1、,第四節(jié) 氨 硝酸 硫酸,第一課時 氨,Chapter 4 非金屬及其化合物,德國物理化學家。是合成氨法的發(fā)明者。因發(fā)明用氮氣和氫氣直接合成氨的方法, 獲1918年諾貝爾化學獎。,1918年諾貝爾化學獎,哈伯,F. Fritz Haber 18681934,1931年諾貝爾化學獎,柏吉斯,F Friedrich Bergius 18841949 德國燃料化學家.,博施，Carl lBosch，18741940，德國化學工程專家。,用了5年的時間，進行了上萬次的試驗，確定了適合于合成氨用的催化劑。研制建造了能耐高溫高壓并能長期使用和操作簡便的合成氨裝置。,實現合成氨大規(guī)模的工業(yè)化生產，發(fā)展了哈伯

2、的研究成果。,一、氨,氮的固定,人工固氮,閃電 10% 豆科植物 90%,自然固氮,一、氨,杭州市一制冷車間發(fā)生氨氣泄漏 2004年4月20日上午10時，杭州市一制冷車間發(fā)生氨氣泄漏事件，整個廠區(qū)是白茫茫的一片，方圓數百米，空氣中彌漫著一股濃烈的刺激性氣味，進入廠區(qū)呼吸都感到困難。廠區(qū)內寒氣逼人。市消防中心接到報案后立即制定方案，出動上百名消防隊員，十余量消防車,1、為什么在氨氣泄漏時工廠里會寒氣逼人？ 2、如何吸收彌漫在空氣中的大量氨氣？ 3、被圍困在污染區(qū)的群眾怎樣做才能不吸入氨氣？,-氨氣的噴泉實驗,實驗48： 演示實驗,一、氨,（2）溶液為什么變?yōu)榧t色？,（3）實驗成敗的關鍵是什么？,

3、（1）氨為什么會形成噴泉？,想想看：,a.燒瓶干燥； b.裝置的氣密性好； c.NH3純度盡可能高。,氨氣溶于水溶液顯堿性,氨極易溶于水，使燒瓶內外形成較大的壓差；,噴泉實驗,氣體易溶于，如SO2、HCl、HBr、HI、 NO2 、NH3 形成內外壓強差,2)形成噴泉的條件,1)裝置的組成,極易與某些溶液反應的氣體：CO2、NO2、SO2NaOH溶液,城市中常見的人造噴泉及火山爆發(fā)的原理與上述的原理相似。,科學視野,你得出什么結論？,冰塊,氨氣,液氨,1.氨氣的物理性質,（一）氨的性質,（1）無色有刺激性氣味的氣體,極易溶于水（體積比1：700）,（2）密度比空氣?。?氨氣：空氣=17：29,

4、（3）易液化，液態(tài)氨汽化時要吸收周圍的熱量，使周圍的空氣迅速變冷（有致冷作用）,1、為什么在氨氣泄漏現場會寒氣逼人？,2、消防隊員應該如何除去白茫茫的氨氣？,3、附近居民怎樣做才能避免受傷？,?,液氨氣化吸收熱量,噴水，使氨氣轉化為氨水,用濕毛巾捂住鼻孔呼吸，盡快逃離現場,（1）氨跟水反應顯弱堿性,2.氨氣的化學性質,（一）氨的性質,NH 3+H2O NH 3H 2O,氨水是弱堿,氨水呈弱堿性,液氨是弱堿,NH3H2O是弱堿,判 斷,氨水中的分子有：H2O、NH3 和 NH3H2O,氨水中的離子有：NH4+、H+ 和 OH-,液氨 是氨氣加壓或降溫后形成的液態(tài)物質， 液氨所含的微粒是NH3。,

