Презентация к уроку "Азот"

АЗОТ. Физические и химические свойства. Распространенность азота в природе. Способы получения .

учитель химии МБОУ «Гимназия2», г.Рязани

Аникина Е.В.

Цели урока:

• Изучить строение атома и молекулы азота;

• Развить исторические познания в области открытия химических элементов;

• Изучить физические и химические свойства вещества;

• Раскрыть роль азота в жизни человека и растений, а также в промышленности;

История открытия.

Даниэль Резерфорд

Карл Вильгельм Шееле

В 1772 г. английский ученый Д. Резерфорд и шведский исследователь

К. Шееле обнаружили в своих экспериментах по сжиганию веществ газ, который не поддерживает дыхания и горения.

История открытия.

В 1787 г. Антуан Лоран Лавуазье установил наличие в воздухе газа, не поддерживающего дыхания и горения, и по его предложению этому газу было дано название “азот”, означающий “безжизненный” (от лат. а – нет и зоэ – жизнь).

История открытия.

В 1790 г. Жаном Шапталем было предложено другое латинское название «нитрогениум», означающее “рождающий селитру”.

Жан Антуан Шапталь

Строение атома азота

молекулярная формула

Физические свойства азота

• При нормальных условиях азот это бесцветный газ, не имеет запаха, мало растворим в воде.

• В жидком состоянии (при температуре −195,8 °C) — бесцветная, подвижная, как вода, жидкость. Плотность жидкого азота 808 кг/м³. При контакте с воздухом поглощает из него кислород.

Физические свойства азота

• При −209,86 °C азот переходит в твердое состояние в виде снегоподобной массы или больших белоснежных кристаллов. При контакте с воздухом поглощает из него кислород, при этом плавится, образуя раствор кислорода

в азоте.

Химические свойства азота

При обычных условиях азот малоактивен. Это объясняется прочностью химических связей в его молекуле.

При высоких температурах связи ослабевают и азот становится реакционноспособным.

Из металлов азот реагирует в обычных условиях только с литием, образуя нитрид лития:

6Li + N 2 → 2Li 3 N + 39кДж

Химические свойства азота

С другими металлами он реагирует лишь при высоких температурах, образуя нитриды:

3Ca + N 2 → Ca 3 N 2

(нитрид кальция)

2Al + N 2 → 2AlN

(нитрид алюминия)

Химические свойства азота

Образующиеся нитриды полностью гидролизуются при контакте с водой:

Сa 3 N 2 + 6H 2 O → 3Ca(OH) 2 + 2NH 3

(аммиак)

↑

Химические свойства азота

С кислородом азот взаимодействует только в электрической дуге (3000-4000° С) (например, при грозовом разряде в атмосфере) или при очень сильном нагревании:

N 2 + O 2 ↔ 2NO↑ - Q

Химические свойства азота

При определенных условиях азот реагирует с водородом (температура 300° С, давление 20-30 МПа, катализатор пористое железо):

N 2 + Н 2 ↔ 2NН 3 ↑ + Q

(аммиак)

Получение азота

В лабораториях азот можно получать по реакции разложения нитрита аммония:

t

NH 4 NO 2 → N 2 ↑ + 2H 2 O

  В промышленности азот получают выделение из сжиженного воздуха

Биологическое значение азота

• Азот — одно из самых распространенных веществ в биосфере, узкой оболочке Земли, где поддерживается жизнь.

АЗОТ:

В атмосфере азота - 4 квадрильона (4·10 15 ) тонн

(4 000 000 000 000 000 тонн)

В океанах — около 20 триллионов (20·10 12 ) тонн

(20 000 000 000 000 тонн)

• Незначительная часть этого количества — около 100 миллионов тонн — ежегодно связывается и включается в состав живых организмов.

• Из этих 100 миллионов тонн связанного азота только 4 миллиона тонн содержится в тканях растений и животных — все остальное накапливается в разлагающих микроорганизмах и, в конце концов возвращается в атмосферу.

Главный поставщик связанного азота в природе — бактерии : благодаря им связывается приблизительно от 90 до 140 миллионов тонн азота.

