人教版化学必修1课件：第4章第4节硫酸、硝酸和氨.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,*,*,*,第四章 非金属及其化合物,第四节,硫酸、硝酸和氨,一、氨,杭州市一制冷车间发生氨气泄漏,2004,年,4,月,20,日上午,10,时，杭州市一制冷车间发生氨气泄漏事件，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,，进入厂区呼吸都感到困难。厂区内,寒气逼人,。市消防中心接到报案后立即制定方案，出动上百名消防队员，十余量消防车,游离态,化合态,氮的固定,放电,如：,N,2,+O,2,2NO,N,2,+3H,2,2NH,3,人工固氮,生物固氮,高能固氮,自然固氮,氮的固定,【,思考,】,1,、为什么在氨气泄漏时工厂里会寒气逼人？,2,、如何吸收弥漫在空气中的大量氨气？,3,、被围困在污染区的群众怎样做才能不吸入氨气？,-,氨气的喷泉实验,实验,48,：,演示实验,城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述的原理相似。,科学视野,（,2,）溶液为什么变为红色？,（,3,）实验成败的关键是什么？,（,1,）氨为什么会形成喷泉？,想想看：,a.,烧瓶干燥；,b.,装置的气密性好；,c.,收集的气体纯度尽可能高。,氨气溶于水溶液显碱性,氨极易溶于水，使烧瓶内外形成较大的压差；,展示装满氨气的烧瓶,无色,有刺激性气味的气体；,你得出什么结论？,易液化；,冰块,氨气,液氨,1.,氨气的物理性质,极易溶于水,(1:700),。,（一）氨的性质,2,、氨的化学性质,（,1,）氨跟水反应,显弱碱性,NH,3,H,2,O=NH,3,+H,2,O,一水合氨很不稳定,NH,3,+H,2,O NH,3,H,2,O,NH,3,H,2,O NH,4,+,+OH,-,NH,3,极易溶于水。,（,1,：,700,），,所以,氨水显,_,，既能使无色的酚酞溶液变成,_,，又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,-,NH,3,与水反应后有碱性物质生成。,大部分,NH,3,与水结合成,NH,3,H,2,O,，,NH,3,H,2,O,可以,小部分电离,成,NH,4,+,和,OH,-,。,红色,变蓝,弱碱性,NH,3,H,2,O=NH,3,+H,2,O,氨水中的分子有：,H,2,O,、,NH,3,和,NH,3,H,2,O,氨水中的离子有：,NH,4,+,、,H,+,和,OH,-,液氨,是氨气加压或降温后形成的液态物质，,液氨所含的微粒是,NH,3,。,所以：,氨水是混合物。,所以：,液氨是纯净物。,讨论：,氨水的主要成份有哪些？,氨水与液态氨有何区别？,（,2,）氨跟酸的反应,NH,3,+HCl=NH,4,Cl,（白烟）,NH,3,+HNO,3,=NH,4,NO,3,（白烟）,与挥发性的酸反应有白烟,2NH,3,+H,2,SO,4,=(NH,4,),2,SO,4,写出上述反应的离子方程式,氨与氯化氢的反应,沾有浓盐酸的玻棒,沾有浓氨水的玻棒,HCl,NH,3,现象：产生大量,白,烟,NH,3,+HCl,NH,4,Cl,NH,4,Cl,不能,1.,在反应中为什么会产生白烟？,挥发出的氨气和氯化氢气体在空中反应生成氯化铵固体小颗粒。,2.,硫酸或磷酸与氨气反应能否产生白烟？