5、所以：氨水是混合物。,所以：液氨是純凈物。,討論： 氨水的主要成份有哪些？ 氨水與液態(tài)氨有何區(qū)別？,（2）NH3具有還原性,-3,2.氨氣的化學性質,（一）氨的性質,這個反應叫做氨的催化氧化，它是工業(yè)上制硝酸的基礎。,2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl（NH3少量）,8NH3 + 3Cl2 = N2 + 6NH4Cl（NH3過量）,（3）氨跟酸的反應,2.氨氣的化學性質,（一）氨的性質,NH3+HCl=NH4Cl （白煙）,NH3+HNO3=NH4NO3 （白煙）,與揮發(fā)性的酸反應有白煙,2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4,注意：濃氨水或者氨氣只有遇揮發(fā)性酸(濃HCl或濃HN

6、O3)才會產生白煙，遇濃 H2SO4、H3PO4等不揮發(fā)性酸能反應，但不產生白煙現象。,(1)氮肥,3、氨的用途:,(3)化工原料,(2)致冷劑,無機：生產硝酸、銨鹽和純堿等,有機：合成纖維、塑料、染料和尿素等,（一）氨的性質,二、銨鹽,（1）物理性質：,銨鹽都是無色或白色晶體,銨鹽都易溶于水,銨鹽都不穩(wěn)定，受熱易分解,氨與酸反應生成銨鹽；,銨鹽受熱易分解,二、銨鹽,（2）化學性質：,但不是所有的銨鹽受熱分解都能產生NH3的,例如NH4NO3的分解:,運用： 實驗室用來制NH3、用于NH4+的檢驗,反應實質： NH4+ OH=NH3+H2O,銨鹽與堿反應,二、銨鹽,（2）化學性質：,2實驗裝置

7、：發(fā)生裝置與制_相同，如圖。,3凈化(干燥)：氨用_干燥。 4收集：只能用_收集。 5. 棉花的作用_,向下排空氣法,6檢驗,變藍,產生白煙,(1)用濕潤的紅色石蕊試紙接近試管口，試紙_。 (2)用蘸有濃鹽酸的玻璃棒接近試管口，會_。,O2,堿石灰,1. 原理：2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3+2H2O+CaCl2,防止空氣對流,三、氨氣的制備,實驗室有無其他簡單可行的方法來制得氨氣？,濃氨水,方法二：加熱濃氨水制氨氣,方法三,濃氨水,固體CaO,思考：有什么現象？為什么有此現象？,1、吸收水分，減少溶劑。2、增加OH-的濃度。 3、放出熱量，升高溫度。,銨鹽的用途,大量的銨鹽用于生產氮

8、肥,硝酸銨用于制炸藥；,氯化銨的妙用,防火布,將一塊普通的棉布浸在氯化銨的飽和溶液中，片刻之后，取出晾干就成防火布了。將這塊經過化學處理的布用火柴點，不但點不著，而且還冒出白色的煙霧。,科學視野,原來，經過這種化學處理的棉布（防火布）的表面附滿了氯化銨的晶體顆粒，氯化銨遇熱就會發(fā)生化學變化，分解出兩種不能燃燒的氣體兩種氣體把棉布與空氣隔絕起來，同時，它們又在空氣中相遇，重新化合而成氯化銨小晶體，這些小晶體分布在空氣中，就象白煙一樣。,這實際上，氯化銨這種化學物質是很好的防火能手，戲院里的舞臺布景、艦艇上的木料等，都經常用氯化銨處理，以求達到防火的目的。,氮在自然界中的循環(huán),思考： 1.能將NH

9、4Cl 、(NH4)2SO4、NaCl、 Na2SO4四種溶液一一區(qū)別開來的試劑是（ ） A NaOH B AgNO3 C BaCl2 D Ba(OH)2,D,2 某學生在氨氣的噴泉實驗基礎上思考產生噴泉的其他方法，并設計如圖所示的裝置。在錐形瓶中，分別加入足量的下列物質，反應后可能產生噴泉的是：（ ） （A）Cu與稀鹽酸 （B）NaHCO3與NaOH （C）CaCO3與稀硫酸 （D）NH4HCO3與稀鹽酸,D,1.下列關于氨性質的敘述中正確的是（ ） A、氨氣可用排水法收集 B、氨水成堿性 C、氨氣和酸相遇都能產生白煙 D、在反應NH3+H+=NH4+中，氨失去電子被氧化,習題鞏固：,B,2

