第四节氨、硝酸和硫酸第1课时ppt

1、第四节第四节 氨氨 硝酸硝酸 硫酸硫酸第一课时第一课时 氨氨氮的固定氮的固定将空气中将空气中游离态的氮游离态的氮转变为转变为氮的化合物氮的化合物的方法叫做氮的的方法叫做氮的固定。固定。氮氮的的固固定定 自然自然固氮固氮 人工人工固氮：固氮： 合成氨合成氨 豆科植物豆科植物根瘤菌固氮；根瘤菌固氮； 打雷放电打雷放电条件下固氮。条件下固氮。 N2+3H2 2NH3根瘤菌根瘤菌 1918 1918年，德国化学家哈伯因年，德国化学家哈伯因为在合成氨方面的巨大贡献而获为在合成氨方面的巨大贡献而获诺贝尔化学奖。诺贝尔化学奖。 19311931年，诺贝尔化学奖再次年，诺贝尔化学奖再次垂青于与合成氨有关的研究

2、。垂青于与合成氨有关的研究。氨氨20042004年年8 8月月3030日下午日下午2 2点，位于巴南区点，位于巴南区的的“西南饮料食品厂西南饮料食品厂”再次发生严重再次发生严重的氨气泄漏事故。空气中弥漫着刺鼻的氨气泄漏事故。空气中弥漫着刺鼻的化学气味的化学气味, ,现场上空犹如下雾一般现场上空犹如下雾一般, ,白茫茫一片白茫茫一片, ,寒气逼人寒气逼人, ,氨气浓度之高氨气浓度之高让人不敢靠近。事发两个小时后让人不敢靠近。事发两个小时后, ,现现场的氨气浓度仍然让人窒息。场的氨气浓度仍然让人窒息。 重庆一家食品厂重庆一家食品厂3 3天内发生两起氨气泄漏事件天内发生两起氨气泄漏事件防化兵在水幕的

3、保护下，防化兵在水幕的保护下，一点一点接近氨气罐一点一点接近氨气罐 一、氨一、氨 ( NH3 )（一）氨气的性质（一）氨气的性质 氨是无色，有刺激性气味的气体，氨是无色，有刺激性气味的气体，比空气轻，易液化比空气轻，易液化 , 极易溶于水（极易溶于水（1 ：700）1 1、物理性质、物理性质（1 1）氨为什么会形成喷泉？）氨为什么会形成喷泉？ 氨气极易溶于水，使烧瓶内压强减小，瓶内外氨气极易溶于水，使烧瓶内压强减小，瓶内外形成较大的压强差；大气压将水压入烧瓶。形成较大的压强差；大气压将水压入烧瓶。（2 2）喷泉实验成功的关键？）喷泉实验成功的关键？a.a.装置的气密性好；装置的气密性好；b.b

4、.气体的纯度高；气体的纯度高；c.c.烧瓶必须干燥。烧瓶必须干燥。（3）若）若V L烧瓶充满标况下的氨气，喷泉实验后溶液充满烧瓶充满标况下的氨气，喷泉实验后溶液充满整个烧瓶，所得溶液的物质的量浓度是整个烧瓶，所得溶液的物质的量浓度是 。1 122.422.4mol/Lmol/L氨极易溶于水，氨水显弱碱性氨极易溶于水，氨水显弱碱性喷泉实验喷泉实验现象：现象：结论：结论：烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成喷烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，烧瓶内液体呈红色。泉，烧瓶内液体呈红色。2、氨气的化学性质、氨气的化学性质 （1）氨与水反应）氨与水反应 NH3+H2O NH3 H2O NH4+OH-

5、氨水中含有的氨水中含有的主要微粒主要微粒有：有：分子：分子：H2O、NH3、NH3H2O NH3H2O不稳定不稳定注意：注意：计算氨水的质量分数时，以计算氨水的质量分数时，以NH3为溶质。为溶质。 氨水密度小于水（氨水浓度越大，密度越小）氨水密度小于水（氨水浓度越大，密度越小） 关于氨水关于氨水氨的水溶液氨的水溶液 氨水是一种不稳定、易挥发的一元弱碱氨水是一种不稳定、易挥发的一元弱碱NH3H2O = NH3 + H2O 离子：离子：NH4+、OH-、H+讨论讨论2：相同条件下在三个体积不相同的烧瓶中，分别充满相同条件下在三个体积不相同的烧瓶中，分别充满NH3、HCl、NO2，将它们分别用水进行

