人教版高一化学氨 硝酸 硫酸 新课标 人教 必修1.ppt
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1、陈良兴必修陈良兴必修1 1第四章第四章第四节氨第四节氨 硝酸硝酸 硫酸硫酸2021/8/9 星期一1目标定位目标定位1、掌握氨、硝酸、硫酸及铵盐的性质。2、掌握氨的实验室制法。3、了解硫酸 硝酸及氨的用途。4、掌握氨气的喷泉实验及氨气的检验方法。2021/8/9 星期一2一、氨一、氨 杭州市一制冷车间发生氨气泄漏杭州市一制冷车间发生氨气泄漏 2004年年4月月20日上午日上午10时,杭州市一制冷时,杭州市一制冷车间发生氨气泄漏事件,整个厂区是白茫车间发生氨气泄漏事件,整个厂区是白茫茫的一片,方圆数百米,空气中弥漫着一茫的一片,方圆数百米,空气中弥漫着一股股浓烈的刺激性气味浓烈的刺激性气味,进入
2、厂区呼吸都感,进入厂区呼吸都感到困难。厂区内到困难。厂区内寒气逼人寒气逼人。市消防中心接。市消防中心接到报案后立即制定方案,出动上百名消防到报案后立即制定方案,出动上百名消防队员,十余量消防车队员,十余量消防车 2021/8/9 星期一3游离态游离态化合态化合态氮的固定氮的固定放电放电如:如:N2+O2 2NO N2+3H2 2NH3 人工固氮生物固氮高能固氮自然固氮氮的固定氮的固定2021/8/9 星期一42021/8/9 星期一5【思考】【思考】1 1、为为什什么么在在氨氨气气泄泄漏漏时时工工厂厂里里会会寒寒气气逼人?逼人?2 2、如如何何吸吸收收弥弥漫漫在在空空气气中中的的大大量量氨氨气
3、气?3、被围困在污染区的群众怎样做才能、被围困在污染区的群众怎样做才能保证不吸入氨气?保证不吸入氨气?2021/8/9 星期一6-氨气的喷泉实验氨气的喷泉实验实验48:演演 示示 实实 验验2021/8/9 星期一7城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述的原理相似。科学视野科学视野2021/8/9 星期一8(2)溶液为什么变为红色?)溶液为什么变为红色?(3)实验成败的关键是什么?)实验成败的关键是什么?(1)氨为什么会形成喷泉?)氨为什么会形成喷泉?想想看:想想看:a.烧瓶干燥;烧瓶干燥;b.装置的气密性好;装置的气密性好;c.收集的气体纯度尽可能高。收集的气体纯度尽可能高。氨气溶于水溶
4、液显碱性。氨气溶于水溶液显碱性。氨极易溶于水,使烧瓶内外形氨极易溶于水,使烧瓶内外形成较大的压差;成较大的压差;2021/8/9 星期一9喷泉实验1)1)装置的组成装置的组成2)2)形成喷泉的条件形成喷泉的条件3)3)造成压强差的机理造成压强差的机理形成喷泉的关键是减少瓶内压强形成喷泉的关键是减少瓶内压强,方法有以下三种方法有以下三种:气体易溶于水或易溶于某种液体气体易溶于水或易溶于某种液体(气体在水中或溶液中的溶解度很气体在水中或溶液中的溶解度很大大,常温下常温下1 1体积水中溶解气体的体积大于体积水中溶解气体的体积大于3030体积体积,即可形成喷泉即可形成喷泉,如如SOSO2 2、HClH
5、Cl、HBrHBr、HIHI、NO NO2 2 、NHNH3 3等在室温条件下都可作喷泉实验。等在室温条件下都可作喷泉实验。););形成形成内外压强差内外压强差.大气压强不变大气压强不变,迅速减少储气瓶内的压强以造成内外压强差迅速减少储气瓶内的压强以造成内外压强差;储气瓶内压强不变储气瓶内压强不变,人为增大外界压强以造成内外压强差人为增大外界压强以造成内外压强差.减少瓶内气体物质的量减少瓶内气体物质的量.途径是根据气体物质的性质途径是根据气体物质的性质,选择不同的溶剂选择不同的溶剂.降低瓶内气体的温度降低瓶内气体的温度.途径是采用冰水袋冷却烧瓶途径是采用冰水袋冷却烧瓶,使瓶内气体温度降低使瓶内
6、气体温度降低.增大气体的体积增大气体的体积.途径是改变烧瓶的容积途径是改变烧瓶的容积(将胶将胶头滴管改为玻璃管头滴管改为玻璃管,在玻璃管上在玻璃管上,连接一个挤扁的洗耳球连接一个挤扁的洗耳球.待烧瓶内收集待烧瓶内收集满氨气后满氨气后,松开洗耳球的夹子松开洗耳球的夹子,烧瓶内气体就会自动进入洗耳球烧瓶内气体就会自动进入洗耳球,从而达从而达到增大气体的体积到增大气体的体积,减少瓶压强的目的减少瓶压强的目的.2021/8/9 星期一104)4)喷泉实验失败的原因喷泉实验失败的原因5)5)极易溶于水的气体极易溶于水的气体:HCl:HCl、HBrHBr、HIHI、NONO2 2、NHNH3 3、SOSO