Самые известные бактерии, связывающие азот, находятся в клубеньках бобовых растений.

• На использовании бактерий основан традиционный метод повышения плодородия почвы: на поле сначала выращивают горох или другие бобовые культуры, потом их запахивают в землю, и накопленный в их клубеньках связанный азот переходит в почву. Затем поле засевают другими культурами, которые этот азот уже могут использовать для своего роста.

Некоторое количество азота переводится в связанное состояние во время грозы

электрический разряд нагревает атмосферу вокруг себя, азот соединяется с кислородом (происходит реакция горения) с образованием различных оксидов азота.

• Таким образом, в результате естественных природных процессов связывается от 100 до 150 миллионов тонн азота год.

• В ходе человеческой деятельности тоже происходит связывание азота и перенос его в биосферу (например, засевание полей бобовыми культурами приводит ежегодно к образованию 40 миллионов тонн связанного азота).

• Всякий раз, когда вы совершаете поездку на автомобиле, в биосферу поступает дополнительное количество связанного азота.

• Примерно 20 миллионов тонн азота в год связывается при сжигании природного топлива .

• Но больше всего связанного азота человек производит в виде минеральных удобрений.

• Недостаток азота часто сдерживает рост растений, и фермеры для повышения урожайности покупают искусственно связанный азот в виде минеральных удобрений.

• Сейчас для сельского хозяйства каждый год производится чуть больше 80 миллионов тонн связанного азота

• Суммировав весь вклад человека в круговорот азота, получаем цифру порядка 140 миллионов тонн в год. Примерно столько же азота связывается в природе естественным образом.

Таким образом, за сравнительно короткий период времени человек стал оказывать существенное влияние на круговорот азота в природе.

• Каждая экосистема способна усвоить определенное количество азота, и последствия этого в целом благоприятны — растения станут расти быстрее.

• Однако при насыщении экосистемы азот начнет вымываться в реки.

Эвтрофикация (загрязнение водоемов водорослями)—самая неприятная экологическая проблема, связанная с азотом. Азот удобряет озерные водоросли, и они разрастаются, вытесняя все другие формы жизни.

Жидкий азот в медицине

N2

Синтез аммиака

Производство удобрений

Синтез азотной кислоты

Создание инертной среды

Домашнее задание

Параграф 15, 16, записи в тетради

Использованные ресурсы

• https://cdn.turkaramamotoru.com/en/daniel-rutherford-7753.jpg
• https://cdn.turkaramamotoru.com/ru/sheele-karl-vilgelm-4172.jpg
• http://img00.deviantart.net/dd6a/i/2013
• http://www.traces-ecrites.com/wp-content/uploads/2017/03/Jean-Antoine_Chaptal_1756-1832_comte_de_Chanteloup-768x929.jpg
• http://monateka.com/images/1321363.jpg
• https://ds02.infourok.ru/uploads/ex/1071/00009928-f441ad8d/img2.jpg
• https://ds04.infourok.ru/uploads/ex/0a91/00026808-ba1f3e59/img17.jpg
• https://avatars.mds.yandex.net/get-pdb/776003/1ec1cee5-9d14-409f-84b1-0107071f2833/s1200?webp=false
• http://www.uzluga.ru/potrd/1.+ Деление+клетки+основа+размножения+и+роста+организмов d/75461_html_m2ede300f.jpg
• https://bashagroplast.com/img/upload/fea836916a5a4ff0b30ade7328fc1019.jpg
• http://shing.mobile9.com/download/media/536/voloxlake_tpxjaj7q.jpg
• https://ds04.infourok.ru/uploads/ex/121e/00024885-8a670226/img19.jpg
• https://sc02.alicdn.com/kf/HTB1EurjaUR1BeNjy0Fmq6z0wVXaY/Nitrogen-fertilizer-prices-urea.jpg
• Рудзитис  Г.Е.,  Фельдман  Ф.Г.  Класс :  9   класс Издательство: Просвещение , 2016г.

Спасибо за урок!