第四节 硫酸、硝酸和氨（全套）.ppt

第四章非金属及其化合物第四节氨硝酸硫酸 1 3 学习目标 1 了解氨的重要性质 用途和实验室制法 2 了解硫酸的重要性质和用途 3 学习用实验研究物质性质的方法和用对比法学习化学物质性质的方法 重点 氨和铵盐的化学性质 浓硫酸与硝酸的强氧化性 难点 实验室制取氨的化学反应原理以及浓硫酸与硝酸的强氧化性 请思考 氮气最重要的用途是什么 氨在自然界中 是动物体 特别是蛋白质腐败的产物 在日常生活中 在哪里最易闻到氨的气味 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 材料一 认识氨气 实验探究一 4 8 接 氨的性质动画 现象 烧杯中的水溶液经导管进入烧瓶 形成喷泉 无色溶液进入烧瓶后变为红色 讨论 1 烧杯中的水溶液为什么会自动地进入烧瓶 说明了什么 2 无色溶液进入烧瓶后变成了红色 说明了什么问题 结论 氨气极易溶于水 氨水呈碱性 一 氨 nh3 氨气是一种无色 有剌激性气味 比空气轻 极易溶于水 在常温常压下1 700 易液化的气体 二 氨气的化学性质 3 一 氨气的物理性质 1 氨气与水的反应 氨气溶于水时 大部分与水结合成 一水合氨 nh3 h2onh3 h2o nh4 oh 一水合氨部分电离 思考 氨水中存在哪些分子 哪些离子 分子 nh3 h2o nh3 h2o 主要 离子 nh4 oh h 氨气与酸的反应 nh3 hcl nh4cl 实验探究二 2 氨气与酸的反应nh3 hcl nh4cl2nh3 h2so4 nh4 2so4nh3 hno3 nh4no32nh3 h2o co2 nh4 2co3nh3 h2o co2 nh4hco3 生成铵盐 3 具有较强的还原性 氨的催化氧化 工业制硝酸的基础 从氮元素的化合价考虑 氨还有哪些化学性质 其中氮元素发生氧化反应还是还原反应 a 催化氧化 20e b 燃烧 4nh3 3o2 纯氧 2n2 6h2o 点燃 12e c 与cl2反应 3cl2 2nh3 n2 6hcl3cl2 8nh3 n2 6nh4cl 白烟 6e 6e 思考与交流 p98 99 四 nh3的实验室制法 1 反应原理 碱或盐的通性 碱石灰更好 三 铵盐都易溶于水 受热易分解 与碱反应可产生氨气 3 操作 a 装b 查c 剂d 热e 收f 满g 吸h 拆 5 收集方法 向下排空气法 注意 收集时在容器口要塞一团棉花 用湿润的红色石蕊试纸来检验是否收集满 五 nh3的用途 见p 99 4 净化 干燥 碱石灰 干燥管 注意 不能用无水cacl2做干燥剂 五 氨的用途 氨的用途 致冷剂 制取氨水 制氮肥铵盐 制硝酸 对健康的危害 短期内吸入大量氨气后可出现流泪 咽痛 声音嘶哑 咳嗽 痰可带血丝 胸闷 呼吸困难 可伴有头晕 头痛 恶心 呕吐 乏力等 可出现紫绀 眼结膜及咽部充血及水肿 呼吸率快 肺部罗音等 严重者可发生肺水肿 成人呼吸窘迫 背景材料 思考与交流 p100 图4 30 讨论 氮的固定 思考与练习 氨在纯氧中能燃烧 请写出氨与氯气反应的化学方程式 如果氨气过量 反应的化学方程式是 可以用浓氨水检验氯气管道是否漏气 思考与练习 为什么氨常用作致冷剂 还有哪些物质也可作致冷剂 氨易液化 沸点 33 35 还有氯气 沸点 34 6 二氧化硫 沸点 10 请比较 氨 氯化氢 二氧化硫和氯气的溶解度 1 700 1 500 1 40 1 2 常温常压 经常比较和归类 是学习化学的一种好方法 思考与练习 在氨的喷泉实验中为什么能形成红色的喷泉 由于氨气极易溶于水 使烧瓶内气压急剧下降 氨水中含少量氢氧根离子 呈弱碱性 故能使酚酞试液变红 喷泉停止后 为什么烧瓶不能被水完全充满 由于氨气是用向下排空气法收集的 一定含有少量空气 思考与练习 在氨的喷泉实验中 烧瓶内溶液的物质的量浓度是多少 