高中化学氮及其化合物性质及应用ppt课件.ppt

第二章第八节氮及其化合物的性质及应用 1 四 氮及其重要化合物的相互转化 Ag NH3 2OH 强调 要写3个方程式 2 考纲定标 1 了解氮元素单质及其重要化合物的主要性质和应用 2 了解氮元素单质及其重要化合物对环境质量的影响 热点定位 3 目录 一 氮气二 一氧化氮和二氧化氮的性质三 氨的性质四 氨气的实验室制法五喷泉实验六 铵盐的性质七NH4 的检验 八 硝酸 4 一 氮气 N2 氮的原子结构 电子式 结构式 N N 思考 结构决定性质 性质决定用途 N2有哪些重要的物理 化学性质 用途 5 1 氮气 物理性质 难溶于水 熔沸点很低 无色无味的气体 常温下性质 稳定 6 结构式 N N 叁键键能大 化学性质 N N容易断开么 2化学性质 常温下稳定 用作保护气 高温或放电条件下才能与氢气 氧气和活泼金属反应 1 氮气 7 氮的固定 将游离态的氮转变为化合态的氮的方法 N2 3H22NH3N2 3MgMg3N2N2 O22NO 高温高压 催化剂 点燃 放电 自然固氮 N2化合态氮 根瘤菌 人工固氮 1 氧化性 2 还原性 工业合成氨 制硝酸 应用 8 二 一氧化氮和二氧化氮的性质 无 无 红棕 刺激性 难 水 2NO2 2HNO3 NO 无 N2O4 蓝 3NO2 H2O 2NO O2 2NO2 H 0 9 如何鉴别Br2 气 和NO2 1 通入CCl4中2 通入AgNO3溶液中3 水 10 NO只能用排水法收集 不能用排空气法收集 NO2只能用向下排空气法收集 不能用排水法收集 思考 NO和NO2分别用什么方法收集 为什么 11 氮氧化物对大气的污染 1 来源 2 危害 NO2和SO2是形成酸雨 PH值小于5 6 的主要物质 雷雨发庄稼 NO是造成光化学烟雾的主要原因 汽车的尾气 12 NH3 水溶液是碱 具有碱的通性 指示剂 酸 盐 N 3 具有还原性 酸性氧化物 氧化还原性 由氨气的分子式推测它的化学性质及化学方程式 化学性质 13 NH4 OH 三 氨的性质 无 刺激性 小 极易 1 物理性质 色有 气味的气体 密度比空气 易液化 溶于水 通常1体积水能溶解700体积氨气 2 化学性质 1 与水反应 NH3 H2O 水有挥发性 2 与酸 如浓盐酸 硫酸 硝酸 碳酸 反应 得到相应的铵盐 氨溶于水所得的溶液叫氨水 呈碱性 密度小于1g cm 3 氨 NH3 H2O NH4Cl NH4 2SO4 NH3 HCl 两种气体相遇产生白烟 可用于两者检验 HNO3与HCI相遇有此现象吗 2NH3 H2SO4 硫铵 肥田粉 为什么氨气溶于水制氨水时 要用一倒置的漏斗 请说明原理 14 4NH3 5O2 工业制硝酸 2NH3 3CuO3Cu N2 3H2O3Cl2 8NH3 N2 6NH4Cl Al3 3NH3 H2O 实验室制 NH3 HNO3 硝铵 炸药 NH3 CH3COOH NH3 CO2 H2O 碳铵 3 还原性 与氧气反应 催化剂 4 与某些盐反应 通入铝盐溶液 Al OH 3 NH4NO3 CH3COONH4 NH4HCO3 4NO 6H2O 15 考点突破 四 氨气的实验室制法1 实验室制法 装置图 如右图 反应原理 装置类型 固体 固体气体 与制 填化学式 收集 干燥 用干燥 不能用干燥 2NH4Cl Ca OH 2CaCl2 2NH3 2H2O O2 向下排空气法 碱石灰 CaO和NaOH的混和物 浓硫酸 P2O5 无水氯化钙 A 棉花的作用为防止气体对流 提高收集氨气的速率和纯度 B 氨气是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体 常用此性质检验氨气 C 制取干燥氨气也不能用CaCl2作干燥剂 