,这个反应叫做氨的催化氧化，,它是工业上制硝酸的基础,.,高温,4NH,3,+5O,2,=4NO+6H,2,O,催化剂,-3,+2,（,3,）,NH,3,具有还原性,-3,(1),氮肥,3,、氨的用途,:,(3),化工原料,(2),致冷剂,无机：生产硝酸、铵盐和纯碱等,有机：合成纤维、塑料、染料和尿素等,HNO,3,+NO,NH,3,NO,NO,2,生产硝酸原理：,铵盐,物理性质：,铵盐都是晶体,铵盐都易溶于水,铵盐的形成：,NH,3,+H,+,=NH,4,+,铵盐都不稳定，受热易分解,铵盐的化学性质,（,1,）,铵盐受热易分解,NH,4,Cl=NH,3,+,HCl,NH,4,HCO,3,=NH,3,+H,2,O+CO,2,(,NH,4,),2,CO,3,=2NH,3,+H,2,O,+CO,2,（,2,）,铵盐与碱反应,NH,4,NO,3,+,NaOH,=NaNO,3,+H,2,O+NH,3,(NH,4,),2,SO,4,+2NaOH=Na,2,SO,4,+2H,2,O+2NH,3,运用：,实验室用来制,NH,3,、,用于,NH,4,+,的检验,反应实质：,NH,4,+,+OH,=NH,3,+H,2,O,铵盐的用途,大量的铵盐用于生产氮肥,硝酸铵用于制炸药、氯化铵常用作印染,和制干电池的原料，也可以用于金属的焊接，以除去金属表面的氧化物薄膜。,种类,化学式,含氮量,性 状,铵,态,氮,肥,NH,4,HCO,3,17.7%,白色结晶，吸湿性很强，易潮解，溶于水，弱碱性,NH,4,Cl,26.2%,白色或淡黄色结晶，有吸湿性，溶于水，酸性,.,NH,4,NO,3,35%,白色结晶，易潮解，结硬块，溶于水，微酸性，,（,NH,4,),2,SO,4,21.2%,白色粒状结晶，吸湿性不大，不易结块,有机,氮肥,CO,（,NH,2,),2,46.7%,白色或浅黄色针状结晶或小颗粒，溶于水，中性,氮 肥,氯化铵的妙用,防火布,将一块普通的棉布浸在氯化铵的饱和溶液中，片刻之后，取出晾干就成防火布了。将这块经过化学处理的布用火柴点，不但点不着，而且还冒出白色的烟雾。,科学视野,原来，经过这种化学处理的棉布（防火布）的表面附满了氯化铵的晶体颗粒，氯化铵这种物质，它有个怪脾气，就是特别怕热，一遇热就会发生化学变化，分解出两种不能燃烧的气体，一种是氨气，另一种是氯化氢气体。,这两种气体把棉布与空气隔绝起来，棉布在没有氧气的条件下当然就不能燃烧了。当这两种气体保护棉布不被火烧的同时，它们又在空气中相遇，重新化合而成氯化铵小晶体，这些小晶体分布在空气中，就象白烟一样。实际上，氯化铵这种化学物质是很好的防火能手，戏院里的舞台布景、舰艇上的木料等，都经常用氯化铵处理，以求达到防火的目的。,1,、,为什么在氨气泄漏现场会寒气逼人？,2,、,消防队员应该如何除去白茫茫的氨气？,3,、,附近居民怎样做才能避免受伤？,?,液氨气化吸收热量,喷水，使氨气转化为氨水,防化兵在水幕的保护下，一点一点接近氨气罐,用湿毛巾捂住鼻孔呼吸，尽快逃离现场,（二）,NH,3,的实验室制法,原理,：,加热铵盐与碱的固体混合物,如：将固体,NH,4,Cl,与,Ca(OH),2,混合加热，即得到,NH,3,2NH,4,Cl+Ca(OH),2,=CaCl,2,+2H,2,O+2NH,3,讨论：,NH,3,如何收集？,如何检验,NH,3,已经收满？剩余的,NH,3,如何处理？,若要制备干燥的,NH,3,，可用什么作干燥剂？,目录,NH,3,的实验室制法,（,1,）原料：,NH,4,Cl Ca,（,OH,）,2,（,2,）原理：,2NH,4,Cl+Ca(OH),2,=2NH,3,+2H,2,O+CaCl,2,（,3,）制取装置：,固固加热装置,棉花的作用：,防止空气对流,（,4,）收集装置：向下排空气法,（,5,）检验：,a,：使湿润的酚酞试纸变红,b,：遇浓盐酸产生大量的白烟,（,6,）尾气处理：用水吸收,NH,3,要得到干燥的氨气，常用试剂有哪些？