[高一理化生]氨、硫酸和硝酸课件.ppt

第四节第四节 氨氨 硝酸硝酸 硫酸硫酸第一课时 氨 氮元素是一切动植物的生长都氮元素是一切动植物的生长都需要的营养元素。大气中含有大量的需要的营养元素。大气中含有大量的氮气，但是不能被多数生物直接吸收，氮气，但是不能被多数生物直接吸收，多数生物只能吸收含氮元素的化合物。多数生物只能吸收含氮元素的化合物。一、一、氮的固定氮的固定 将空气中将空气中游离的氮游离的氮转变为转变为氮的化合物氮的化合物 氮氮的的固固定定生物生物固氮固氮：人工固氮：人工固氮：合成氨合成氨 豆科植物根瘤菌豆科植物根瘤菌自然固氮自然固氮：雷电作用雷电作用 N2+3H2 2NH3高温、高压高温、高压催化剂催化剂合合成成氨氨是是人人类类发发展展史史上上的的一一项项重重大大突突破破 观看观看视视频频总结氨可能具有的性质总结氨可能具有的性质无色，无色，刺激性气味刺激性气味，气体气体比空气轻比空气轻易液化易液化 极易溶于水极易溶于水（常温下（常温下1 1：:700:700）二、二、NH3 思考：思考：实验室如何收集实验室如何收集NH3？1 1、物理性质、物理性质如何验证氨气易液化？如何验证氨气易液化？冰块氨气液氨如何验证氨气易溶于水？如何验证氨气易溶于水？实验现象：实验现象：a.烧杯内的水进入烧瓶；烧杯内的水进入烧瓶；b.b.烧瓶内溶液呈红色。烧瓶内溶液呈红色。“喷泉实验喷泉实验”烧瓶里为什么会形成喷泉？烧瓶里为什么会形成喷泉？胶头滴管的作用是什么？胶头滴管的作用是什么？烧瓶中的溶液为什么变成红色？烧瓶中的溶液为什么变成红色？思考与交流a.氨极易溶于水氨极易溶于水b.氨水显碱性氨水显碱性实验结论：实验结论：2 2、化学性质化学性质 1 1、与与水的反应水的反应NH4+OH-NH3+H2O NH3H2O使湿润使湿润红色石蕊试纸变蓝红色石蕊试纸变蓝检验检验NH3NH3H2O=NH3+H2Oa.b.c.一水合氨若换成二氧化硫的品红溶液呢？若换成二氧化硫的品红溶液呢？现象：溶液红色褪色，冷却后恢复红色。现象：溶液红色褪色，冷却后恢复红色。【探究实验】【探究实验】将氨的酚酞溶液倒入栓有小气球的试管将氨的酚酞溶液倒入栓有小气球的试管中，加热。中，加热。d.液氨液氨、氨水氨水与一水合氨与一水合氨 液氨液氨氨水氨水 一水合氨 物物质质粒粒子子纯净物纯净物混合物混合物NH3NH3、H2O、NH3H2O NH4+、OH、H+纯净物纯净物NH3H2O 注意：氨水中溶质是注意：氨水中溶质是NH3，不是，不是NH3H2O 氨水浓度越大，密度越小氨水浓度越大，密度越小2 2、与酸的反应与酸的反应氨与酸反应生成铵盐氨与酸反应生成铵盐NH3+HCl=NH4Cl(白烟白烟)检验检验NH3NH3+HNO3 =NH4NO3（白烟）（白烟）2NH3+H2SO4 =（NH4）2 SO4 思考：硫酸或磷酸与氨气反应能否产生白烟？思考若将CO2通入氨水中会发生什么现象？CO2少量时：CO2+2NH3.H2O=(NH4)2CO3+H2OCO2过量时：CO2+NH3.H2O=NH4HCO3 3 3、还原性、还原性 4NH3+5O2 4NO+6H2O催化剂 （氨的催化氧化，氨的催化氧化，工业制硝酸）工业制硝酸）2NH3+3Cl2=N2+6HCl8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl思考与交流思考与交流：氨经一系列反应可以得到硝酸，如下图所示氨经一系列反应可以得到硝酸，如下图所示1 1、试写出以下每一步转化的反应方程式。