10、.某同學在實驗室中發(fā)現了一瓶有刺激性氣味的 氣體，根據氣體的判斷可能是氨氣，但不知是否確實是 氨氣，下列提供的方法中，你認為能幫他檢驗是否為 氨氣的方法是（ ） A、將濕潤的紅色石蕊試紙放在瓶口 B、將干燥的紅色石蕊試紙放在瓶口 C、用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近瓶口 D、將濕潤的藍色石蕊試紙放在瓶口,AC,使指示劑變色：,與堿發(fā)生中和反應：,與堿性氧化物反應：,與鹽反應：,稀硫酸與硝酸使紫色石蕊試液變紅,H+ + OH - = H2O,2 H+ + CuO = Cu2+ + H2O,2 H+ + CO3 2- = H2O + CO2,與活潑金屬反應,二、硫酸和硝酸的氧化性,思考與交流,1、硫酸、硝

11、酸、鹽酸都是酸，它們在組成上用什么特點？,它們都是酸，在水溶液中電離出H+，硫酸、硝酸是含氧酸，鹽酸是無氧酸；硫酸是二元酸，硝酸和鹽酸是一元酸,2、這些特點與酸的通性有什么關系？用電離方程式表示。,在水溶液中都電離出氫離子,HA=H+A,（一）硫酸的性質,1.【思考】稀硫酸和濃硫酸的性質有何不同？ 濃H2SO4的物理性質 A.色態(tài)：無色、粘稠的油狀液體 B.沸點：約338難揮發(fā)酸（高沸點酸） C.密度：1.84g/cm3高密度酸 D.溶解性：跟水任意比互溶，溶解放出大量熱。 兩高：沸點、密度高 兩大：溶解度、溶解放熱量大,目錄,2.你對濃硫酸知多少？,（1）濃硫酸在稀釋時應注意什么問題？,應將

12、濃硫酸沿燒杯壁向水中慢慢注入，并用玻璃棒不斷攪拌。,（2）實驗室制HCl氣體是用以下反應制備，你能說明反應進行的理由嗎？,注：高沸點酸制低沸點酸，難揮發(fā)性酸制易揮發(fā)性酸,3.濃硫酸的特性：,1) 吸水性:能吸收水份,可干燥與它不反應的氣體,思考：1.能用濃硫酸干燥H2S、NH3氣體嗎？,2.將硫酸銅晶體投入濃硫酸中,有何現象?,問題探究,1、下列不能用濃硫酸干燥的氣體是 （ ） Cl2 O2 SO2 H2 HCl NH3 CO2,2)、脫水性,濃硫酸與木屑、棉花、紙屑反應,濃硫酸與蔗糖反應,濃硫酸能按水的組成比脫去有機物中的氫和氧元素,a.濃硫酸沾到衣服上應如何處理? b.濃硫酸沾到皮膚上應如

13、何處理?,濃硫酸的吸水性與脫水性有何區(qū)別?,實驗：將濃硫酸慢慢加入蔗糖中，并用玻 璃棒攪拌,現象：,蔗糖變黑，體積膨脹，變成疏松多孔的海綿狀，并放出有刺激性氣味的氣體,原因：,C12H22O11 濃硫酸能將蔗糖中的H和O按原子個數比2：1脫去形成水，使蔗糖生成炭,問題探究,1、寫出蔗糖遇濃硫酸發(fā)生的化學方程式：,C12H22O11 12C+11H2O,2、蔗糖分子中含有水，濃硫酸將水吸去使它生成炭而變黑，這種說法對嗎？試分析。,不對，因為蔗糖分子中沒有水,練習并討論：,3)與銅反應：強氧化性,分析上述反應中電子轉移的方向和數目，指出氧化劑和還原劑，并分析濃硫酸在上述反應中體現的性質。,失去2e

