氨 硝酸 硫酸.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,制作：黑龙江省庆安县第一中学 孙秀民,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,氮元素是一切动植物的生长都需要的营养元素。大气中含有大量的氮气，但是不能被多数生物直接吸收，多数生物只能吸收含氮元素的化合物。,第四节 氨 硝酸 硫酸,氮的固定：,将空气中,游离的氮,转变为,氮的化合物,的方法叫做氮的固定。,氮的固定,自然,固氮,人工,固氮：,合成氨,豆科植物,根瘤菌固氮；,打雷放电,条件下固氮。,N,2,+3 H,2,2NH,3,高温高压,催化剂,氨,(NH,3,),合成氨是人类发展史上的一项重大突破，解决了因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题。,1918 年，德国化学家弗里茨哈伯因为发明合成氨方法而获得诺贝尔化学奖。,哈伯(18681934)，德国化学家,对合成氨进行了全面系统地研究和实验，终于在1908年7月在实验室里用N,2,和H,2,在600、200个大气压下合成氨，产率虽只有2%，但却是科学上的一项重大突破。1918年哈伯由于对合成氨研究作出过重大贡献，而获诺贝尔化学奖。,当哈伯的合成氨工艺流程公众于世后，立即引起了德国当时的统治者们的注意，德国统治者为了达到吞并欧洲称霸世界的野心，同时也利用哈伯想成为百万富翁的贪婪心理，请哈伯出任德国威廉研究所所长，继续他的研究。从1911年到1913年短短两年时间内，哈伯不仅提高了合成氨的产率，而且合成了,1000吨,液氨，并且用它制造出,3500吨烈性炸药,TNT。到了1913年第一次世界大战时，哈伯已为德国建成了无数个大大小小的合成氨工厂，,为侵略者制造了数百万吨炸药，从而导致并蔓延了这场秧祸全球的世界大战,，这也是第一次世界大战德国为什么能坚持这么久的谜底。,当事实真相大白于天下时，哈伯受到了各国科学家的猛烈抨击，尤其是当他获得1918年诺贝尔化学奖时，更激起了世界人民的愤怒。,人工合成氨实验的成功令人欢心鼓舞，它对工农业生产、国防科技的重大意义是不言而喻的。但科学家留给后人的思考也是深刻的,科学必须造福于民！,2004年4月21日,杭州市一制冷车间发生液氨泄漏,2004年4月20日上午10时，杭州市一制冷车间发生液氨泄漏事件，整个厂区是白茫茫的一片，方圆数百米，空气中弥漫着一股浓烈的刺激性气味。厂区内寒气逼人。,阅读材料思考：氨气有哪些物理性质？,寒气逼人,。,材料,认识氨气,1,、氨的物理性质,色态味：,密度：,无色、,有刺激性气味,的气体,0.771 g/L （,比空气,小,）,沸点较,高,，,1atm下为-33.35,，,易液化“液氨”,，,常作致冷剂,水溶性：极易溶于水（1:700）。水溶液叫“氨水”,酚酞溶液,氨气,极易,溶于水,烧瓶内压强减小,水往上流产生喷泉,NH,3,喷泉实验,溶液变红,溶液显碱性,，,有,OH-离子,存在,收集的氨气不纯或较少,收集氨气时烧瓶潮湿,烧瓶装置气密性不好,如果喷泉实验失败，其原因可能是？,探究,A,：,胶头滴管的作用是什么？,引发,“,喷泉,”,实验,探究,B,：,如果没有胶头滴管，如何引发喷泉实验？,先打开止水夹，再,用热,毛巾捂住圆底烧瓶,，,此,时氨气的温度升高，体积膨胀，一部分气体从下面的导管中逸出被水吸收，从而使烧瓶中氨气减少,。,再将,热毛巾移开,，温度降低，氨气体积收缩，就将少部分水倒吸上去，就相当于胶头滴管一个作用了，这样就,能,引发喷泉,。