7、2 2等。极易与某些溶等。极易与某些溶液反应的气体:液反应的气体:COCO2 2、NONO2 2、SOSO2 2NaOHNaOH溶液。溶液。装置气密性问题装置气密性问题;仪器不干燥仪器不干燥;气体纯度不够气体纯度不够.2021/8/9 星期一11思考:思考:通过氨气的喷泉实验得到启发,通过氨气的喷泉实验得到启发,请设计一请设计一CO2的喷泉实验。的喷泉实验。CO2NaOHNaOH溶液溶液2021/8/9 星期一121.氨的性质氨的性质氨是没有颜色、有刺激性气味的气体,极氨是没有颜色、有刺激性气味的气体,极易溶于水且溶解很快(常温下,易溶于水且溶解很快(常温下,1:700)。)。极易液化,液氨在
8、气化时吸热,利用这一极易液化,液氨在气化时吸热,利用这一性质,液氨常用作致冷剂。性质,液氨常用作致冷剂。氨的物理性质氨的物理性质2021/8/9 星期一13请观察氨气的物理性质?展示装满氨展示装满氨气的烧瓶气的烧瓶无色,有刺激性气味的气体;让我们观察一个有趣的实验你得出什么结论?易液化;冰块氨气液氨氨气的物理性质极易溶于水(1:700)。上一页 下一页结束回目录2021/8/9 星期一14氨的化学性质氨的化学性质(1 1)氨跟水反应)氨跟水反应显弱碱性显弱碱性NH 3H 2O=NH3+H2O 一水合氨很不稳定一水合氨很不稳定 NH 3+H2O NH 3H 2O NH 3H 2O NH4+OH-
9、2021/8/9 星期一15NH3极易溶于水。极易溶于水。(1 :700),),所以所以氨水显氨水显_,既能使无色的酚酞,既能使无色的酚酞溶液变成溶液变成_,又能使湿润的红色的石,又能使湿润的红色的石蕊试纸蕊试纸_。NH3+H2O NH3H2O NH4+OH-NH3与水反应后有碱性物质生成。与水反应后有碱性物质生成。大部分大部分NH3与水结合成与水结合成 NH3H2O,NH3H2O可以可以小部分电离小部分电离成成NH4+和和OH-。红色红色变蓝变蓝弱碱性弱碱性NH3H2O=NH3+H2O2021/8/9 星期一16氨跟水的反应氨跟水的反应 NH3H2O NH3 NH4+H2O OH-H+氨水保
10、存:氨水保存:分析氨水的成份分析氨水的成份:氨水的密度:氨水的密度:NH3H2O=NH3+H2Oc(NH3)=(x+y+z)mol/L氨水的浓度氨水的浓度:xmol ymol zmol (1L氨水中氨水中)2021/8/9 星期一17氨水中的分子有:氨水中的分子有:H2O、NH3 和和 NH3H2O氨水中的离子有:氨水中的离子有:NH4+、H+和和 OH-液氨液氨 是氨气加压或降温后形成的液态物质,是氨气加压或降温后形成的液态物质,液氨所含的微粒是液氨所含的微粒是NHNH3 3。所以:所以:氨水是混合物。氨水是混合物。所以:所以:液氨是纯净物。液氨是纯净物。讨论:讨论:氨水的主要成份有哪些?氨
11、水的主要成份有哪些?氨水与液态氨有何区别?氨水与液态氨有何区别?2021/8/9 星期一18比较:氨水与液氨比较:氨水与液氨名称名称氨水氨水液氨液氨形成形成物质分类物质分类成分成分氨气溶于水氨气溶于水H H2 2O O、NH3H2O混合物混合物氨气降温加压液化氨气降温加压液化纯净物纯净物NHNH3 3NHNH3 3、NHNH4 4+、OHOH-、H+2021/8/9 星期一19氨与水反应后产物和离子各有哪些?氨气的水溶液叫做氨水,是混合物,成份:“3+3”。3种分子:3种离子:NH3、H2O、NH3H2O、OHNH4+、H+氨水一水合氨液氨上一页 下一页结束回目录2021/8/9 星期一20(
12、2 2)氨跟酸的反应)氨跟酸的反应 NH3+HCl=NH4Cl(白烟)(白烟)NH3+HNO3=NH4NO3(白烟)(白烟)与与挥挥发发性性的的酸酸反反应应有有白白烟烟2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 写出上述反应的离子方程式写出上述反应的离子方程式2021/8/9 星期一21氨与氯化氢的反应沾有浓盐酸的玻棒沾有浓氨水的玻棒HClNH3现象:产生大量白烟NHNH3 3+HCl+HClNHNH4 4ClCl上一页下一页结束回目录NH4Cl2021/8/9 星期一22不能 1.在反应中为什么会产生白烟?挥发出的氨气和氯化氢气体在空中反应生成氯化铵固体小颗粒。2.硫酸或磷酸与氨气反应能否产生