6、喷泉实验，实验完毕后，三个，将它们分别用水进行喷泉实验，实验完毕后，三个烧瓶中所得溶液物质的量浓度之比是（烧瓶中所得溶液物质的量浓度之比是（ ）A、1 1 1 B、3 3 2 C、3 3 1 D、1 1 2A讨论讨论1：在在1L 1mol/L的氨水中（的氨水中（ ）A、含有、含有1mol NH3 B、含、含NH3和和NH4+的物质的量之和为的物质的量之和为1mol C、含、含1mol NH3 H2O D、含、含NH3、 NH3 H2O和和NH4+的物质的量之和为的物质的量之和为1mol D3、已知、已知25%的氨水的密度为的氨水的密度为0.91g cm-3， 5%的氨水的密度为的氨水的密度为0

7、.98g cm-3，若将上述两种溶液等体积混合，所得溶液的质量，若将上述两种溶液等体积混合，所得溶液的质量分数分数 （ ）A、等于、等于15% B、大于、大于15%C、小于、小于15% D、无法估算、无法估算C4、在标准状况下，、在标准状况下，44.8L氨气溶于氨气溶于1L水中，所得氨水的物质的量水中，所得氨水的物质的量浓度为（浓度为（ ）A、2mol/L B、2mol/LC、2mol/L D、无法确定、无法确定B（2）氨与酸反应）氨与酸反应 NH3 + HCl = NH4ClNH3+HNO3=NH4NO3（产生白烟）（产生白烟） 氨气通入硫酸中氨气通入硫酸中 2NH3+H2SO4=(NH4)

8、2SO4 现象：产生大量白烟现象：产生大量白烟结论：结论：（1）盐酸、氨水均具有挥发性，盐酸、氨水均具有挥发性， （2）NH3 、HCl不能共存。不能共存。 思考：思考：若把浓盐酸换成浓硝酸、浓硫酸、现象如何？若把浓盐酸换成浓硝酸、浓硫酸、现象如何？ 氨气与酸反应一般生成相应的铵盐。氨气与酸反应一般生成相应的铵盐。 NH3+H+=NH4+(与酸反应的本质与酸反应的本质)（3）与某些盐溶液反应：）与某些盐溶液反应：Al3 + +3NH3+3H2O = Al(OH)3+3NH4+（白色固体白色固体）（4）氨与氧气反应（催化氧化）氨与氧气反应（催化氧化） 4NH3+5O2 4NO+6H2O催化剂20

9、e-讨论：讨论：某同学用下图所示装置作氨催化实验，某同学用下图所示装置作氨催化实验，向浓氨水中缓缓通入空气，并同时将红热向浓氨水中缓缓通入空气，并同时将红热螺旋状铂伸入瓶中接近氨水液面，回答以螺旋状铂伸入瓶中接近氨水液面，回答以下问题：下问题：（1）若在反应过程中铂丝继续保持红热，说明该反应过程）若在反应过程中铂丝继续保持红热，说明该反应过程_（填（填“吸热吸热”或或“放热放热”）（2）若在实验过程中看到瓶内有白烟生成，试用化学方程式）若在实验过程中看到瓶内有白烟生成，试用化学方程式表示出产生白烟全过程的变化为：表示出产生白烟全过程的变化为：放热放热2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2

10、HNO3+NO NH3+HNO3=NH4NO3 4NH3+5O2 4NO+6H2O催化剂 N2+3H2 2NH32NO + O2 = 2NO2 3NO2 +H2O = 2HNO3 +NO0-3+2+4+5 N2 NH3 NO NO2 HNO3H2H2OO2O24NH3+5O2 4NO+6H2O 催化剂催化剂 思考与交流思考与交流NH3硝酸硝酸铵盐铵盐纯碱纯碱有机合成工业原料有机合成工业原料用稀氨水治疗用稀氨水治疗蚊虫叮咬蚊虫叮咬消除消除二氧化氮二氧化氮的污染的污染吸收硫酸吸收硫酸生产中的生产中的二氧化硫二氧化硫制冷剂制冷剂3、氨的用途、氨的用途 （二）铵盐（二）铵盐 由由NH4+和酸根离子组成

