高中化学必修一氨 硝酸 硫酸.pptx
1、氮的固定：、氮的固定：将游离态的氮转变为氮的化合物的方法。将游离态的氮转变为氮的化合物的方法。自然固氮：豆科植物固氮人工固氮：工业合成氨雷雨天产生一氧化氮气体一、氨一、氨N2+3H22NH3高温高压催化剂第1页/共57页2、氨的物理性质、氨的物理性质无色、有剌激性气味的气体无色、有剌激性气味的气体比空气轻比空气轻极易溶于水（易溶于水（1：700）-常作致冷剂氨易液化（沸点氨易液化（沸点-33.35）还有氯气（沸点还有氯气（沸点-34.6）二氧化硫（沸点二氧化硫（沸点-10）还有哪些物质也可作致冷剂？还有哪些物质也可作致冷剂？第2页/共57页酚酞试液氨 气书书p97页页实验实验48氨的喷泉实验氨的喷泉实验第3页/共57页实验现象实验现象：a.烧杯内的水由玻璃管进入烧瓶烧杯内的水由玻璃管进入烧瓶内形成内形成喷泉喷泉；形成喷泉的形成喷泉的原因原因：当滴管中的水挤入到：当滴管中的水挤入到烧瓶中时，烧瓶内的氨溶解，使瓶内压烧瓶中时，烧瓶内的氨溶解，使瓶内压强迅速降低，瓶外的空气将烧杯内的溶强迅速降低，瓶外的空气将烧杯内的溶液很快压入到烧瓶，形成喷泉。液很快压入到烧瓶，形成喷泉。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:b.b.烧瓶内溶液呈烧瓶内溶液呈红红色。色。：第4页/共57页3、氨的化学性质、氨的化学性质氨水中含少量氢氧根离子，呈弱碱性，故能使酚氨水中含少量氢氧根离子，呈弱碱性，故能使酚酞试液酞试液变红变红。NH3+H2ONH3H2ONH4+OH-（1）氨与水反应氨与水反应或或NH3+H2O NH4+OH-NH3H2O=NH3+H2ONH3+H2ONH3.H2O氨水显碱性的原理氨水显碱性的原理氨水很不稳定氨水很不稳定第5页/共57页 液氨液氨 氨水氨水 物质种类物质种类 粒子种类粒子种类纯净物纯净物混合物混合物NH3氨水和液氨的区别氨水和液氨的区别离子：NH4+、OH-、微量H+分子：NH3、H2O、NH3H2O(主要)第6页/共57页在氨的喷泉实验中，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）下进行）氨气体积设为氨气体积设为VL注意：氨水中溶质是注意：氨水中溶质是NH3，不是，不是NH3H2O氨气物质的量为氨气物质的量为(V/22.4)mol氨水溶液体积也是氨水溶液体积也是VL氨水溶液物质的量浓度为氨水溶液物质的量浓度为(V/22.4)/V=0.045mol/L第7页/共57页（2）氨与酸反应氨与酸反应书书p98p98页页 （图（图4 42828）步骤：步骤：使两根分别蘸有浓氨水和浓盐酸的使两根分别蘸有浓氨水和浓盐酸的 玻璃棒接近。玻璃棒接近。（不要接触）（不要接触）两根玻璃棒靠近时产生大量白烟。两根玻璃棒靠近时产生大量白烟。NH3+HCl=NH4Cl现象：现象：结论结论:氨水挥发的氨水挥发的NHNH3 3与盐酸挥发的与盐酸挥发的HClHCl化化 合生成固体小颗粒合生成固体小颗粒NHNH4 4ClCl的缘故。的缘故。此反应可检验此反应可检验NH3或或HCl第8页/共57页挥挥发发性性酸酸（HCl、HNO3等等）遇遇氨氨气气均均有有白白烟烟生生成成；难难挥挥发发性性酸酸H2SO4、H3PO4无无此此现现象。象。NH3 HNO3NH4NO32NH3 H2SO4(NH4)2SO4NH3+HCl=NH4Cl白烟白烟NH3 不能用浓硫酸干燥不能用浓硫酸干燥.（3）氨的催化氧化）氨的催化氧化4NH3 5O2 4NO+6H2O催化剂第9页/共57页N2NH3O2NOO2NO2H2OHNO3思考与交流思考与交流：氨经一系列反应可以得到硝酸，氨经一系列反应可以得到硝酸，如下图所示如下图所示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、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化，指出氮元素发生的是氧化反应还是还原反应。