13、白烟?2021/8/9 星期一23 这个反应叫做氨的催化氧化,这个反应叫做氨的催化氧化,它是工业上制硝酸的基础它是工业上制硝酸的基础.高温高温 4NH3+5O2=4NO+6H2O 催化剂催化剂-3-3+2+2(3 3)NHNH3 3具有还原性具有还原性 -3-3 6NO+4NH3=5N2+6H2O+2+20 0-3-36NO2+8NH3=7N2+12H2O+4+40 0-3-32021/8/9 星期一24(1)氮肥氮肥用途用途:(3)化工原料化工原料(2)致冷剂致冷剂无机:生产硝酸、铵盐和纯碱等无机:生产硝酸、铵盐和纯碱等有机:合成纤维、塑料、染料和尿素等有机:合成纤维、塑料、染料和尿素等HN
14、O3+NONH3NONO2生产硝酸原理:生产硝酸原理:侯德榜制碱法:侯德榜制碱法:NaCl+NH3+CO2+H2O=NH4Cl+NaHCO32NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO22021/8/9 星期一25铵盐铵盐物理性质:物理性质:铵盐都是晶体铵盐都是晶体铵盐都易溶解于水铵盐都易溶解于水铵盐的形成:NH3+H+=NH4+铵盐都不稳定,受热分解铵盐都不稳定,受热分解2021/8/9 星期一26铵盐的化学性质铵盐的化学性质(1)铵盐受热易分解铵盐受热易分解NH4Cl=NH3+HClNH4HCO3=NH3+H2O+CO2(NH4)2CO3=2NH3 +H2O+CO2 2021/8/9 星期一
15、27(2)铵盐与碱反应铵盐与碱反应NH4NO3+NaOH=NaNO3+H2O+NH3(NH4)2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O+2NH3 运用:运用:实验室用来制实验室用来制NH3、用于用于NH4+的检验的检验反应实质:反应实质:NH4+OH=NH3+H2O2021/8/9 星期一28铵盐的用途铵盐的用途大量的铵盐用于生产氮肥大量的铵盐用于生产氮肥硝酸铵用于制炸药、氯化铵常用作印染硝酸铵用于制炸药、氯化铵常用作印染和制干电池的原料,也可以用于金属的和制干电池的原料,也可以用于金属的焊接,以除去金属表面的氧化物薄膜。焊接,以除去金属表面的氧化物薄膜。2021/8/9 星期一29种类种
16、类化学式化学式含氮量含氮量性性 状状铵铵态态氮氮肥肥NHNH4 4HCOHCO3 317.7%白色结晶,吸湿性很强,易潮解,溶于水,弱碱性NHNH4 4ClCl26.2%白色或淡黄色结晶,有吸湿性,溶于水,酸性.NHNH4 4NONO3 335%白色结晶,易潮解,结硬块,溶于水,微酸性,(NHNH4 4)2 2SOSO4 421.2%白色粒状结晶,吸湿性不大,不易结块有机有机氮肥氮肥CO(NH2)246.7%白色或浅黄色针状结晶或小颗粒,溶于水,中性氮氮 肥肥2021/8/9 星期一30氯化铵的妙用 防火布 将一块普通的棉布浸在氯化铵的饱和溶液中,片刻之后,取出晾干就成防火布了。将这块经过化学
17、处理的布用火柴点,不但点不着,而且还冒出白色的烟雾。科学视野科学视野 原来,经过这种化学处理的棉布(防火布)的表面附满了氯化铵的晶体颗粒,氯化铵这种物质,它有个怪脾气,就是特别怕热,一遇热就会发生化学变化,分解出两种不能燃烧的气体,一种是氨气,另一种是氯化氢气体。上一页 下一页结束回目录2021/8/9 星期一31 这两种气体把棉布与空气隔绝起来,棉布在没有氧气的条件下当然就不能燃烧了。当这两种气体保护棉布不被火烧的同时,它们又在空气中相遇,重新化合而成氯化铵小晶体,这些小晶体分布在空气中,就象白烟一样。实际上,氯化铵这种化学物质是很好的防火能手,戏院里的舞台布景、舰艇上的木料等,都经常用氯化