14、-,得到2e-,氧化劑：H2SO4 還原劑：Cu,加熱時，濃硫酸能與大多數金屬反應(Au、Pt除外) ，一般沒有氫氣生成，通常生成SO2氣體。,書P95實驗4-8 銅與濃硫酸的反應,現象：,有氣體產生，此氣體使品紅溶液褪色或紫色的石蕊試液變紅,反應后溶液倒入少量的水中，溶液呈藍色,反應原理：,Cu+2H2SO4 （濃）= CuSO4+SO2+2H2O,濃硫酸與碳的反應：,C+2H2SO（濃）= CO2+2SO2 +2H2O,4)與非金屬反應,思考并討論：,請設計實驗方案，驗證碳和濃硫酸反應的產物,加熱時，濃硫酸也能與某些非金屬反應（S、C等）,儀器連接如下,說明：應首先用無水硫酸銅驗證水，然后

15、用品紅驗證二氧化硫，再用高錳酸鉀氧化多余的二氧化硫，接著再次驗證二氧化硫是否全部被氧化，最后才驗證二氧化碳。,驗證碳和濃硫酸反應的產物,如何檢驗濃硫酸與碳反應生成的各種產物？,無水硫酸銅、品紅、酸性高錳酸鉀或溴水、品紅、澄清的石灰水,注意：硫酸分子中的硫元素的化合價為 價，處于硫元素所有化合價中的 價態(tài)，在氧化還原反應中化合價只能 ，表現 ， 濃硫酸被還原一般得到的產物為 。,+6,最高,降低,氧化性,SO2,常溫下，濃硫酸可用鐵槽車或鋁槽車運輸，這是因為常溫下，濃硫酸可使鐵或鋁的表面生成一層致密的氧化膜，阻止了內部金屬與濃硫酸進一步反應，這種現象叫做鈍化。,硫酸車槽,【思考】濃硫酸具有強氧化

16、性，稀硫酸是否有氧化性？如果有，其氧化性與濃硫酸的氧化性有何不同？ 濃硫酸與稀硫酸比較： 稀H2SO4：由H+和SO42-構成弱氧化性（由H+體現）可與活潑金屬反應生成H2 濃H2SO4：由H2SO4分子構成強氧化性（由 S 體現）,加熱時可與大多數金屬和某些非金屬反應，通常生成SO2,練習:下列現象反映了硫酸的哪些主要性質 (1)濃硫酸滴在木條上，過一會兒，木條變黑。 (2)敞口放置濃硫酸時，質量增加。 (3)鋅粒投入稀硫酸中，有氣泡產生。 (4)把銅片放入濃硫酸里加熱，有氣體產生。 (5)利用濃硫酸和食鹽固體反應可制HCl氣體。 (6)濃硫酸不能用來干燥硫化氫氣體。 (7)利用硫化亞鐵跟稀

17、硫酸反應可制H2S氣體。,答案： (1)脫水性 (2) 吸水性 (3) 酸性 (4)酸性和強氧化性 (5)難揮發(fā)性 (6)強氧化性 (7)強酸性,5.硫酸的用途：,（二）硝酸的性質：,1.物理性質：無色，易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體，能以任意比溶于水，含HNO3 98%的硝酸發(fā)煙硝酸,2.化學性質：,（1）酸性（略）,（2）氧化性：, 與金屬反應（除Au和 Pt外）,Cu + 4HNO3(濃） = Cu(NO3)2 + 2NO2 +2H2O,3Cu + 8HNO3(稀） = 3 Cu(NO3)2 + 2NO +4H2O,注意：Fe 和Al遇到冷的濃硝酸被鈍化，被氧化成一層致密的氧化膜，與濃硫酸一樣。,氧化性：濃硝酸稀硝酸,目錄,與非金屬反應,C +4HNO3 （濃）=2H2O +4NO2 +CO2,結論：硝酸跟非金屬反應，生成NO2、 H2O和相應的含氧酸,硝酸還能氧化FeO、 Fe(NO3)2(Fe2+)、 HBr(Br-)、 HI(I-) 、H2S (S2-)、 SO2等具有還原性的化合物發(fā)生氧化還原反應，因此，不能用硝酸與有關的鹽反應