还原反应。第10页/共57页铵盐不稳定，铵盐不稳定，受热易分解受热易分解 （2）化学性质：）化学性质：NH4Cl NH3 HCl NH4HCO3 NH3 H2O +CO2 4、铵盐、铵盐（1）物理性质：）物理性质：铵盐铵盐均溶于水，为白色固体均溶于水，为白色固体由铵根离子由铵根离子(NH4+)和酸根离和酸根离 子构成的化合物子构成的化合物第11页/共57页铵盐与碱反应铵盐与碱反应NH4NO3+NaOH=NaNO3+NH3+H2O应用：应用：a.a.实验室用来制实验室用来制NHNH3 32NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3 b.b.用于用于NHNH4 4+的检验：的检验：加热时，能与碱液反应产生使湿润的红色石蕊试纸加热时，能与碱液反应产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体的物质一定是铵盐变蓝的气体的物质一定是铵盐第12页/共57页5、氨的用途、氨的用途工业制化肥工业制化肥有机合成的重要化工原料有机合成的重要化工原料作制冷剂作制冷剂6、氨的制备、氨的制备（一）氨的工业制备（一）氨的工业制备N2+3H22NH3高温高压催化剂第13页/共57页（3 3）装置：）装置：固固+固加热型固加热型（4 4）收集：）收集：向下排空气法向下排空气法（5 5）验满：）验满：(与氧气的制取装置相同与氧气的制取装置相同)（1 1）药品：）药品：氯化铵晶体、消石灰固体氯化铵晶体、消石灰固体（2 2）原理：）原理：2NH2NH4 4Cl+Ca(OH)Cl+Ca(OH)2 2=CaCl=CaCl2 2+2H+2H2 2O+2NHO+2NH3 3(二二).).氨的实验室制法氨的实验室制法将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，如果将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，如果试纸变蓝，说明氨气已集满。试纸变蓝，说明氨气已集满。第14页/共57页（6 6）尾气吸收：）尾气吸收：浓硫酸吸收多余的氨气浓硫酸吸收多余的氨气.装置：倒扣漏斗装置：倒扣漏斗干燥装置干燥装置CaOCaO、碱石灰等碱性干燥剂、碱石灰等碱性干燥剂注意：注意：无水无水CaClCaCl2 2不能干燥不能干燥NHNH3 3（形成（形成CaClCaCl2 2 8NH 8NH3 3)第15页/共57页2.2.棉花的作用：棉花的作用：防止空气对流，提高集气的速度和纯度。防止空气对流，提高集气的速度和纯度。3.3.实验室中还可以用哪些方法快速制氨气：实验室中还可以用哪些方法快速制氨气：加热浓氨水法加热浓氨水法浓氨水加生石灰法浓氨水加生石灰法（生石灰吸水、溶解时放热）（生石灰吸水、溶解时放热）CaO浓氨水思考：1.用氢氧化钠代替氢氧化钙好吗？用氢氧化钠代替氢氧化钙好吗？氢氧化钠易吸水，易结块，不易产生氢氧化钠易吸水，易结块，不易产生NHNH3 3；热的氢氧化钠对玻璃有腐蚀作用。热的氢氧化钠对玻璃有腐蚀作用。第16页/共57页第17页/共57页第18页/共57页第19页/共57页第20页/共57页第21页/共57页第22页/共57页第23页/共57页第四节第四节 氨氨 硝酸硝酸 硫酸（二）硫酸（二）硫酸硫酸 第24页/共57页一、硫酸一、硫酸1.使指示剂变色：使指示剂变色：2.与活泼金属反应放出氢气与活泼金属反应放出氢气（硝酸除外）（硝酸除外）3.与碱发生中和反应：与碱发生中和反应：4.与碱性氧化物反应：与碱性氧化物反应：5.与某些盐反应：与某些盐反应：使使紫色紫色石蕊试液石蕊试液变红变红H+OH=H2O2H+CuO=Cu2+H2O2H+CO32=H2O+CO2（一）稀硫酸具有酸的通性具有酸的通性H2SO4=2H+SO42第25页/共57页(二二)浓硫酸浓硫酸浓浓H2SO4的物理性质的物理性质A.色态：无色、粘稠的油状液体色态：无色、粘稠的油状液体B.