、试写出以下每一步转化的反应方程式。2 2、分析上述每一步反应中氮元素化合价的变化，、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。指出氮元素发生的是氧化反应还是还原反应。N2O2NH3NONO2HNO3H2OO21、制硝酸2、制铵盐，如NH4Cl等3、制化肥4、致冷剂液氨三、氨气的用途四、四、铵盐铵盐2 2、物理性质：、物理性质：铵盐都易溶于水铵盐都易溶于水1 1、定义：铵根离子定义：铵根离子(NH4+)+酸根离子酸根离子 3 3、铵盐的化学性质、铵盐的化学性质（1 1）铵盐受热易分解）铵盐受热易分解2NH4NO3=4H2O+2N2 +O2(NH4)2CO3 =2NH3 +H2O+CO2 NH4HCO3=NH3+H2O+CO2 NH4Cl=NH3+HCl都产生都产生NH3非氧化还原非氧化还原反应反应无无NH3产生产生是氧化还原反应是氧化还原反应（2 2）铵盐与碱反应）铵盐与碱反应NH4NO3+NaOH=NaNO3+H2O+NH3(NH4)2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O+2NH3NH4+OH-=H2O+NH3 铵盐与强碱反应都有氨气生成如何证明某白色固体是铵盐？如何证明某白色固体是铵盐？NH4+检验方法：1、先将其与强碱共热逸出NH32、用湿润红色石蕊试纸或浓盐酸（浓硝酸）检验逸出的氨气1 1、实验室制法：实验室制法：(1)(1)原料：原料：固体固体NH4Cl与与Ca(OH)2(2)原理：原理：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3+2H2O 五、五、氨气的氨气的制备制备装置类型：加热气体固+固收集方法：向下排空气法蘸有稀硫酸的棉花有何作用？减少氨气的扩散验满方法：湿润的红色石蕊试纸干燥方法：碱石灰尾气吸收：用稀硫酸（CaO 与与NaOH固体混合物）固体混合物）浓氨水浓氨水 加热浓氨水制氨气加热浓氨水制氨气NH3H2O=NH3+H2O CaO 浓氨水浓氨水2 2、工业制法工业制法:N2+3H2 2NH3高温、高压高温、高压催化剂催化剂思考思考:(2003上海上海)下面是实验室制取氨气的装置下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是和选用的试剂，其中错误的是()ADCBAC思考：思考：能将能将NHNH4 4Cl Cl、(NH(NH4 4)2 2SOSO4 4、NaClNaCl、Na Na2 2SOSO4 4四四种溶液一一区别开来的试剂是（种溶液一一区别开来的试剂是（）A NaOH B AgNOA NaOH B AgNO3 3 C BaClC BaCl2 2 D Ba(OH)D Ba(OH)2 2D如图，锥形瓶内有气体如图，锥形瓶内有气体X，分液漏斗内有液，分液漏斗内有液体体Y，如果，如果Y流下，过一会儿，小气球鼓起，流下，过一会儿，小气球鼓起，气体气体X和和Y不可能是（不可能是（）A、X是是NH3，Y是是KCl溶液溶液B、X是是SO2，Y是是NaOHC、X是是H2，Y是浓硫酸是浓硫酸D、X是是CO2，Y是是KOH课堂例题课堂例题C在在 