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氮肥的生产和使用


庄稼一枝花 全靠肥当家
将氮从游离态转化为化合态

—氮的固定

1.自然固氮

“雷雨发庄稼”

土壤中矿物 O2 H2O O2 N2 → NO → NO2 → HNO3 ——————→ NO3-

2.植物固氮

3.人工固氮

>豆科植物根瘤菌
1

哈伯——合成氨的发明者 1919年,德国化学家哈伯在实验室中首次人 工合成了NH3,才使大规模合成化肥成为现 实,并极大的推动了化学理论的发展。鉴于 此哈伯获诺贝尔化学奖。 N2+3H2
高温高压 催化剂

2NH3 (工业合成氨)

2

喷泉实验探究
1. 用右图装置进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干 燥氨气,引发水上喷的操作是? 2. 氨为什么会形成喷泉? 3. 喷泉实验成功的关键是什么? 4.如图装置能否进行喷泉实验,如果你认为可以, 该如何操作?

3

NH3的物理性质
状态 颜色 气味 沸点 密度 溶解度 易溶于水,常温、常压 1∶700,水溶液叫“氨 水”,且浓度越大密度越 小 气体 无色 刺激 -33℃,氨易液 比空气 性 化,“液氨”, 轻 (M=17) 常作致冷剂

NH3的化学性质 1. NH3与水的反应 NH3+H2O NH3 · H2O
一水合氨

实验2

NH4++ OH-

氨水中含有哪些分子和离子?

NH3· H2O == NH3↑+ H2O

■氨水保存: 密封、阴冷处
4

2. 氨与酸的反应
NH3+HCl = NH4Cl NH3+CO2 +H2O= NH4HCO3

实验3 2NH3+H2SO4 = (NH4)2SO4 NH3+HNO3 = NH4NO3

(NH4)2SO4

NH4NO3

NH4HCO3

NH4Cl

5

铵盐(NH4+)

由铵根离子和酸根离子构成的化合物

1. 铵盐的物理性质 都是白色晶体,并且都能易溶于水 2. 铵盐的化学性质 实验1 : Δ NH4Cl==NH3↑+HCl ↑ NH3+HCl ==NH4Cl 如何分离NaCl晶体和NH4Cl晶体? (1)铵盐受热分解 —— 不稳定性 铵盐应保存在阴凉处 Δ NH4HCO3==NH 3↑+CO2↑+H2O

110℃时: 400℃以上:

Δ NH4NO3==NH3↑+HNO3 ↑ Δ 4NH4NO3==3N 2↑+2NO2↑+8H2O
6

(2)铵盐与碱的反应 Δ (NH4)2SO4+2NaOH == Na2SO4+2NH3↑+2H2O Δ NH4NO3+NaOH == NaNO3+NH3↑+H2O Δ NH4++OH- == NH3↑+H2O NH4+的检验: 与碱液共热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。

7

氨气的实验室制取 Δ 1. 原理: 2NH4Cl + Ca (OH)2== CaCl2+2NH3↑+2H2O ?集气管口棉花的作用: 防止空气对流,提高集气的速度和纯度。 2. 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 3. 尾气处理: 用水或稀酸吸收

A

B

C
8

实验室中还可以用哪些方法快速制氨气?

①加热浓氨水法 ②浓氨水加生石灰法(生石灰吸水、溶解时放热)
【思考】下列物质能用来干燥NH3的是 A. 浓硫酸 B. 五氧化二磷固体 C. 氯化钙固体 D. 碱石灰
D

浓氨水

注意:无水CaCl2不能干燥NH3(形成CaCl2· 8NH3)

CaO

铵盐的性质为“三解”
易溶解、受热易分解、易碱解 【思考】使用铵态氮肥时应该注意哪些问题?

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【讨论】1. 已知NH3能将黑色的CuO还原为红色的Cu,请写出此 反应的化学方程式。 2NH3+3CuO === 3Cu+3H2O+N2 2.某研究性学习小组在查阅资料时发现,化工厂常用氨气来检验氯 气是否泄漏。你知道原理吗? 2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl(少量的NH3) 8NH3 + 3Cl2 = N2 + 6NH4Cl(过量的NH3)


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3. 氨具有还原性
4NH3+5O2 ===== 4NO+6H2O △ 2NO +O2 =2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO
催化剂

氨氧化法制硝酸

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