沸点：约沸点：约338难挥发酸（高沸点酸）难挥发酸（高沸点酸）C.密度：密度：1.84g/cm3高密度酸高密度酸D.溶解性：跟水任意比互溶，溶解放出大量热。溶解性：跟水任意比互溶，溶解放出大量热。思考 浓硫酸应如何稀释？用于制易挥发酸，如盐酸。第26页/共57页 吸水性吸水性用途：可以作干燥剂用途：可以作干燥剂 浓硫酸吸收物质浓硫酸吸收物质本来就有的水本来就有的水，直接与水分子结合；直接与水分子结合；2.浓硫酸浓硫酸不能干燥不能干燥碱性气体：碱性气体：NHNH3 3还原性气体：还原性气体：H H2 2S S HBr、HI第27页/共57页2.浓硫酸浓硫酸(2)脱水性脱水性脱水性是指浓硫酸能把有机物中的氢氧原脱水性是指浓硫酸能把有机物中的氢氧原子按子按2 2：1 1（H H2 2O O）的个数比脱去。）的个数比脱去。【实验实验】取10g蔗糖放入小烧杯中，加入几滴水，用玻璃棒搅拌均匀，再加入10mL浓硫酸，并用玻璃棒迅速搅拌。观察物质的颜色、体积变化并闻味。第28页/共57页现象现象:蔗糖变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的蔗糖变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的炭，并有刺激性气味的气体产生。海绵状的炭，并有刺激性气味的气体产生。C12H22O1112C+11H2O浓硫酸2H2SO4(浓)+C=CO2+2H2O+2SO2脱水性脱水性氧化性氧化性第29页/共57页 浓硫酸的吸水性和脱水性有什么区别？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。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。氢、氧元素按水的比例脱去。吸收现成的水吸收现成的水反应生成水反应生成水问题？问题？第30页/共57页 在试管中在试管中放入一块铜片，放入一块铜片，加入少量的加入少量的浓硫酸，加热。浓硫酸，加热。通入品红溶液，通入品红溶液，检验放出的气体；检验放出的气体；再通入紫色的再通入紫色的石蕊溶液；石蕊溶液；把反应后的溶把反应后的溶液倒在水中稀释液倒在水中稀释。实实 验验现象现象：加热能反应，产生的气体能使品红褪色，使石蕊溶液变红；溶液稀释后呈蓝色。(3)浓硫酸氧化性浓硫酸氧化性与金属反应与金属反应 浸有碱液的棉团的作用浸有碱液的棉团的作用:吸收多余的吸收多余的SOSO2 2，防止大气，防止大气污染污染第31页/共57页结论：结论：浓硫酸既有氧化性又有酸性 Cu+2H2SO4(浓浓)=CuSO4+SO2+2H2O0+6+6+4+2还原剂氧化剂与金属反应与金属反应2e-若铜过量，硫酸能否完全反应？若铜过量，硫酸能否完全反应？为什么？为什么？第32页/共57页 与某些非金属反应与某些非金属反应C+2H2SO4（浓）（浓）=CO2+2SO2+2H2O设计一实验，证明浓硫酸与碳反应的生成物含有水、二氧化硫和二氧化碳。思考题思考题第33页/共57页无水硫酸铜品红溶液品红溶液酸性高锰酸钾溶液澄清石灰水证明含SO2除去SO2证明无SO2证明含CO2证明含水变蓝色褪色褪色不褪色变浑浊第34页/共57页（三）硫酸的用途：（三）硫酸的用途：硫硫酸酸是是世世界界上上用用量量最最大大、用用途途最最广广的的化化工工基基本本原原料料之之一一，故故素素有有“化化学学工工业之母业之母”之称。之称。第35页/共57页硫酸硫酸的消费量被视为一个国家工业发水平的标志浓浓H H2 2SOSO4 4蓄电池蓄电池化学化学纤维纤维第36页/共57页1、难挥发性浓硫酸的特性2、吸水性3、脱水性4、强氧化性S-2+6SS0S+4被氧化被氧化被氧化被还原被还原被还原第37页/共57页【问问题题探探究究】：稀稀硫硫酸酸是是否否具具有有氧氧化化性性？浓、稀硫酸的氧化性有什么不同？浓、稀硫酸的氧化性有什么不同？稀硫酸也有氧化性。稀硫酸的氧化性是由于它电离出的稀硫酸也有氧化性。