钾肥 常见的有:KCl、K2SO4、KNO3、K2CO3(草木灰) 钾肥有效成分计算——以K2O的质量分数计算 如:KNO3 4、复合肥料——含N、P、K三种元素中至 少两种的化肥。 如:KNO3、(NH4)2HPO4、KH2PO4等 5、微量元素化肥——含量小于0.01%(即万 分之一) 6、使用化肥的利与弊 课本 P25