假设实验是在标准状况下进行 氨气体积设为vl 注意 氨水中溶质是nh3 不是nh3 h2o 氨气物质的量为 v 22 4 mol 氨水溶液体积也是vl 氨水的物质的量浓度为 c nh3 v 22 4 v 0 045mol l 氨水浓度越大 密度越小 11 10 15 思考与练习 a 某学生用氨做喷泉实验 结果实验失败 请你分析实验失败的可能原因 a 氨气中含有大量的空气 c 收集氨气的烧瓶潮湿 b 装置漏气 d 玻璃管过长等 b 检验氨气可用哪些方法 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 和氯化氢在空气中相遇 产生白烟 nh3 hcl nh4cl 蘸有浓氨水的玻璃棒与蘸有其它何种酸的玻璃棒相遇能形成白烟 浓硫酸可以吗 浓硝酸可以吗 为什么 思考与练习 氨催化氧化 接触氧化 是工业制硝酸的基础 请写出用氨制取硝酸的化学方程式 2no o2 2no2 3no2 h2o 2hno3 no 布置作业 1 p103 104 1 2 3 4 82 边讲边练 1 1 都含有氢元素 2 h2so4 2h so42 hcl h cl hno3 h no3 3 稀硫酸和盐酸属于非氧化性酸 其氧化性实际上是h 的氧化性 与金属反应时h 被还原为h2 而浓硫酸和硝酸属氧化性酸 与金属反应时是 6价的s和 5价的n被还原为so2和no或no2等 无h2产生 思考与交流 p 100 酸的通性实质就是h 的性质 现有体积相同的浓硫酸和浓盐酸 分别放在等质量的两个试剂瓶中 不用化学方法怎样识别 提起试剂瓶 重者是浓硫酸 振动试剂瓶 液体呈油状的是浓硫酸 打开试剂瓶 瓶口不生白雾者是浓硫酸 打开试剂瓶 无刺激性气味的是浓硫酸 请总结浓硫酸的物理性质 无色 无味 粘稠的油状液体 密度大 沸点高 难挥发 与水任意比互溶 二 硫酸和硝酸的氧化性 一 浓硫酸的特性 浓硫酸特性 难挥发性 吸水性 脱水性 强氧化性 现象 固体由蓝色变为灰白色 溶液仍为无色 反应 cuso4 5h2o h2so4 浓 cuso4 h2so4 5h2o 结论 浓硫酸有吸水性 实验 吸水性在点滴板中放入少量胆矾 再加入少量浓硫酸 现象 滴有浓硫酸的滤纸炭化变黑 解释 滤纸的主要成份是纤维素 由碳 氢 氧三种元素组成 浓硫酸能把滤纸中的氢 氧元素按水的比例脱去 结论 浓硫酸有脱水性 实验 脱水性把少量浓硫酸滴在纸片 火柴梗上 比较学习 浓硫酸的吸水性和脱水性有什么区别 吸水性是指浓硫酸直接与水分子结合 脱水性是指浓硫酸将许多有机物中的氢 氧元素按水的比例脱去 吸收现成的水 反应后要生成水 现象 加热能反应 产生的气体能使湿润的品红试纸褪色 溶液稀释后呈蓝色 反应 cu 2h2so4 浓 cuso4 so2 2h2o 结论 浓硫酸有强氧化性 分析 cu 2h2so4 cuso4 so2 2h2o 0 6 6 4 2 还原剂 氧化剂 2e 注意 参加反应的硫酸只有一半被还原作氧化剂 另一半作酸 在与铜的反应中 浓硫酸既表现出氧化性 又表现出酸性 请标出下列反应中的电子转移情况 氧化产物 还原产物 3 在1mol铜中加入含2mol硫酸的浓硫酸加热 能得到1mol硫酸铜与1molso2吗 为什么 现象 常温无明显变化 加热后能反应 解释 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 此现象称 钝化 氧化物能被热的浓硫酸溶解 15 现象 蔗糖变黑 体积膨胀 放出大量热 放出有刺激性气味的气体 反应 结论 体现出浓硫酸的吸水性 脱水性和氧化性 2h2so4 浓 c co2 2h2o 2so2 你能否设计实验检验该反应中产生的两种气体 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 