稀硫酸的氧化性是由于它电离出的H H+；浓硫酸的氧化性是由于分；浓硫酸的氧化性是由于分子里的子里的+6+6价硫引起的；价硫引起的；H H+的氧化性比的氧化性比+6+6价硫的弱。价硫的弱。酸类物质均有氧化性，其中氧化性由成酸元酸类物质均有氧化性，其中氧化性由成酸元素引起的酸，叫氧化性酸素引起的酸，叫氧化性酸(浓硫酸、硝酸浓硫酸、硝酸)。第38页/共57页第四节第四节 氨氨 硝酸硝酸 硫酸（三）硫酸（三）硝酸硝酸 第39页/共57页纯纯硝硝酸酸是是无无色色、易易挥挥发发、有有刺刺激激性性气味的液体。气味的液体。三、硝酸三、硝酸 能以任意比溶于水；能以任意比溶于水；密度比水大；密度比水大；沸点低：沸点低：8383；常用浓硝酸常用浓硝酸的浓度为的浓度为6969，9898的浓硝酸叫作的浓硝酸叫作“发烟硝酸发烟硝酸”。（一）硝酸的物理性质：（一）硝酸的物理性质：第40页/共57页（二）硝酸的化学性质（二）硝酸的化学性质 HNO3=H+NO3-1 1、具有酸的通性、具有酸的通性 与酸、碱指示剂作用与酸、碱指示剂作用 与金属作用与金属作用与金属氧化物作用与金属氧化物作用 与碱作用与碱作用 与某些盐作用与某些盐作用 H+第41页/共57页2 2、不稳定性、不稳定性 4HNO3=4NO2+O2+2H2O光照或光照或硝酸分解产生硝酸分解产生NO2，NO2溶于硝酸而使硝酸呈现黄色。溶于硝酸而使硝酸呈现黄色。保存：保存：密封于棕色瓶中密封于棕色瓶中,并放在阴暗处！并放在阴暗处！久置浓硝酸为什么呈黄色？久置浓硝酸为什么呈黄色？第42页/共57页3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O结论：结论：硝酸具有强的氧化性。Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3.3.与金属反应与金属反应第43页/共57页硝酸具有强的氧化性，也能跟许多非金属（如碳）反应4HNO3（浓）（浓）+C=CO2+4NO2+2H2O4.4.与非金属反应与非金属反应硝酸浓度越大，氧化性越强。氧化性：浓HNO3 稀HNO3第44页/共57页 大大量量实实验验证证明明：不不论论浓浓、稀稀硝硝酸酸都都有有很很强强的的氧氧化化性性，几几乎乎能能与与所所有有金金属属(除除PtPt、AuAu等等少少数数金金属属外外)反反应应，如如：MgMg、AlAl、ZnZn、FeFe、CuCu等等。但但AlAl、FeFe在在冷冷、浓浓硝硝酸酸中中要要发发生钝化。生钝化。（2 2）PtPt、AuAu不与硝酸反应，但能与王水反应。不与硝酸反应，但能与王水反应。王水是由浓硝酸和浓盐酸以体积比王水是由浓硝酸和浓盐酸以体积比1 1：3 3组成的混合物，组成的混合物，具有极强的氧化性，能氧化具有极强的氧化性，能氧化PtPt、AuAu等极不活泼金属。等极不活泼金属。记忆方法记忆方法 ：王水：王水：“三言（盐）一笑（硝）三言（盐）一笑（硝）”可以用铁、铝制的容器盛装浓硫酸或浓硝酸可以用铁、铝制的容器盛装浓硫酸或浓硝酸第45页/共57页（三）硝酸的用途（三）硝酸的用途p102硝酸是一种重要的化工原料，硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、燃料、塑可用于制造炸药、燃料、塑料、硝酸盐等，在实验室里料、硝酸盐等，在实验室里它是一种化学试剂。它是一种化学试剂。第46页/共57页氧化性酸小结氧化性酸小结:硝酸硝酸(浓或稀浓或稀)、硫酸（浓）、次氯酸、王水、硫酸（浓）、次氯酸、王水（硝酸和盐酸）等，都是具有强氧化性的酸。（硝酸和盐酸）等，都是具有强氧化性的酸。易钝化物质小结易钝化物质小结:MgMg、AlAl在空气中其表面形成致密的氧化物薄在空气中其表面形成致密的氧化物薄膜而钝化。膜而钝化。AlAl、FeFe在冷的浓硫酸、浓硝酸中其表面形成在冷的浓硫酸、浓硝酸中其表面形成致密的氧化物薄膜而钝化。致密的氧化物薄膜而钝化。