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1、第四节 氨 硝酸 硫酸,1、氮的固定： 将游离态的氮转变为氮的化合物。,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,无色,比空气小,极易溶于水，体积比1700,33.5,有刺激性气味,（液氨汽化时要吸收大量的热，使周围温度急剧降低）,2、物理性质,液氨常作致冷剂,易液化,实验步骤：见书,实验现象：形成红色的喷泉,（1）氨气极易溶于水；氨气溶于水后，使得烧瓶内的压强减小， 外部压强增大；外面的液体被压入烧瓶内形成喷泉。,书p97页实验48氨的喷泉实验,（2）氨气溶于水显碱性，使酚酞试液变红，说明与水反应后有碱性物质生成。,实验结论：,在氨的喷泉实验中，为什么能形
2、成喷泉？,3、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 酞试液变红。,（1）、氨与水反应,NH3H2O 很不稳定，受热易分解,氨水是氨气的水溶液，是混合物。,氨溶于水中，大部份与水结合成一水合氨。,一水合氨小部份电离成铵根离子和氢氧根离子,故氨水中含NH3 ， H2O ， NH3H2O (三分子),液氨是液态的氨，是纯净物。,少量的NH4+ ， OH- （二离子）。,讨论： 氨水与液态氨有何区别？氨水中主要含有哪些微粒？,氨水的成分,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）,氨气体积设为VL,注意：氨水中溶质是NH3，不是NH3H2O,氨
3、气物质的量为(V/22.4)mol,氨水溶液体积也是VL,氨水溶液物质的量浓度为 (V/22.4)/V= 0.045 mol/L,（2）、氨与酸反应,书p98页 （图428） 氨与氯化氢的反应,实验步骤：用两根玻璃棒分别在浓氨水和浓 盐酸里蘸一下，然后使两根玻璃 棒接近（不要接触）；观察现象,实验现象：产生大量的白烟,实验结论:氨水挥发的NH3与盐酸挥发的HCl 化合生成固体小颗粒NH4Cl的缘故。,NH3 HCl NH4Cl,沾有浓盐酸的玻棒,沾有浓氨水的玻棒,HCl,NH3,NH3+HClNH4Cl,（2）、氨与酸反应,NH3 HNO3NH4NO3 （白烟）,2NH3 H2SO4(NH4)
4、2SO4,NH3+HCl=NH4Cl （白烟）,写出上述反应的离子方程式,1、氨气中氮元素的化合价是多少？,2、氨气具有什么性质？,3,还原性,（3）、氨的催化氧化-氨的还原性,（4）、氨的用途,工业制化肥 有机合成的重要化工原料 作制冷剂等,、铵盐不稳定,、铵盐与碱反应，生成氨气,化学性质：,（5）、铵盐,物理性质：,铵盐均溶于水，为白色固体,运用：实验室用来制NH3、用于NH4+的检验,（a）原料：NH4Cl Ca（OH）2,（b）原理 2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3+2H2O+CaCl2 （c）制取装置：固固加热装置,棉花的作用：,防止空气对流,（6）、氨的实验室制备,思考：用氢
5、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NH3； 热的氢氧化钠对玻璃有腐蚀作用。,（f）收集装置： 向下排空气法,要得到干燥的氨气，常用试剂有哪些？ CaO、碱石灰等碱性干燥剂 浓硫酸不能用来干燥NH3,（g）验满：在试管口 用湿润的红色石蕊试纸检验试纸变蓝 用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验产生白烟 （h）尾气处理：用水吸收NH3,（d）干燥装置,除了利用上述方法之外，实验室有无其他简单可行的方法来制得氨气？,浓氨水,方法二：加热浓氨水制氨气,浓氨水,固体CaO,方法三,1、CaO吸收水分，减少溶剂 2、 CaO溶解放出热量，升高温度,自然界中氮的循环过程,动物中有机氮,植物中有机氮
