《氨硝酸硫酸》PPT课件.ppt

第四节 氨 硝酸 硫酸,氮的固定,N2+3H2 2NH3 工业合成氨,德国化学家哈伯因为在合成氨方面的巨大贡献，获1918年诺贝尔化学奖。,根瘤菌,根瘤菌,根瘤菌,根瘤菌,-氨气的喷泉实验,实验48： 演示实验,喷泉实验,一、氨,（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，使烧瓶内外产生压强差；,无色, 有刺激性气味的气体； 密度比空气小；,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,2、氨的化学性质,（1）氨跟水反应显弱碱性,一水合氨很不稳定,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_。,弱碱性,红色,变蓝,氨水中的分子有：H2O、NH3 和 NH3H2O,氨水中的离子有：NH4+、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NH3。,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？,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，十余辆消防车,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？,?,液氨汽化吸收热量,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,解决问题：,在反应中为什么会产生白烟？,挥发出的氨气和氯化氢气体相遇反应生成氯化铵固体小颗粒。,现象：,实验:,产生大量白烟,（2）氨跟酸的反应,离子方程式,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,4NH3+5O2=4NO+6H2O,催化剂,-3,+2,还原,4NH3+5O2=4NO+6H2O,催化剂,4NH3+5O2=4NO+6H2O,催化剂,催化剂,4NH3+5O2=4NO+6H2O,催化剂,思考与交流： 氨经一系列反应可以得到硝酸，如下图所示: 1、试写出以下每一步转化的反应方程式。 2、分析上述每一步反应中氮元素化合价的变化，指出氮元素发生的是氧化反应还是还原反应。,(其中，氨被氧化生成一氧化氮的化学方程式为：),3、氨气的用途,氮肥,氨气,氨,物理性质,化学性质,容易 液化,易溶 于水,跟水 反应,跟酸 反应,跟氧 反应,作致 冷剂,制取氨水,制取铵盐,制取硝酸,用途,性质,结构,决 定,决 定,（二）铵盐,1、物理性质：,铵盐都是晶体,铵盐都易溶于水,铵盐的形成：NH3 + H+=NH4+,2、铵盐的化学性质,（1）铵盐受热易分解,（2）铵盐与碱反应,NH4NO3 + NaOH = NaNO3 +H2O +NH3 ,(NH4)2SO4+2NaOH = Na2SO4+2H2O+2NH3 ,运用： 实验室用来制NH3、用于NH4+的检验,反应实质： NH4+ OH=NH3+H2O,湿润的红色石蕊试纸变蓝,小结：NH3 NH4+,小结 :NH3 NH4+,OH,H+,3、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。,氮 肥,（三）NH3的实验室制法,（1）原料：,（2）原理：,NH4Cl Ca（OH）2,2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3+2H2O+CaCl2,固固加热装置,（3）制取装置：,（4）收集装置：,向下排空气法,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 浓硫酸、P2O5无水CaCl2不能用来干燥NH3（形成CaCl2.8NH3),想一想：棉花(浸有稀硫酸）的作用？,防止空气对流,想一想:除了利用上述方法之外，实验室有无 其他简单可行的方法来制得氨气？,浓氨水,方法二：加热浓氨水制氨气,浓氨水,固体CaO 或NaOH固体,思考：有什么现象？为什么有此现象？,方法三,1、吸收水分，减少溶剂。 2、增加OH-的浓度。 3、放出热量，升高温度。,氮在自然界中的循环,氮在自然界中主要以哪些形式存在？ 人体里蛋白质中的氮是从哪儿来的？ 自然界中有哪些固定氮的途径？ 简单描述氮在自然界的循环过程？ 人类的哪些活动参与了氮的循环？,思考与交流,氮是蛋白质的基本组成元素之一。所有生物体内均含有蛋白质，所以氮的循环涉及到生物圈的全部领域。氮是地球上极为丰富的一种元素，在大气中约占78%。氮在空气中含量虽高，却不能为多数生物体所直接利用，必须通过固氮作用。固氮作用的两条主要途径，一是通过闪电等高能固氮，形成的氨和硝酸盐，随降水落到地面；二是生物固氮，如豆科植物根部的根瘤菌可使氮气转变为硝酸盐等。植物从土壤中吸收铵离子（铵肥）和硝酸盐，并经复杂的生物转化形成各种氨基酸，然后由氨基酸合成蛋白质。动物以植物为食而获得氮并转化为动物蛋白质。动植物死亡后遗骸中的蛋白质被微生物分解成铵离子（NH4+）、硝酸根离子（NO3-）和氨（NH3）又回到土壤和水体中，被植物再次吸收利用。,1.下列关于氨性质的叙述中正确的是（ ） A、氨气可用排水法收集 B、氨水成碱性 C、氨气和酸相遇都能产生白烟 D、在反应NH3+H+=NH4+中，氨失去电子被氧化,习题巩固：,B,2.