第47页/共57页浓硝酸、浓硫酸、浓盐酸性质对比浓硝酸、浓硫酸、浓盐酸性质对比 酸通性酸通性H H+氧氧化性化性强氧强氧化性化性热稳定热稳定性性挥发挥发性性吸水吸水性性脱水脱水性性盐酸盐酸硫酸硫酸硝酸硝酸有有有有有有有有有有有有无无有有有有稳定稳定稳定稳定不稳定不稳定易挥发易挥发难挥发难挥发易挥发易挥发无无有有无无无无有有无无第48页/共57页1.分别将盛有浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸的烧杯露置于空气中，放置一段时间后，质量增大的是，原因是，质量减少的是，原因是。浓H2SO4浓H2SO4吸收空气中的水蒸气浓盐酸、浓硝酸浓盐酸、浓硝酸均具有挥发性.练习第49页/共57页2.下列试剂不需要保存在棕色试剂瓶内的是()A、浓HNO3B、NaCl溶液C、新制氯水 D、AgNO3溶液见光或受热而易变质的物质需用棕色试剂瓶且密封保存，如：AgNO3、浓HNO3、AgCl、H2O2、溴水、氯水等B第50页/共57页3.3.一定量的浓硝酸里加入过量铜会发生一定量的浓硝酸里加入过量铜会发生哪些变化哪些变化?反应停止后反应停止后,如果在溶液中再加入足量如果在溶液中再加入足量稀盐酸会出现什么情况稀盐酸会出现什么情况?溶液中存在溶液中存在NO3-,它遇到它遇到H+后后,会继续氧化会继续氧化铜铜,当然此时当然此时NO3-/H+的溶度较稀的溶度较稀.一开始是铜与浓硝酸反应一开始是铜与浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O随着反应进行随着反应进行,硝酸由浓变稀硝酸由浓变稀,则发生则发生:3Cu+8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O第51页/共57页4.下列反应中HNO既表现氧化性又表现酸性的是（）(A)C+浓HNO3(B)FeO+HNO3(C)Fe2O3+HNO3(D)Cu+浓HNO3 BDBD5.5.利用下反应制相同质量的硝酸铜时，从理论上看，消耗硝酸质量最多的是利用下反应制相同质量的硝酸铜时，从理论上看，消耗硝酸质量最多的是 (A)Cu+(A)Cu+浓浓HNOHNO3 3 (B)Cu+(B)Cu+稀稀HNOHNO3 3 (C)CuO+HNO(C)CuO+HNO3 3 (D)Cu(OH)(D)Cu(OH)2 2+HNO+HNO3 3A A第52页/共57页6.在稀硫酸中插入一块铜片，加入下列物质后，可使铜片迅速溶解的是（）A稀盐酸B芒硝晶体CKNO3DFeCl2溶液C第53页/共57页将1.92g铜粉与一定量浓硝酸反应，当铜粉完全作用时，收集到气体为1.12L（标准状况）则所消耗的硝酸的物质的量是（）A0.12molB0.11molC0.10molD0.08molCu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2OB0.030.06第54页/共57页3Cu+8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2OCu+4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2OX4X2XY3/8Y2/3YX+Y=0.032X+2/3Y=0.05X=0.0225Y=0.0075n(HNO3)=40.0225+3/80.0075=0.11mol1.92g铜粉n(Cu)=0.03mol，气体为1.12Ln(气体)=0.05mol方法一第55页/共57页元素守恒法：n(HNO3)=0.05+0.06=0.11mol1.92g铜粉，气体为1.12LCu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2On(HNO3)=n(氧化性)+n(酸性)n(氧化性)=1.12/22.4=0.05moln(酸性)=21.92/64=0.06mol方法二第56页/共57页感谢您的观看！第57页/共57页