18、铵处理,以求达到防火的目的。上一页 下一页结束回目录2021/8/9 星期一321、为什么在氨气泄漏现场会寒气逼人?为什么在氨气泄漏现场会寒气逼人?2、消防队员应该如何除去白茫茫的氨气?消防队员应该如何除去白茫茫的氨气?3、附近居民怎样做才能避免受伤?附近居民怎样做才能避免受伤??液氨气化吸收热量 喷水,使氨气转化为氨水防化兵在水幕的保护下,一点一点接近氨气罐防化兵在水幕的保护下,一点一点接近氨气罐 用湿毛巾捂住鼻孔呼吸,尽快逃离现场上一页 下一页结束回目录2021/8/9 星期一332.NH3的实验室制法的实验室制法原理原理:加热铵盐与碱的固体混合物如:将固体NH4Cl与Ca(OH)2混合加
19、热,即得到NH3n2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3n讨论:讨论:nNH3如何收集?如何收集?n如何检验如何检验NH3已经收满?剩余的已经收满?剩余的NH3如何处理?如何处理?n若要制备干燥的若要制备干燥的NH3,可用什么作干燥剂?,可用什么作干燥剂?2021/8/9 星期一34NHNH3 3的实验室制法的实验室制法(1 1)原料:)原料:NHNH4 4Cl CaCl Ca(OHOH)2 2(2 2)原理:)原理:2NH2NH4 4Cl+CaCl+Ca(OHOH)2 2=2NH=2NH3 3+2H+2H2 2O+CaClO+CaCl2 2(3 3)制取装置:)制取装置
20、:固固加热装置固固加热装置棉花的作用:棉花的作用:防止空气对流防止空气对流2021/8/9 星期一35(4 4)收集装置:)收集装置:向下排空气法向下排空气法(5 5)检验:)检验:a a:使湿润的酚酞试纸变红:使湿润的酚酞试纸变红 b b:遇浓盐酸产生大量的白烟:遇浓盐酸产生大量的白烟(6 6)尾气处理:)尾气处理:用水吸收用水吸收NHNH3 3要得到干燥的氨气,常用试剂有哪些?要得到干燥的氨气,常用试剂有哪些?CaOCaO、碱石灰等碱性干燥剂、碱石灰等碱性干燥剂无水无水CaClCaCl2 2不能用来干燥不能用来干燥NHNH3 3(形成(形成CaClCaCl2 2.8NH.8NH3 3)20
21、21/8/9 星期一36除了利用上述方法之外,实验室有无其它简除了利用上述方法之外,实验室有无其它简单可行的方法来制得氨气?单可行的方法来制得氨气?浓氨水浓氨水方法二:加热浓氨水制氨气方法二:加热浓氨水制氨气NH3H2O=NH3+H2O2021/8/9 星期一37浓氨水浓氨水固体固体CaOCaO思考:思考:有什么现象?有什么现象?为什么有此现象?为什么有此现象?方法三方法三1 1、吸收水分,减少溶剂。、吸收水分,减少溶剂。2 2、增加、增加OHOH-的浓度。的浓度。3 3、放出热量,升高温度。、放出热量,升高温度。2021/8/9 星期一38氮在自然界中的循环氮在自然界中的循环2021/8/9
22、 星期一39自然界中氮的循环过程 动物中有机氮 植物中有机氮 大气中的氮氮的固定(生物固氮、氮的固定(生物固氮、高能固氮、人工固氮)高能固氮、人工固氮)土壤中的氮(铵盐硝酸盐)细菌分解细菌分解 动物排泄动物排泄物及遗体物及遗体植物遗体植物遗体动物摄取动物摄取植植物物吸吸收收硝酸盐上一页 下一页结束回目录2021/8/9 星期一40思考:思考:1.1.能将能将NHNH4 4Cl Cl、(NH(NH4 4)2 2SOSO4 4、NaClNaCl、Na Na2 2SOSO4 4四种溶液一一区别开来的试剂是(四种溶液一一区别开来的试剂是()A NaOH B AgNOA NaOH B AgNO3 3 C
23、 BaClC BaCl2 2 D Ba(OH)D Ba(OH)2 2D2021/8/9 星期一41思考思考2 2:某学生在氨气的喷泉某学生在氨气的喷泉实验基础上积极思考产生喷泉实验基础上积极思考产生喷泉的其他方法,并设计如图所示的其他方法,并设计如图所示的装置。在锥形瓶中,分别加的装置。在锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后可入足量的下列物质,反应后可能产生喷泉的是:(能产生喷泉的是:()(A A)CuCu与稀盐酸与稀盐酸(B B)NaHCONaHCO3 3与与NaOHNaOH(C C)CaCOCaCO3 3与稀硫酸与稀硫酸(D D)NHNH4 4HCOHCO3 3与稀盐酸与稀盐酸D202
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