,常见较易形成喷泉实验组合,瓶中,气体A,滴管中B,烧杯中溶液C,喷泉,HCl,HCl,CO,2,Cl,2,NaOH,H,2,O,H,2,O,NaOH,石蕊,AgNO,3,酚酞,红色,白色,红色,a,b,b,c,AgNO,3,白色,喷泉产生的条件？,烧瓶中气体极易溶于,滴管,中液体或极易与,滴管,中液体反应,所以,，,氨水显,_,，,既能使无色的酚酞溶液变成,_,，,氨气能,使湿润的红色的石蕊试纸_。,NH,3,+H,2,O NH,3,H,2,O NH,4,+,+OH,-,红色,变蓝,弱碱性,NH,3,H,2,O=NH,3,+H,2,O,2,.氨的化学性质,(1)NH,3,与水的反应,思考：氨水中存在哪些微粒？,分子：NH,3,、H,2,O、NH,3,H,2,O(主要),离子：NH,4,+,、OH,-,、,H,+,（极少）,（,2,）,氨气与酸的反应,NH,3,+HCl=NH,4,Cl,(产生,大量的白烟,),为什么蘸有浓氨水的玻璃棒和蘸有浓盐酸的玻璃棒不接触就能放出白烟？,此反应可检验NH,3,或HCl,氨气与,挥发性酸,（HCl、HBr、HI、HNO,3,等）在空气中相遇能产生白烟，可用此法来,检验氨,。,氨气与,难挥发性酸,（H,2,SO,4,、H,3,PO,4,等）也反应得到相应的盐,。但不产生白烟。,NH,3,+HNO,3,=NH,4,NO,3,；,2NH,3,+H,2,SO,4,=(NH,4,),2,SO,4,；,氨气,不能用浓硫酸干燥.,从氮元素的化合价考虑，氨还有哪些性质？,讨论,(3)氨,的,弱还原性,催化剂,4NH,3,+5O,2,=4NO+6H,2,O,（,氨的催化氧化,）,与O,2,作用,该反应是放热反应，是工业上制备硝酸的基础,N,2,NH,3,NO,NO,2,HNO,3,O,2,O,2,H,2,O,3NO,2,+H,2,O=2HNO,3,+NO,N,2,+3H,2,2NH,3,高温、高压,催化剂,4NH,3,+5O,2,=4NO+6H,2,O,催化剂,2NO+O,2,=2NO,2,与Cl,2,作用,2NH,3,+3Cl,2,=6HCl+N,2,（NH,3,适量）,8NH,3,+3Cl,2,=6NH,4,Cl+N,2,（NH,3,过量）,与CuO作用,2NH,3,+3CuO,=3Cu+N,2,+3H,2,O,（此反应可作为检验氯气管道是否漏气）,4NH,3,+3O,2,=2N,2,+6H,2,O,（在纯氧气中燃烧）,点燃,氨的用途,致冷剂,制取氨水,制氮肥,铵盐,制硝酸,3,氨的用途,氨气,物,理,性,质,化,学,性,质,弱碱性,弱还原性：,与H,2,O氨水,与酸铵盐,与O,2,NO,知识网络,农民伯伯家里有一袋碳酸氢铵化肥，因为回南天受了潮，他把化肥放到太阳底下晒，可是，下午去收的时候发现少了很多。,是谁偷了他的化肥？,二、铵盐,由,铵根离子,和酸根离子构成的化合物,叫做铵盐。,物理通性：,都易溶于水,取少量NH,4,Cl固体放在试管中加热，观,察发生的现象。,实验1：,实验现象：,加热后不久，试管内有白烟生成，试管底部固体减少，并且试管上端的内壁上有白色固体附着,1,、铵盐的化学性质,（,1,）热不稳定性,NH,3,+HCl =NH,4,Cl,管底分解成气体,NH,4,Cl NH,3,+HCl,管口又形成 无色晶体,问题,2,：氯化铵受热,的过程,是升华吗？,问题1：上面两个反应是可逆反应吗,?,问题3：如何除去NaCl中混有的NH,4,Cl？,NH,4,HCO,3,NH,3,+CO,2,+H,2,O,铵盐可用作氮肥，氮肥如何贮存？