6、,大气中的氮,氮的固定（生物固氮、高能固氮、人工固氮）,土壤中的氮 (铵盐硝酸盐),细菌分解,动物排泄物及遗体,植物遗体,动物摄取,植物吸收,硝酸盐,1.下列关于氨性质的叙述中正确的是（ ） A、氨气可用排水法收集 B、氨水成碱性 C、氨气和酸相遇都能产生白烟 D、在反应NH3+H+=NH4+中，氨失去电子被氧化,习题巩固：,B,2.某同学在实验室中发现了一瓶有刺激性气味的 气体，根据气体的判断可能是氨气，但不知是否确实是 氨气，下列提供的方法中，你认为能帮他检验是否为 氨气的方法是（ ） A、将湿润的红色石蕊试纸放在瓶口 B、将干燥的红色石蕊试纸放在瓶口 C、用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口 D
7、、将湿润的蓝色石蕊试纸放在瓶口,AC,思考： 1.能将NH4Cl 、(NH4)2SO4、NaCl、 Na2SO4四种溶液一一区别开来的试剂是（ ） A NaOH B AgNO3 C BaCl2 D Ba(OH)2,D,2.下列组合能形成明显喷泉并充满烧瓶的是（ ）,BD,3 .某学生在氨气的喷泉实验基础上积极思考产生喷泉的其他方法，并设计如图所示的装置。在锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是：（ ） （A）Cu与稀盐酸 （B）NaHCO3与NaOH （C）CaCl2与稀硫酸 （D）NH4HCO3与稀盐酸,D,4.A、B、C三种气体，A无色，在一定条件下A能与O2反应生成B，
8、B不溶于水，它能与O2反应生成红棕色气体C；A、C气体均溶与水，其水溶液分别呈碱性与酸性，推断A ，B ，C 。,NH3,NO,NO2,思考与交流,1、硫酸、硝酸、盐酸都是酸，它们在组成上用什么特点？,它们都是酸，在水溶液中电离出H+，硫酸、硝酸是含氧酸，盐酸是无氧酸；硫酸是二元酸，硝酸和盐酸是一元酸,2、这些特点与酸的通性有什么关系？用电离方程式表示。,在水溶液中都电离出氢离子,HA=H+A,使指示剂变色：,与碱发生中和反应：,与碱性氧化物反应：,与盐反应：,稀硫酸与硝酸使紫色石蕊试液变红,H+ + OH - = H2O,2 H+ + CuO = Cu2+ + H2O,2 H+ + CO3
9、2- = H2O + CO2,与活泼金属反应,二、硫酸的氧化性,（一）硫酸的性质,1.【思考】稀硫酸和浓硫酸的性质有何不同？ 浓H2SO4的物理性质 A.色态：无色、粘稠的油状液体 B.沸点：约338难挥发酸（高沸点酸） C.密度：1.84g/cm3高密度酸 D.溶解性：跟水任意比互溶，溶解放出大量热。 两高：沸点、密度高 两大：溶解度、溶解放热量大,2.你对浓硫酸知多少？,（1）浓硫酸在稀释时应注意什么问题？,应将浓硫酸沿烧杯壁向水中慢慢注入，并用玻璃棒不断搅拌。,（2）实验室制HCl气体是用以下反应制备，你能说明反应进行的理由吗？,注：高沸点酸制低沸点酸，难挥发性酸制易挥发性酸,3.浓硫酸
10、的特性：,1) 吸水性:能吸收水份,可干燥与它不反应的气体,思考：1.能用浓硫酸干燥H2S、NH3气体吗？,2.将硫酸铜晶体投入浓硫酸中,有何现象?,问题探究,1、下列不能用浓硫酸干燥的气体是 （ ） Cl2 O2 SO2 H2 HCl NH3 CO2,2)、脱水性,浓硫酸与木屑、棉花、纸屑反应,浓硫酸与蔗糖反应,浓硫酸能按水的组成比脱去有机物中的氢和氧元素,a.浓硫酸沾到衣服上应如何处理? b.浓硫酸沾到皮肤上应如何处理?,浓硫酸的吸水性与脱水性有何区别?,实验：将浓硫酸慢慢加入蔗糖中，并用玻 璃棒搅拌,现象：,蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状，并放出有刺激性气味的气体,原因：,C1
11、2H22O11 浓硫酸能将蔗糖中的H和O按原子个数比2：1脱去形成水，使蔗糖生成炭,问题探究,1、写出蔗糖遇浓硫酸发生的化学方程式：,C12H22O11 12C+11H2O,2、蔗糖分子中含有水，浓硫酸将水吸去使它生成炭而变黑，这种说法对吗？试分析。,不对，因为蔗糖分子中没有水,练习并讨论：,3)与铜反应：强氧化性,分析上述反应中电子转移的方向和数目，指出氧化剂和还原剂，并分析浓硫酸在上述反应中体现的性质。,失去2e-,得到2e-,氧化剂：H2SO4 还原剂：Cu,加热时，浓硫酸能与大多数金属反应(Au、Pt除外) ，一般没有氢气生成，通常生成SO2气体。,书P95实验4-8 铜与浓硫酸的反应