11、的化合物叫和酸根离子组成的化合物叫铵盐铵盐。铵盐都是晶体，为。铵盐都是晶体，为离子化合物。离子化合物。 1、物理性质：铵盐都易溶于水。、物理性质：铵盐都易溶于水。（1）不稳定性：受热易分解）不稳定性：受热易分解 NH4Cl NH3 +HClNH4HCO3 NH3 +H2O+CO22、化学性质：、化学性质：NH3 + HCl = NH4Cl注意：注意：NH4Cl受热分解，产生的气体冷却又生成受热分解，产生的气体冷却又生成NH4Cl， 注意：注意：不是所有的铵盐受热分解都生成氨气。不是所有的铵盐受热分解都生成氨气。(NH4)2CO3 = 2NH3 + H2O + CO2 都产生都产生NH3，非氧化

12、还原反应非氧化还原反应2NH4NO3 = 4H2O + 2N2 +O2 无无NHNH3 3产生，是氧化还原反应产生，是氧化还原反应思考：思考： 舞台上的幕布与布景多是用浓氯化铵溶液浸过制成的，可以舞台上的幕布与布景多是用浓氯化铵溶液浸过制成的，可以防火，其原因是什么？防火，其原因是什么？（2）与碱反应）与碱反应(NH4)2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2NH3+ 2H2O NH4NO3 + NaOH = NaNO3 + NH3+ H2O 注意：注意： 铵盐与强碱反应的离子方程式的书写铵盐与强碱反应的离子方程式的书写浓溶液浓溶液 不加热不加热 NH4+OH - - = NH3 +

13、H2O 稀溶液稀溶液 加热加热 NH4+OH - - = NH3 +H2O 稀溶液稀溶液 不加热不加热 NH4+OH - - = NH3 H2O生成氨气生成氨气固态反应固态反应 无离子方程式无离子方程式原理：原理：利用与碱的反应检验利用与碱的反应检验NH4+离子的存在离子的存在 讨论：讨论： NH4+的检验的检验 操作：操作：向样品中加入碱溶液，加热，若放出的气体能使湿润的向样品中加入碱溶液，加热，若放出的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，证明含红色石蕊试纸变蓝，证明含NH4+。（三）（三）NH3的制法的制法1、工业制法、工业制法 2、实验室制法、实验室制法 反应原理：反应原理： 实验室常用氨盐

14、与碱反应制氨气实验室常用氨盐与碱反应制氨气 32NH催化剂223HN +高温、高压注意：注意：碱一般不用碱一般不用NaOH，因为其对玻璃有较强的腐蚀作用。，因为其对玻璃有较强的腐蚀作用。制取装置：制取装置： 与制与制O2装置相似装置相似 收集方法：收集方法： 向下排气法向下排气法 验满方法：验满方法： 用润湿的红色石蕊试纸或无色酚酞试纸放于瓶口用润湿的红色石蕊试纸或无色酚酞试纸放于瓶口 干燥气体：干燥气体： 用碱石灰作干燥剂用碱石灰作干燥剂注意：注意：收集时，导管要插入管底，且管口要塞一团收集时，导管要插入管底，且管口要塞一团棉花棉花 （减弱与空气的对流）（减弱与空气的对流）（不能用排液法）（不能用排液法）注意：注意：不能用浓不能用浓H2SO4、P2O5 ，也不能用无水，也不能用无水CaCl2干燥。干燥。试剂试剂水（注意装置需防倒吸）。水（注意装置需防倒吸）。尾气吸收（制氨水）：尾气吸收（制氨水）：2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 +2NH3+2H2O讨论讨论1：下列各方法中，不能用于实验室下列各方法中，不能用于实验室制制NH3的是（的是（ ）A、对浓氨水进行加热、对浓氨水进行加热 B、加热、加热NH4Cl分解分解C、加热、加热(NH4)2SO4和消石灰混合物和消石灰混合物 D、向浓氨水中加入