8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2反应中，若有反应中，若有2 mol N2生成，则发生生成，则发生氧化反应氧化反应的的NH3的物质的量是（的物质的量是（）A.16 mol B.8 mol C.3 mol D.4 mol课堂例题课堂例题D第四节第四节 氨氨 硝酸硝酸 硫酸硫酸第二课时 硫酸 硝酸思考与交流思考与交流：1 1、硫酸、硝酸和盐酸都是酸，它们在组成上有什、硫酸、硝酸和盐酸都是酸，它们在组成上有什么特点？这种特点与酸的通性有什么关系？用电么特点？这种特点与酸的通性有什么关系？用电离方程式表示。离方程式表示。电离时产生的阳离子全部是电离时产生的阳离子全部是H H+的化合物的化合物H2SO4 =2H+SO42-HNO3 =H+NO3-HCl =H+Cl-1、稀硫酸具有酸的通性，那么酸具有、稀硫酸具有酸的通性，那么酸具有 哪些哪些通性通性？举例说明。？举例说明。复复复复 习习习习 稀稀稀稀 硫硫硫硫 酸酸酸酸 1 1、能和酸碱指示剂反应、能和酸碱指示剂反应2 2、酸、酸+活泼金属活泼金属盐盐+H+H2 23 3、酸、酸+碱碱盐盐+水水4 4、酸、酸+碱性氧化物碱性氧化物盐盐+水水5 5、酸、酸+某些盐某些盐 （要满足复分解反应的条件）（要满足复分解反应的条件）思考与交流思考与交流 实验室往往用金属与实验室往往用金属与稀稀H2SO4或或HCl反应制反应制取取H2，而不用，而不用浓浓H2SO4或或HNO3，为什么？，为什么？浓硫酸（质量分数为质量分数为98.3%，密度为，密度为 1.84g/ml3）l 物理性质：物理性质：颜颜 色色：状状 态态：沸沸 点点：挥发性：挥发性：溶解度：溶解度：密密 度度：无无 色色油状液体油状液体高沸点（高沸点（338C）比水大比水大难挥发难挥发易溶与水，能与水以易溶与水，能与水以任意比任意比混合。溶解时放出大量的热。混合。溶解时放出大量的热。思考：稀释浓硫酸时应该如何操作？思考：稀释浓硫酸时应该如何操作？l 正确操作：正确操作：将浓硫酸缓慢地沿玻璃将浓硫酸缓慢地沿玻璃棒倒入盛有蒸馏水的烧杯内，并用玻棒不棒倒入盛有蒸馏水的烧杯内，并用玻棒不断搅拌。断搅拌。酸入水，沿器壁，慢慢倒，不断搅。酸入水，沿器壁，慢慢倒，不断搅。浓硫酸的三大特性实验实验1 1在试管中放入一在试管中放入一块铜片，块铜片，然后加然后加入约入约3ml浓硫酸，浓硫酸，加热，放出的气加热，放出的气体通人品红溶液体通人品红溶液中。中。现象：现象：反应：反应：加热反应，产生的气体加热反应，产生的气体能使品红溶液褪色，溶能使品红溶液褪色，溶液稀释后呈蓝色。液稀释后呈蓝色。Cu+2H2SO4（浓）（浓）=CuSO4+SO2 +2H2O1 1.强氧化性强氧化性请标出该反应的氧化还原情况深入分析深入分析Cu+2H2SO4（浓）（浓）=CuSO4+SO2 +2H2O0+6+2+4+6化合化合价价升高升高，失，失2e，被氧化，被氧化 化合价降低化合价降低，得，得2e，被还原，被还原还原剂氧化剂注注意意（1）参加反应的浓硫酸只有）参加反应的浓硫酸只有1/2被还原；被还原；（2）在与铜的反应中，浓硫酸既表现）在与铜的反应中，浓硫酸既表现出出强氧化性强氧化性，又表现出，又表现出酸性酸性。