,2NH,4,NO,3,=2N,2,+O,2,+4H,2,O,（,300,）,贮存铵态氮肥时，应,密封包装放在通风阴凉处,；,使用时,应,埋在土下并及时灌水,，以保证肥效。,思考：,在试管中加入少量NH,4,Cl固体，再滴加,适量的10%NaOH溶液，加热，并将湿,润的红色石蕊试纸靠近管口，观察发生,的现象。,实验2：,实验现象：,加热后试管中有气体产生，看到湿润的红色石蕊试纸变蓝。,（2）,铵盐,与,强,碱反应,NH,4,Cl,+NaOH Na,Cl,+NH,3,+H,2,O,（,NH,4,）,2,SO,4,+2NaOH Na,2,SO,4,+2NH,3,+2H,2,O,铵盐跟,强,碱共热都能反应放出氨气,，这是铵盐的共同性质,注意：,铵盐与强碱反应的化学方程式、离子方程式的写法：,（1）在固态下：,NH,4,Cl,+NaOH Na,Cl,+NH,3,+H,2,O,（2）在溶液中：,NH,4,+,+OH,-,=NH,3,+H,2,O,加热,NH,4,+,+OH,-,=,NH,3,.H,2,O,不加热,想一想：,铵盐与强碱的反应给我们什么启示？,2,、铵根离子的检验,检验方法：,样品,碱,刺激性气味气体,湿润红色石蕊试纸变蓝,蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近有白烟,NH,4,+,1、先将其与强碱共热逸出NH,3,2、用,湿润,红色石蕊试纸或,蘸有,浓盐酸,玻璃棒,检验逸出的氨气,议一议：,根据铵盐与强碱的反应，请用实验室常见药品，设计实验来制备氨气,3,.NH,3,的实验室制法,（,1,）药品：,（,2,）原理：,（,3,）装置：,固,+,固，加热型（制氧型装置）,（5）收集：,（6）验满：,湿润的红色石蕊试纸,；,蘸有浓,HCl,的玻璃棒,2NH,4,Cl+Ca(OH),2,=CaCl,2,+2H,2,O+2NH,3,向下排空气法,NH,4,Cl、Ca(OH),2,（7）尾气处理：,可用水吸收（防倒吸装置）,（,4,）,干燥：,CaO,、碱石灰等碱性干燥剂,棉花的作用：,防止氨与空气对流,而,使,NH,3,不纯,实验室中,其他,制氨气的方法：,加热浓氨水法,浓氨水,NH,3,H,2,O=NH,3,+H,2,O,浓氨水加,碱,石,灰,法,碱石灰吸水，增大氨水的浓度；,碱石灰溶解放热，氨水温度升高；,碱石灰的溶解增大了氨水中OH,的浓度。,这些变化有利于以下反应的发生：,NH,4,+,+OH,-,=,NH,3,+H,2,O,CaO,浓氨水,NH,4,HCO,3,NH,3,+CO,2,+H,2,O,用易分解的铵盐来制备,用碱石灰除杂、干燥,二、硫酸,大家讨论完成,思考与交流,稀硫酸具有酸的通性，是二元强酸,酸的通性：,1）与指示剂作用,2）与活泼金属反应,3）与碱性氧化物反应,4）与碱反应,5）与某些盐反应,可使紫色石蕊试液变红,Fe+2H,+,=Fe,2+,+H,2,FeO+2H,+,=Fe,2+,+H,2,O,H,+,+OH,-,=,H,2,O,2H,+,+CO,3,2-,=,CO,2,+H,2,O,1、,浓硫酸的物理性质,A.色态：,无色,、粘稠的,油状,液体,B.沸点：,约338难挥发酸（高沸点酸）,C.密度：,1.84 g/cm,3,高密度酸,D.溶解性：,跟水任意比互溶，溶解放出大量热。,用于制易挥发性酸，如盐酸。,怎样稀释浓硫酸？,正确操作：,将浓硫酸,沿器壁,缓缓地,注入水中，并用,玻,璃,棒不断搅拌,使热量迅速扩散,切记：不可把水倒进浓硫酸中！