12、,现象：,有气体产生，此气体使品红溶液褪色或紫色的石蕊试液变红,反应后溶液倒入少量的水中，溶液呈蓝色,反应原理：,Cu+2H2SO4 （浓）= CuSO4+SO2+2H2O,浓硫酸与碳的反应：,C+2H2SO（浓）= CO2+2SO2 +2H2O,4)与非金属反应,思考并讨论：,请设计实验方案，验证碳和浓硫酸反应的产物,加热时，浓硫酸也能与某些非金属反应（S、C等）,如何检验浓硫酸与碳反应生成的各种产物？,无水硫酸铜、品红、酸性高锰酸钾或溴水、品红、澄清的石灰水,仪器连接如下,说明：应首先用无水硫酸铜验证水，然后用品红验证二氧化硫，再用高锰酸钾氧化多余的二氧化硫，接着再次验证二氧化硫是否全部被
13、氧化，最后才验证二氧化碳。,验证碳和浓硫酸反应的产物,常温下，浓硫酸可用铁槽车或铝槽车运输，这是因为常温下，浓硫酸可使铁或铝的表面生成一层致密的氧化膜，阻止了内部金属与浓硫酸进一步反应，这种现象叫做钝化。,硫酸车槽,【思考】浓硫酸具有强氧化性，稀硫酸是否有氧化性？如果有，其氧化性与浓硫酸的氧化性有何不同？ 浓硫酸与稀硫酸比较： 稀H2SO4：由H+和SO42-构成弱氧化性（由H+体现）可与活泼金属反应生成H2 浓H2SO4：由H2SO4分子构成强氧化性（由 S 体现）,加热时可与大多数金属和某些非金属反应，通常生成SO2,练习:下列现象反映了硫酸的哪些主要性质 (1)浓硫酸滴在木条上，过一会儿
14、，木条变黑。 (2)敞口放置浓硫酸时，质量增加。 (3)锌粒投入稀硫酸中，有气泡产生。 (4)把铜片放入浓硫酸里加热，有气体产生。 (5)利用浓硫酸和食盐固体反应可制HCl气体。 (6)浓硫酸不能用来干燥硫化氢气体。 (7)利用硫化亚铁跟稀硫酸反应可制H2S气体。,答案： (1)脱水性 (2) 吸水性 (3) 酸性和弱氧化性 (4)酸性和强氧化性 (5)难挥发性 (6)强氧化性 (7)强酸性,5.硫酸的用途：,二、硝酸,1、物理性质 无色、易挥发、有刺激性气味液体，能以任意比溶于水，含HNO3 98%的硝酸发烟硝酸 2、化学性质 （1）酸性 【猜一猜】浓HNO3要保存在棕色瓶里，并置于阴凉的地
15、方。你能否得出硝酸可能有的性质？ （2）不稳定性 4HNO3（浓） = 2H2O+4NO2+O2,加热或光照,【演示】浓硝酸与稀硝酸分别与铜片反应。 现象： 浓硝酸：剧烈反应，铜片溶解，生成大量红棕色气体，溶液变蓝色； 稀硝酸：反应较缓慢，铜片慢慢溶解，生成大量无色气体，遇空气逐渐变为红棕色。 Cu+4HNO3（浓）= Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 3Cu+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,【思考】硝酸与金属反应通常不生成氢气，那么生成的气体可能是什么呢？ 如何检验？,（3）强氧化性,【思考】 请对上述反应两个反应进行氧化还原分析： 氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物各是何物? 反应物的物质的量之比，还原剂与氧化剂物质的量之比各为多少? 硝酸在反应中的作用是什么?,Cu+4HNO3（浓）= Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 3Cu+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+2NO +4H2O,小结：反应规律,除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎能氧化所有的金属； 一般，浓HNO3的还原产物为NO2，稀HNO3的还原产物为NO。 硝酸浓度越浓，氧化性越强 氧化性：浓硝酸稀硝酸 常温下Fe、Al等金属在浓HNO3中发生“钝化”； 非金属单质可被HNO3氧化为最高价氧化物或其含氧酸。 硝酸还能氧化FeO、 Fe(NO3)2