实验实验2 2 室温下把干净室温下把干净的铝片放入到的铝片放入到盛有浓硫酸的盛有浓硫酸的试管中，观察试管中，观察现象。现象。现象：现象：解释：解释：常温下无明显现象。常温下无明显现象。常温下，浓硫酸能使某些金常温下，浓硫酸能使某些金属（如铁、铝等）表面生成一层致属（如铁、铝等）表面生成一层致密的氧化物保护膜，从而阻止内部密的氧化物保护膜，从而阻止内部的金属继续跟硫酸起反应，此现象的金属继续跟硫酸起反应，此现象称为称为“钝化钝化”。B B、常温下，浓、常温下，浓HH2 2SOSO4 4可使可使 FeFe、AlAl钝化钝化 （1 1）浓硫酸与金属反应浓硫酸与金属反应 C C、浓、浓HH2 2SOSO4 4与金属反应表现与金属反应表现酸性酸性和和强氧化性强氧化性 A、一般而言(Au、Pt等除外等除外)金属单质+浓硫酸硫酸盐+SO2+H2OCu+2H2SO4（浓）（浓）=CuSO4+SO2+2H2O（2）与某些非金属反应与某些非金属反应（3）与硫化氢、碘化氢等还原剂反应与硫化氢、碘化氢等还原剂反应H2S+H2SO4（浓（浓）=S +SO2 +2H2OC+2H2SO4(浓浓)=CO2+2SO2+2H2O失失4e-得得4e-还原剂还原剂氧化剂氧化剂 思考：稀硫酸和浓硫酸的氧化性有何不同思考：稀硫酸和浓硫酸的氧化性有何不同稀硫酸稀硫酸浓硫酸浓硫酸氧化性氧化性本本 质质氧化性氧化性强强 弱弱H+硫酸分子中硫酸分子中+6价硫价硫弱弱只能氧化金属活动只能氧化金属活动顺序表氢前的金属顺序表氢前的金属可以氧化金属活动可以氧化金属活动顺序表氢后的金属顺序表氢后的金属及某些非金属及某些非金属强强实验实验3 3在一烧杯加入少在一烧杯加入少量量CuSOCuSO4 4.5H5H2 2O O晶晶体，然后加入体，然后加入10ml10ml的浓硫酸，的浓硫酸，用玻璃棒搅拌一用玻璃棒搅拌一段时间。有什么段时间。有什么现象？现象？现象现象：固体由蓝色变为灰白固体由蓝色变为灰白反应反应：CuSO45H2O+H2SO4(浓浓)=CuSO4+H2SO45H2O结论：结论：浓硫酸有浓硫酸有吸水性吸水性思考：1、能否用浓硫酸干燥湿润的、能否用浓硫酸干燥湿润的NH3？答：不能。因为答：不能。因为NH3为碱性气体，能与为碱性气体，能与硫酸发生反应。硫酸发生反应。2、把一瓶浓硫酸打开瓶盖露置在空气中一、把一瓶浓硫酸打开瓶盖露置在空气中一 段时间之后，会有什么变化？段时间之后，会有什么变化？答：质量变大了。因为浓硫酸有吸水性，答：质量变大了。因为浓硫酸有吸水性，吸收空气中的水分后使质量增加。吸收空气中的水分后使质量增加。浓硫酸吸水浓硫酸吸水实实 例例结晶水结晶水干燥气体，如干燥气体，如H2、HCl、CO2等等蓝色胆矾变白蓝色胆矾变白注意：不可干燥注意：不可干燥碱性气体（碱性气体（NH3)和还原性气体和还原性气体（H2S）HBr、HI作干燥剂作干燥剂吸收物质或空气吸收物质或空气中中本来就有的本来就有的水水 2 2、吸水性、吸水性现象：现象：实验实验4 4往滤纸上滴往滤纸上滴几滴浓硫酸几滴浓硫酸溶液。溶液。解释：解释：滴有浓硫酸的滤纸变成滴有浓硫酸的滤纸变成黑色黑色。