接着再次验证so2是否全部被氧化 最后才验证co2 思考与交流 总结 浓硫酸的特性 难挥发性 4 强氧化性 加热时浓硫酸能与大多数金属反应 但不生成氢气 常温下使铁铝钝化 3 脱水性 cu 2h2so4 浓 cuso4 so2 2h2o 与某些非金属反应 c 2h2so4 浓 co2 so2 2h2o 与硫化氢 碘化氢等还原剂反应 h2s h2so4 浓 s so2 2h2o 2 吸水性 分析 稀硫酸的氧化性和浓硫酸的氧化性有何不同 稀硫酸的氧化性是由电离出的h 引起的 氢离子只能氧化金属活动顺序表中氢前的金属 所以稀硫酸具有弱的氧化性 浓硫酸的氧化性是由硫酸分子中 6价硫元素引起的 它可以氧化金属活动顺序表氢后的金属 所以浓硫酸具有强的氧化性 硫酸用途 制过磷酸钙 电镀前去锈 制硫酸铵 制硫酸盐 制挥发性酸 精炼石油 制炸药 农药 染料 ca3 po4 2 2h2so4 ca h2po4 2 2caso4 10 过磷酸钙 二 硝酸 一 物理性质 无色 易挥发 有刺激性气味液体 二 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 如何检验 思考与交流 cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o 请对上述反应两个反应进行氧化还原分析 1 还原剂与氧化剂物质的量之比各为多少 氧化产物 还原产物各是何物 酸中表现氧化性的元素是哪一个 2 硝酸在反应中的作用是什么 3 浓hno3和稀hno3哪个氧化性强 10 2 强氧化性 与非金属反应 c 4hno3 浓 2h2o 4no2 co2 s 6hno3 浓 2h2o 6no2 h2so4 2 强氧化性 与还原性化合物反应 硝酸还能氧化fe2 br i h2s s2 so2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 so2 h2s hbr等气体 1 硝酸几乎能氧化所有的金属 au pt等除外 2 常温下fe al等金属在浓hno3中发生 钝化 3 一般 浓hno3的还原产物为no2 稀hno3的还原产物为no 活泼金属与极稀hno3反应时 还原产物复杂 可为no n2o nh4no3等 4 非金属单质可被hno3氧化为最高价氧化物或其含氧酸 小结 玻尔是丹麦著名的物理学家 曾获得诺贝尔奖 第二次世界大战中 玻尔被迫离开将要被德国占领的祖国 为了表示他一定要返回祖国的决心 他决定将诺贝尔金质奖章溶解在一种溶液里 装于玻璃瓶中 然后将它放在柜面上 后来 纳粹分子窜进玻尔的住宅 那瓶溶有奖章的溶液就在眼皮底下 他们却一无所知 这是一个多么聪明的办法啊 战争结束后 玻尔又从溶液中还原提取出金 并重新铸成奖章 新铸成的奖章显得更加灿烂夺目 因为 它凝聚着玻尔对祖国无限的热爱和无穷的智慧 那么 玻尔是用什么溶液使金质奖章溶解呢 科学视野 四 硫酸和硝酸的用途 阅读 p102最后一段 五 资料卡片 王水的成分 3 不稳定性 4hno3 浓 4no2 2h2o o2 见光或受热 变黄 保存方法 原来他用的溶液叫王水 王水是浓硝酸和浓盐酸按1 3的体积比配制成的的混和溶液 由于王水中含有硝酸 氯气和氯化亚硝酰等一系列强氧化剂 同时还有高浓度的氯离子 因此 王水的氧化能力比硝酸强 不溶于硝酸的金 却可以溶解在王水中 这是因为高浓度的氯离子与金离子形成稳定的络离子 aucl4 从而使金的标准电极电位减少 有利于反应向金溶解的方向进行 而使金溶解 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 1 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h2s气体 6