,2、浓硫酸的化学性质,（1）吸水性,可用于干燥:,H,2,、O,2,、,N,2,、CO、,CH,4,、,Cl,2,、,CO,2,、HCl、SO,2,等；,不可干燥:,碱性气体,（NH,3,）,、,还原性气体,（HI、HBr、H,2,S 等),洗气瓶,浓硫酸之所以具有强的吸水性，是因为它可以和水结合成稳定的,硫酸,水合物.,(2)脱水性,（蔗糖炭化实验）,将有机物中H、O原子按2：1的比例脱去。,现象：,蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的炭，并放出有刺激性气味的气体。,吸水性：,吸收游离水或结晶水,，,原本就有水,脱水性：,将,化合物(主要是有机物）分,子,中的,氢、氧元素按,水,的,组成,比例脱去,，,原本没有水,浓硫酸的吸水性与脱水性有何区别?,思考:,（3）强氧化性,A、与,某些非金属,反应,2H,2,SO,4,（浓）,+C=2SO,2,+CO,2,+2H,2,O,与木炭反应:,规律：浓硫酸一般能将非金属单质氧化到,最高价态,，,若氧化物的水化物稳定,则写成含氧酸的形式,(2)脱水性,（蔗糖炭化实验）,将有机物中H、O原子按2：1的比例脱去。,现象：,蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的炭，并放出有刺激性气味的气体。,2H,2,SO,4,（浓）,+C,=,2SO,2,+CO,2,+2H,2,O,B,、与,不活泼的金属,反应,未加热时，无明显现象。,加热,时,，,液体变黑，,产生的,无色,气体能,使品红溶液褪色,；,小烧杯中的,溶液呈蓝色。,实验,浓硫酸与铜反应，注意观察现象。,Cu+2H,2,SO,4（浓）,=,=,CuSO,4,+SO,2,+2H,2,O,注意：,1）,铜,只,在加热时,和浓硫酸反应，随着反应的进行，,浓硫酸变成稀硫酸，稀到一定程度反应停止,，所以最后硫酸有剩余,；,2）,参加反应的浓硫酸只有1/2被还原,。,3）浓硫酸在此既表现氧化性，又表现酸性,思考：,上述反应中浓硫酸的氧化性由其分子中,什么原子引起？稀硫酸是否具有氧化,性？两者相比有何差别？,稀硫酸,氧化性由,H,+,体现,弱氧化性,浓硫酸,氧化性由,+6价S,体现,强氧化性,常温,下,，,浓H,2,SO,4,可使铁、铝,钝化,C、与,活泼金属,反应,钝化,：,常温下，浓硫酸能使,铁、铝,等金属表面,生成一层致密的氧化物保护膜，阻止内部金属,继续跟硫酸起反应,的现象,。,应用：,工业上用,铝,槽车盛放、运输,冷,的浓硫酸,工业上用,铝,槽车盛放运输,冷,的浓硫酸,工业上用,铝,槽车盛放、运输,冷,的浓硫酸,加热,时,，,浓H,2,SO,4,能与大多数金属反应(Au、Pt除外),但不产生,H,2,，,还原产物一般为SO,2,2Al+6H,2,SO,4,=,=,Al,2,(SO,4,),3,+3SO,2,+2H,2,O,D,、与,H,2,S,，HI等强还原剂,的反应,H,2,S+H,2,SO,4,(浓)=S+2H,2,O+SO,2,2HI+H,2,SO,4,(浓)=I,2,+SO,2,+2H,2,O,3,、硫酸的用途,1.制易挥发性酸难挥发性,；,2.制蓄电池强电解质；,3.酸洗、制化肥酸性；,4.干燥剂吸水性；,5.制炸药强氧化性.,三、,硝酸,纯硝酸是无色、有,刺激性气味,的液体,密度比水大，能以任意比溶解于水。,质量分数为,69%,的硝酸为,浓硝酸,。,质量分数为,98%以上,的硝酸为,发烟硝酸,。,低沸点（83），,易挥发,。