,CaO,、碱石灰等碱性干燥剂,无水,CaCl,2,不能用来干燥,NH,3,（形成,CaCl,2,.8NH,3,),NH,3,H,2,O,很不稳定，受热就会分解：,一水合氨是弱碱，能使酚酞试液变红。,NH,3,H,2,O,NH,3,+H,2,O,氨水是弱碱,氨水呈弱碱性。,液氨是弱碱,NH,3,H,2,O,是弱碱,判,断,二、硫酸和硝酸的氧化性,目录,思考与交流,1,、硫酸、硝酸、盐酸都是酸，它们在组成上用什么特点？,它们都是酸，在水溶液中电离出,H,+,，硫酸、硝酸是含氧酸，盐酸是无氧酸；硫酸是二元酸，硝酸和盐酸是一元酸,2,、这些特点与酸的通性有什么关系？用电离方程式表示。,在水溶液中都电离出氢离子,HA=H,+,+A,（一）硫酸的性质,1.【,思考,】,稀硫酸和浓硫酸的性质有何不同？,浓,H,2,SO,4,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：,1.84g/cm,3,高密度酸,D.,溶解性：跟水任意比互溶，溶解放出大量热。,两高：沸点、密度高,两大：溶解度、溶解放热量大,目录,2.,你对浓硫酸知多少？,（,1,）浓硫酸在稀释时应注意什么问题？,应将浓硫酸沿烧杯壁向水中,慢慢,注入，并用玻璃棒不断,搅拌,。,（,2,）实验室制,HCl,气体是用以下反应制备，你能说明反应进行的理由吗？,H,2,SO,4,(,浓,)+,NaCl,=NaHSO,4,+,HCl,微热,H,2,SO,4,(,浓,)+2NaCl=Na,2,SO,4,+2HCl,强热,注：高沸点酸制低沸点酸，难挥发性酸制易挥发性酸,3.,浓硫酸的特性：,1),吸水性,:,能吸收水份,可干燥与它不反应的气体,O,2,、,H,2,、,N,2,、,CO,2,、,SO,2,、,HCl,Cl,2,、,思考：,1.,能用浓硫酸干燥,H,2,S,、,NH,3,气体吗？,2.,将硫酸铜晶体投入浓硫酸中,有何现象,?,2),、脱水性,浓硫酸与木屑、棉花、纸屑反应,浓硫酸与蔗糖反应,浓硫酸能按水的组成比脱去有机物中的氢和氧元素,a.,浓硫酸沾到衣服上应如何处理,?,b.,浓硫酸沾到皮肤上应如何处理,?,浓硫酸的吸水性与脱水性有何区别,?,实验：将浓硫酸慢慢加入蔗糖中，并用玻,璃棒搅拌,现象：,蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状，并放出有刺激性气味的气体,原因：,C,12,H,22,O,11,浓硫酸能将蔗糖中的,H,和,O,按原子个数比,2,：,1,脱去形成水，使蔗糖生成炭,问题探究,1,、写出蔗糖遇浓硫酸发生的化学方程式：,C,12,H,22,O,11,12C+11H,2,O,2,、蔗糖分子中含有水，浓硫酸将水吸去使它生成炭而变黑，这种说法对吗？试分析。,不对，因为蔗糖分子中没有水,2H,2,SO,4,(,浓,)+Cu=CuSO,4,+2H,2,O+SO,2,练习并讨论：,3),与铜反应：,强氧化性,分析上述反应中电子转移的方向和数目，指出氧化剂和还原剂，并分析浓硫酸在上述反应中体现的性质。,+6,0,+2,+4,失去,2e,-,得到,2e,-,氧化剂：,H,2,SO,4,还原剂：,Cu,加热时，浓硫酸能与大多数金属反应,(Au,、,Pt,除外,),，一般没有氢气生成，通常生成,SO,2,气体。,书,P,95,实验,4-8,铜与浓硫酸的反应,现象：,有气体产生，此气体使品红溶液褪色或紫色的石蕊试液变红,反应后溶液倒入少量的水中，溶液呈蓝色,反应原理：,Cu+2H,2,SO,4,（浓）,=CuSO,4,+SO,2,+2H,2,O,浓硫酸与碳的反应：,C+2H,2,SO,（浓）,=CO,2,+,2SO,2,+2H,2,O,4),与非金属反应,C+2H,2,SO,4,(,浓,)=2SO,2,+CO,2,+2H,2,O,思考并讨论：,请设计实验方案，验证碳和浓硫酸反应的产物,加热时，浓硫酸也能与某些非金属反应（,S,、,C,等）,仪器连接如下,说明：应首先用无水硫酸铜验证水，然后用品红验证二氧化硫，再用高锰酸钾氧化多余的二氧化硫，接着再次验证二氧化硫是否全部被氧化，最后才验证二氧化碳。