原因是CaCl2和NH3加合生成CaCl2 8NH3 16 6 尾气处理 在导管口放一团用浸湿的棉花团吸收多余的氨气 用水或稀硫酸吸收多余的氨气 注意防倒吸 如右图 该装置可以防倒吸的原因 水或稀硫酸 由于氨气极易溶于水 使烧杯中的水沿漏斗上升 但由于漏斗容积比较大 当液面沿漏斗上升时 烧杯中液面在下降 当烧杯中液低于漏斗时 漏斗中的水掉下 从而防止了水的倒吸 17 在实验室里 常用加热铵盐和碱的混合物的方法制取氨气 反应的化学方程式为 18 实验室快速制NH3 1 加热浓氨水法 2 浓氨水加生石灰苛性钠法 CaO与水反应放热使NH3 H2O分解产生NH3 19 练习 下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂 其中错误的是 AC 20 五喷泉实验 21 例1 喷泉是一种常见的自然现象 其产生原因是存在压强差 1 如图甲为喷泉实验装置 在烧瓶中充满干燥气体 胶头滴管及烧杯中分别盛有液体 下列组合中不可能形成喷泉的是 A HCl和H2OB O2和H2OC NH3和H2OD CO2和NaOH 甲 2 如果用图甲装置产生喷泉成败的关键原因是 装置必须密闭 仪器必须干燥 气体尽量集满 22 4 比较图甲和图乙两套装置 从产生喷泉的原理来分析 图甲是上部烧瓶内气体压强 图乙是下部锥形瓶内气体压强 填增大或减小 D 减小 增大 3 某学生积极思考产生喷泉的其他办法 并设计了图乙所示装置 在锥形瓶中分别加入足量的下列物质 反应后可产生喷泉的是 A Cu与稀硫酸B NaHCO3与NaOH溶液C CaCO3与稀硫酸D NH4HCO3与稀盐酸 甲 23 考点师说 1 喷泉实验的形成原理 1 形成喷泉的原理 形成喷泉最根本的原因是瓶内外存在压强差 当烧瓶内气体溶于液体或与之反应时 瓶内气体大量减少 压强降低 外界的大气压将液体压入烧瓶内 如此持续 最后液体将充满烧瓶 2 常见喷泉的形成主要有以下两类 极易溶于水的气体 NH3 HCl SO2等 与水可形成喷泉 酸性气体 HCl SO2 NO2 CO2 H2S等 与NaOH aq 也能形成喷泉 24 六 铵盐的性质 1 物理性质 白色晶体 易溶于水 2 化学性质 受热分解 现象 与碱反应 NH4HCO3NH3 H2O CO2 NH4ClNH3 HCl 固体由试管底部转移至试管上部 Ca OH 2 2NH4ClCaCl2 2NH3 2H2O 4 铵盐受热都能分解 但不是都产生NH3 如NH4NO3受热分解生成N2O和H2O 2NH4NO3 2N2 O2 4H2O 25 七NH4 的检验 取少量样品 与混合于试管中 将石蕊试纸靠近管口 试纸变蓝色 说明样品中含有NH4 或者将蘸有的玻璃棒靠近管口 若有白烟产生 说明样品中含有NH4 碱 加热 湿润的红色 浓盐酸 26 认知无盲区 3 氨水中有大量的NH3 H2O 但在计算其浓度时 溶质仍视为NH3 4 铵盐受热都能分解 但不是都产生NH3 如NH4NO3受热分解生成N2O和H2O 27 1 纯HNO3是色 易 有气味的液体 1 物理性质 2 与水任意比互溶 在空气中遇水蒸气呈白雾状 常用浓硝酸质量分数为69 挥发 刺激性 无 质量分数为98 以上的硝酸为 发烟硝酸 八 硝酸 28 2 硝酸的化学性质 一元强酸 易挥发 不稳定 分解 强氧化性 1 见光或受热分解 硝酸的浓度越大 越容易分解 问题 久置的浓HNO3为何常显黄色 浓HNO3通常保存在中且置于冷暗处 瓶塞不能用 棕色试剂瓶 橡胶塞 29 2 酸的通性 与指示剂作用 与活泼金属反应不产生H2 常温下与不活泼金属反应 除Pt Au外 与碱和碱性氧化物反应 与CuO FeO的反应 写出有关化学方程式 与盐反应 与Na2CO3 