,1、硝酸的物理性质,思 考,98以上的硝酸为什么会产生发烟现象？,发烟硝酸挥发出来的是“烟”么？,挥发出的硝酸和空气中的水蒸气结合，形成小,液滴悬浮在空气中，因此事实上是雾。,三大强酸物理性质对比,浓HCl,浓H,2,SO,4,浓HNO,3,挥发性,气味,常用浓酸质量分数,常用浓酸物质的量浓度,易挥发,难挥发,易挥发,刺激性气味,无气味,刺激性气味,36.5%,98%,69%,12mol/L,18.4mol/L,16.5mol/L,（1）,硝酸具有酸的通性,HNO,3,=,=,H,+,+NO,3,-,2、硝酸的化学性质,观察：,盛放硝酸试剂瓶的颜色,棕色,思考：,我们学过的保存在棕色,试剂瓶中的试剂有哪些？它们具有什么共同性质？,氯水、,溴水、,硝酸银,、卤化银,等,不稳定，见光易分解。,（2）,硝酸的不稳定性,4HNO,3,2 H,2,O+4 NO,2,+O,2,或光照,硝酸越浓越容易分解,硝酸要放在棕色试剂瓶中避光、,低温保存。,HNO,3,久置的浓硝酸呈,黄色,：HNO,3,分解产生的NO,2,溶于硝酸而变黄。,（,3,）,硝酸的强氧化性,与,不活泼,金属反应,Cu+4HNO,3(浓),=Cu(NO,3,),2,+2NO,2,+2H,2,O,3Cu+8HNO,3(稀),=3Cu(NO,3,),2,+2NO+4H,2,O,+5,+5,+4,+2,3Ag+4HNO,3（稀）,=3AgNO,3,+NO+H,2,O,与活泼金属反应,铁、铝遇冷、浓硝酸发生钝化,，故可用铁、铝制的容器盛装浓硝酸,加热时,，活泼金属（包括铁、铝）与硝酸剧烈反应,Fe+6HNO,3（浓）,=Fe(NO,3,),3,+3NO,2,+3H,2,O,硝酸的强氧化性,注,意,（1）不论浓,硝酸,、稀硝酸都,具有强的氧化性，几乎,能与,所有金属,（,金、铂 除外,）,反应,（3）,硝酸与金属反应,不放出氢气,且能将金属,氧化到最高价,（2）,氧化性：浓硝酸稀硝酸,一般情况下：,浓硝酸被还原为NO,2,稀硝酸被还原为NO,王 水,浓硝酸 浓盐酸,1 ：3,Pt,、,Au,不与硝酸反应，但能与王水反应。,王水是由,浓硝酸和浓盐酸,以体积比,1,：,3,组成的混合物，,具有极强的氧化性，能氧化,Pt,、,Au,等极不活泼金属。,与非金属的反应,4HNO,3,(浓）,+,C CO,2,+4NO,2,+2H,2,O,6HNO,3,（,浓,）,+S =2H,2,SO,4,+6NO,2,+2H,2,O,10HNO,3,（,浓,）,+2P=2H,3,PO,4,+10NO,2,+2H,2,O,浓硝酸与非金属反应时，非金,属一般,被氧化为最高价氧化物,，,若最高价氧化物的水化物稳定，,则生成相应的,含氧酸,3,、硝酸的用途,一定量的浓硝酸里加入过量铜会发生哪些变化,?,反应停止后,如果在溶液中再加入足量稀盐酸会出现什么情况,?,溶液中存在,NO,3,-,它遇到,H,+,后,会继续氧化,铜,当然此时形成的硝酸溶度较低,.,一开始是铜与浓硝酸反应,:,Cu+4HNO,3,(,浓,)=Cu(NO,3,),2,+2NO,2,+2H,2,O,随着反应进行,硝酸由浓变稀,则发生,:,3Cu+8HNO,3,(,稀,)=3Cu(NO,3,),2,+2NO+4H,2,O,按正确的顺序连接下列仪器，并说明你的理由。,浓硫酸与炭反应是否生成了二氧化碳、水和二氧化硫。,品红,KMnO,4,石灰水,品红,硫酸铜,检验水,检验,SO,2,除去,SO,2,检验,CO,2,褪色,不褪色,变浑浊,证明含,SO,2,除去含,SO,2,证明无,SO,2,证明含,CO,2,证明含,H,2,O,