,验证碳和浓硫酸反应的产物,如何检验浓硫酸与碳反应生成的各种产物？,无水硫酸铜、品红、酸性高锰酸钾或溴水、品红、澄清的石灰水,注意：硫酸分子中的硫元素的化合价为,价，处于硫元素所有化合价中的,价态，在氧化还原反应中化合价只能,，表现,，,浓硫酸被还原一般得到的产物为,。,+6,最高,降低,氧化性,SO,2,常温下，浓硫酸可用铁槽车或铝槽车运输，这是因为常温下，浓硫酸可使铁或铝的表面生成一层致密的氧化膜，阻止了内部金属与浓硫酸进一步反应，这种现象叫做,钝化。,硫酸车槽,【,思考,】,浓硫酸具有强氧化性，稀硫酸是否有氧化性？如果有，其氧化性与浓硫酸的氧化性有何不同？,浓硫酸与稀硫酸比较：,稀,H,2,SO,4,：,由,H,+,和,SO,4,2-,构成,弱氧化性（由,H,+,体现）,可与活泼金属反应生成,H,2,浓,H,2,SO,4,：,由,H,2,SO,4,分子构成,强氧化性（由,S,体现）,加热时可与大多数金属和某些非金属反应，通常生成,SO,2,练习,:,下列现象反映了硫酸的哪些主要性质,(1),浓硫酸滴在木条上，过一会儿，木条变黑。,(2),敞口放置浓硫酸时，质量增加。,(3),锌粒投入稀硫酸中，有气泡产生。,(4),把铜片放入浓硫酸里加热，有气体产生。,(5),利用浓硫酸和食盐固体反应可制,HCL,气体。,(6),浓硫酸不能用来干燥硫化氢气体。,(7),利用硫化亚铁跟稀硫酸反应可制,H,2,S,气体。,答案：,(1),脱水性,(2),吸水性,(3),酸性,(4),酸性和强氧化性,(5),难挥发性,(6),强氧化性,(7),强酸性,（二）硝酸的性质：,1.,物理性质：无色，易挥发、有刺激性气味的液体，能以任意比溶于水，含,HNO,3,98%,的硝酸,发烟硝酸,2,.,化学性质,：,（,1,）酸性,（略）,（,2,）氧化性：,与金属反应（除,Au,和,Pt,外）,Cu+4HNO,3,(,浓）,=Cu(NO,3,),2,+2NO,2,+2H,2,O,3Cu+8HNO,3,(,稀）,=3 Cu(NO,3,),2,+2NO+4H,2,O,注意：,Fe,和,Al,遇到冷的浓硝酸被钝化，被氧化成一层致密的氧化膜，与浓硫酸一样。,氧化性：浓硝酸,稀硝酸,与非金属反应,C,+4,HNO,3,（浓）,=2H,2,O,+4NO,2,+CO,2,结论：硝酸跟非金属反应，生成,NO,2,、,H,2,O,和相应,的含氧酸,硝酸还能氧化,FeO,、,Fe(NO,3,),2,(Fe,2+,),、,HBr(Br,-,),、,HI(I,-,),、,H,2,S(S,2-,),、,SO,2,等具有还原性的化合物发生氧化还原反应，因此，不能用硝酸与有关的盐反应制取,HI,、,SO,2,、,H,2,S,、,HBr,等气体,小结：硝酸与金属反应时，主要是,HNO,3,中,+5,价的氮得到电子，被还原成较低价氮的物质，稀硝酸的还原产物一般是,NO,，浓硝酸的还原产物一般是,NO,2,，,而不像盐酸与金属反应那样生成,H,2,。,（,3,）不稳定性：硝酸不稳定，见光易分解：,4HNO,3,（,浓）,=2H,2,O+4NO,2,+O,2,因此，硝酸要保存在棕色瓶里，并置于阴凉的地方,光,硝酸的氧化性强至可以氧化大多数金属，除,Au,、,Pt,外，,如果把,浓硝酸,和,浓盐酸,按照,1,：,3,的体积比混合（即王水），就可以氧化所有的金属。,3,、硝酸的用途：制化肥、农药、炸药、染料、盐等,再见,