Na2SO3的反应 写出有关化学方程式 稀硝酸与石蕊试液变红 不褪色 浓硝酸与石蕊试液变红 后褪色 30 3 强氧化性 3FeO 10HNO3 稀 3Fe NO3 3 NO 5H2O 31 认知无盲区 1 硝酸具有强氧化性 浓硝酸的还原产物一般是NO2 稀硝酸的还原产物一般是NO 硝酸的浓度越大 氧化性越强 即浓硝酸的氧化性强于稀硝酸 2 硝酸能溶解除Au Pt以外的所有金属 金属与硝酸反应时硝酸的作用是强氧化性和酸性 32 3 浓硝酸保存在棕色细口瓶中 需用玻璃塞而不用橡胶塞 5 常温下 铁 铝在浓硝酸中会发生 钝化 现象 这是因为浓硝酸把其表面氧化成一层薄而致密的氧化膜 阻止了反应的进一步进行 所以 常温下可以用铝槽车装运浓硝酸 33 7 用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜 铜跟浓硝酸反应 铜跟稀硝酸反应 铜跟氧气反应生成氧化铜 氧化铜再跟硝酸反应 试评价哪种方案为最佳方案 34 答案 途径 效果最佳 35 二 金属与硝酸反应计算题的思维模型1 思维模型 2 计算中的守恒思想的应用 1 原子守恒法 2 得失电子守恒法 3 离子方程式计算法 n HNO3 硝酸盐中NO3 的物质的量 还原产物中被还原的N量 金属失电子数 作氧化剂的HNO3得电子数 最常用 根据金属与硝酸反应的离子方程式进行计算 36 4 在标准状况下将1 92g铜粉投入一定量浓HNO3中 随着铜粉的溶解 反应生成的气体颜色逐渐变浅 当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1 12L 则混合气体中NO的体积为 A 112mLB 1008mLC 224mLD 448mL解析 混合气体的总物质的量为1 12L 22 4L mol 0 05mol 1 92g铜粉的物质的量为0 03mol 设NO的物质的量为n1mol 则NO2的物质的量为 0 05 n1 mol 根据得失电子守恒得3n1 0 05 n1 1 0 03 2 解得n1 0 005 V NO 0 005mol 22 4L mol 0 112L 112mL 答案 A 37 2 理解实验室制取NH3的3个原理 加热NH4Cl与碱石灰的混合物 加热浓氨水 将浓氨水滴加到CaO或NaOH等固体上 38 高考源于教材 氨气的实验室制备是八大气体 H2 O2 Cl2 CO2 SO2 NH3 NO NO2 的典型代表 几乎每年的高考试题均有所涉及 教材中通过实验室制取NH3的实验 说明了实验室制取NH3的反应原理 装置特点 收集和检验方法 而高考命题则将这些知识点迁移到实验原理和装置的创新中 如利用氨水和生石灰制取氨气 氨气的净化 尾气的吸收及防倒吸装置等内容 通过挖掘教材气体制备的内涵 可培养考生多角度思考问题的习惯 注重 发散 和 求异 的思维的培养 39 2 吸收氨气 或HCl 时要注意防止倒吸可用于吸收氨气 或HCl 并能防倒吸的常用装置为 40 NO2 HNO3 NH4HCO3 N2 Mg3N2 NH3 H2O N的单质和化合物小结 N2O4 41 4 某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验 1 在试管中注入某红色溶液 加热试管 溶液颜色逐渐变浅 冷却后恢复红色 则原溶液可能是溶液 加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是 2 在试管中注入某无色溶液 加热试管 溶液变为红色 冷却后恢复无色 则此溶液可能是溶液 加热时溶液由无色变为红色的原因是 稀氨水的酚酞溶液 加热时NH3溶解度减小而逸出 溶有SO2的品红溶液 品红与SO2