炭化炭化现象现象 滤纸的主要成份是纤维素，滤纸的主要成份是纤维素，由碳、氢、氧三种元素组成，由碳、氢、氧三种元素组成，浓硫酸能把滤纸中的浓硫酸能把滤纸中的氢、氧氢、氧元素按水的比例脱去元素按水的比例脱去。3、脱水性脱水性 将有机物中将有机物中H、O原子按原子按2：1的比例脱的比例脱去去物质物质本身不含水本身不含水实验实验5 5 在烧杯中放入在烧杯中放入少量蔗糖，加少量蔗糖，加入几滴水，再入几滴水，再注入浓硫酸，注入浓硫酸，用玻璃棒搅拌。用玻璃棒搅拌。现象：现象：蔗糖变黑，体积膨胀，有蔗糖变黑，体积膨胀，有刺激性气味的气体生成，放出大刺激性气味的气体生成，放出大量的热。量的热。反应：反应：C12H22O11 12C+11H2O浓硫酸浓硫酸2H2SO4(浓浓)+C=CO2 +2H2O+2SO2 结论：结论：表现浓硫酸的表现浓硫酸的脱水性脱水性与与氧化性氧化性。蔗糖与浓硫酸的反应蔗糖与浓硫酸的反应实验探究实验探究 现象：现象：b.蔗糖由白变黑蔗糖由白变黑c.c.蔗糖体积显著膨胀，蔗糖体积显著膨胀，呈疏松海绵状呈疏松海绵状a.a.放出大量的热放出大量的热d.d.有刺激性酸味气体生成有刺激性酸味气体生成结论：结论：吸水性吸水性脱水性脱水性强氧化性强氧化性品红品红KMnOKMnO4 4溶液溶液澄清石灰水澄清石灰水无水硫酸铜无水硫酸铜H2OSO2CO2品红品红 KMnOKMnO4 4石灰水石灰水品红品红 硫酸铜硫酸铜检验水检验水检验检验SO2除去除去SO2检验检验CO21、将下列现象中硫酸表现出来的性质写在空白处：、将下列现象中硫酸表现出来的性质写在空白处：(1)敞口放置浓硫酸时敞口放置浓硫酸时,质量增加质量增加,(2)把把CuSO45H2O 晶体放入浓硫酸中晶体放入浓硫酸中,变白色变白色,(3)锌粒放入稀硫酸中锌粒放入稀硫酸中,有气体放出有气体放出,(4)把木屑放入浓硫酸中把木屑放入浓硫酸中,变黑变黑,练习：练习：吸水性吸水性吸水性吸水性酸性、氧化性酸性、氧化性脱水性脱水性2、储存浓硫酸的铁罐外口出现严重的腐蚀现象，、储存浓硫酸的铁罐外口出现严重的腐蚀现象，这体现浓硫酸的这体现浓硫酸的 （）A.脱水性和吸水性脱水性和吸水性 B.吸水性和酸性吸水性和酸性 C.强氧化性和吸水性强氧化性和吸水性 D.不挥发性与酸性不挥发性与酸性B 3.向向50mL18mol/LH2SO4溶液中加入足溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原的量的铜片并加热，充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量的物质的量 （）A 小于小于0.45molB 等于等于0.45molC 在在0.45和和0.90mol之间之间D 大于大于0.90molA 二、硫酸和硝酸的氧化性二、硫酸和硝酸的氧化性二硝酸的氧化性二硝酸的氧化性Cu+4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O思考与交流思考与交流浓浓H2SO4和和HNO3有强氧有强氧化性，能使很多金属溶解，化性，能使很多金属溶解，那它们能否溶解金属那它们能否溶解金属Al和和Fe？浓硫酸和硝酸是用什？浓硫酸和硝酸是用什么容器盛放的？么容器盛放的？二、硫酸和硝酸的氧化性二、硫酸和硝酸的氧化性三硫酸和硝酸的用途三硫酸和硝酸的用途见书见书p102p102