某同学在实验室中发现了一瓶有刺激性气味的 气体，根据气体的判断可能是氨气，但不知是否确实是 氨气，下列提供的方法中，你认为能帮他检验是否为 氨气的方法是（ ） A、将湿润的红色石蕊试纸放在瓶口 B、将干燥的红色石蕊试纸放在瓶口 C、用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口 D、将湿润的蓝色石蕊试纸放在瓶口,AC,3.A、B、C三种气体，A无色，在一定条件下A能与O2反应生成B，B不溶于水，它能与O2反应生成红棕色气体C；A、C气体均溶与水，其水溶液分别呈碱性与酸性，推断A ，B ，C 。,NH3,NO,NO2,4.能将NH4Cl 、(NH4)2SO4、NaCl、 Na2SO4四种溶液一一区别开来的试剂是（ ） A NaOH B AgNO3 C BaCl2 D Ba(OH)2,D,4 ：某学生在氨气的喷泉实验基础上积极思考产生喷泉的其他方法，并设计如图所示的装置。在锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是：（ ） （A）Cu与稀盐酸 （B）NaHCO3与NaOH （C）CaCO3与稀硫酸 （D）NH4HCO3与稀盐酸,D,5、下列组合能形成明显喷泉并充满烧瓶的是（ ）,A,B,BD,6、某学生利用一装置做如下实验： 在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色变浅，冷却后恢复红色，则原溶液为 ，加热试管后溶液颜色变浅的原因 。,滴有酚酞的氨水,氨水受热分解放出氨气,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,使指示剂变色：,与碱发生中和反应：,与碱性氧化物反应：,与盐反应：,稀硫酸与稀硝酸使紫色石蕊试液变红,H+ + OH - = H2O,2 H+ + CuO = Cu2+ + H2O,2 H+ + CO3 2- = H2O + CO2,与活泼金属反应,二、硫酸和硝酸的氧化性,2、浓H2SO4的特性,1) 吸水性：能吸收水份物质本身含水。,可干燥：O2、H2、N2、Cl2、CO2、SO2、HCl,思考：能用浓硫酸干燥H2S、NH3气体吗？,1、浓H2SO4的物理性质： 无色油状液体，难挥发，沸点338 溶解性：跟水任意比互溶，溶解放出大量热。,不能；因浓硫酸能与H2S、NH3反应。,1.蔗糖为什么会由白变黑？ 2.刺激性气味是什么气体的气味？ 3.这个过程浓硫酸除了体现脱水性以外,你认为可能发生了什么反应？,2）脱水性,思考与交流,脱水性：物质本身不含水将含氢、氧元素的物质中H、O原子按2：1的比例脱去 吸水性：物质本身含水,1.蔗糖变黑是因为蔗糖被碳化了，变成了碳。 2.刺激性气味是SO2的气味。 3.有SO2生成，证明浓硫酸还发生了氧化还原反应,3）强氧化性,A.与金属单质反应,现象：产生的气体使品红褪色，得到蓝色溶液。,浓硫酸和不活泼的金属（如Cu）是否反应呢？能否产生氢气呢？,(1)强氧化性和酸性； (2)在常温下，使铝、铁等金属钝化。钝化是因为形成了致密、坚固的氧化物薄膜； 加热时，绝大多数金属（Au、Pt除外）能被浓H2SO4氧化.,(1)在这个反应中，硫酸起了什么作用？ (2)浓硫酸与活泼金属铁、铝反应又生成什么物质呢？,实验49,答案：,你能否设计实验检验该反应中产生的两种气体？,3）强氧化性,B.与非金属反应,说明：应首先用无水硫酸铜验证水，然后用品红验证SO2，再用高锰酸钾氧化多余的SO2，接着再次用品红验证SO2是否全部被氧化，最后才验证CO2。,问题,1、下列不能用浓硫酸干燥的气体是 （ ） Cl2 O2 SO2 H2 HCl NH3 CO2,2、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)浓硫酸不能用来干燥硫化氢气体。 (6)利用硫化亚铁跟稀硫酸反应可制H2S气体。,答案： (1)脱水性 (2) 吸水性 (3) 酸性 (4)酸性和强氧化性 (5)强氧化性 (6)强酸性,【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H2SO4：由H+和SO42-构成弱氧化性（由H+体现）可与活泼金属反应生成H2 浓H2SO4：由H2SO4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SO2,3.硫酸的用途：,三、硝酸,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HNO3 98%的硝酸发烟硝酸 2、化学性质:,(1)酸的通性：,(2)强氧化性与金属反应,硝酸与金属反应通常不生成氢气，那么生成的气体可能是什么呢？,Cu+4HNO3（浓）= Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 3Cu+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,(3)强氧化性-与非金属反应：,C +4HNO3 （浓）= 2H2O + 4NO2 +CO2 S +6HNO3 （浓） = 2H2O + 6NO2 + H2SO4,硝酸几乎能氧化所有的金属（Au、Pt等除外） 常温下Fe、Al等金属在浓HNO3中发生“钝化”； 一般，浓HNO3的还原产物为NO2，稀HNO