《广东省河源市龙川县第一中学高中化学必修一441《氨》课件(新人教版必修1)》由会员分享,可在线阅读,更多相关《广东省河源市龙川县第一中学高中化学必修一441《氨》课件(新人教版必修1)(45页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、第四节 氨 硝酸 硫酸(一),学科网,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。,氮的固定(fixation of nitrogen):,将空气中游离的氮转变为氮的化合物的方法叫做氮的固定。,氮的固定,合成氨,一、氨(NH3):(ammonia),合成氨是人类发展史上的一项重大突破,解决了因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题。,对合成氨研究有贡献的三位科学家,哈伯(18681934),德国化学家,合成氨工业的奠基人。1918年哈伯由于对合成氨研究作出过重大贡献,而获诺贝尔化学奖。,1900年,法国化学家勒沙特列在研
2、究平衡移动原理的基础上通过计算,认为N2、H2在高压条件下可以直接化合生成氨,接着,他用实验来验证。但在实验过程中发生了爆炸,他也没有调查事故发生的原因,而是觉得这个实验有危险,于是放弃了研究。勒沙特列的合成氨实验就这样夭折了。,后来查明是由于他所用混合气体中含有O2,实验中H2和O2化合发生了爆炸。,稍后,德国化学家耐斯特通过理论计算,认为合成氨是不可能的。因此人工合成氨的研究又一次止步。后来才发现,是能斯特计算时误用了一个热力学数据,以至得到错误结论。,在合成氨研究屡屡受挫的情况下,德国另一位化学家哈伯知难而进,对合成氨进行了全面系统地研究和实验,终于在1908年7月在实验室里用N2和H2
3、在600、200个大气压下合成氨,产率虽只有2%,但却是科学上的一项重大突破。,当哈伯的合成氨工艺流程公众于世后,立即引起了德国当时的统治者们的注意,德国统治者为了达到吞并欧洲称霸世界的野心,同时也利用哈伯想成为百万富翁的贪婪心理,请哈伯出任德国威廉研究所所长,继续他的研究。从1911年到1913年短短两年时间内,哈伯不仅提高了合成氨的产率,而且合成了1000吨液氨,并且用它制造出3500吨烈性炸药TNT。,到了1913年第一次世界大战时,哈伯已为德国建成了无数个大大小小的合成氨工厂,为侵略者制造了数百万吨炸药,从而导致并蔓延了这场秧祸全球的世界大战,这也是第一次世界大战德国为什么能坚持这么久
4、的谜底。,当事实真相大白于天下时,哈伯受到了各国科学家的猛烈抨击,尤其是当他获得1918年诺贝尔化学奖时,更激起了世界人民的愤怒。 人工合成氨实验的成功令人欢心鼓舞,它对工农业生产、国防科技的重大意义是不言而喻的。但三位科学家留给后人的思考也是深刻的科学必须造福于民!,1、氨气制法:,1)工业制法:,2)氨气的实验室制法:,(1)原料:用NH4Cl与Ca(OH)2混和 加热制得,(2)原理:,(3)制取装置: 固固加热装置,(5)验满:,(4)收集装置:,环保措施:,干燥装置,棉花的作用:防止空气对流,方法二:加热浓氨水制氨气,实验:,一支干燥的充满NH3的圆底烧瓶,用带有玻璃管和滴管(滴管预
5、先吸入水)的塞子塞紧瓶口。倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯里(水中滴有酚酞溶液)。,【操作方法】:,打开止水夹,轻轻挤压胶头滴管,使少量的水进入烧瓶。观察并描述现象。,烧杯中的水进入烧瓶中,形成红色的喷泉。 “喷泉实验”,【实验现象】 :,烧瓶里为什么会形成喷泉?胶头滴管的作用是什么?烧瓶中的溶液为什么变成红色?,烧瓶内外产生压强差。,引发“喷泉”实验,水溶液呈碱性,有OH-离子存在。,一、氨(NH3):,1氨的物理性质:,颜色:气味:状态:密度:,无色有刺激性气味气体比空气的密度小,水溶性:极易溶于水(1:700),氨易液化.,氨的溶解更主要的是化学反应。氨溶于水时,大部分氨与水结合,形成
6、一水合氨(NH3H2O)。,氨与水反应:,2氨气的化学性质:,一水合氨,NH3H2O可以部分电离形成NH4+和OH-,所以氨水显弱碱性。,【小结】:氨水的成分分子:NH3、H2O、NH3H2O离子:NH4+、OH-等,NH3H2O不稳定,受热时容易分解为NH3和H2O。不加热不分解.,现象:溶液红色褪色,冷却后恢复红色。,【探究实验】:,将氨的酚酞溶液倒入栓有小气球的试管中,加热。,取两支玻璃棒,分别蘸取浓氨水和浓盐酸后,再将两支玻璃棒靠近,观察现象。,现象:产生大量的白烟。,【探究实验】:,氨与酸反应:,NH3+HCl=NH4Cl (白烟),此反应可检验NH3或HCl,【知识延伸】:挥发性酸
7、(HCl、HNO3等)遇氨气均有白烟生成;难挥发性酸H2SO4无此现象。,NH3+HCl=NH4Cl;,NH3+HNO3= NH4NO3;2NH3+ H2SO4= (NH4)2SO4;,不能用浓硫酸干燥.,氨与氧气反应:,氨与氧气反应:,工业制硝酸的基础。,2NO + O2= 2NO2,3NO2 +H2O =2HNO3 +NO,3氨的用途:,氨,氨的用途,制硝酸,制纯碱,制尿素,做致冷剂,2)氨气的实验室制法:,(1)原料:用NH4Cl与Ca(OH)2混和 加热制得,(2)原理:,(3)制取装置: 固固加热装置,(5)验满:,(4)收集装置:,环保措施:,干燥装置,棉花的作用:防止空气对流,(
8、5)验满:,a:湿润的红色石蕊试纸变蓝(唯一的一种碱性气体),(4)收集装置:向下排空气法,b:蘸有浓HCl的玻璃棒接近试管口产生白烟。,环保措施:,浓硫酸吸收多余的氨气.,干燥装置,水装置:倒扣漏斗,用碱石灰干燥。,4、铵盐,1)铵盐的涵义:,由铵根离子(NH4+)与酸根离子构成的化合物叫铵盐.,物理性质:铵盐都易溶于水,2)铵盐的化学性质:,铵盐受热易分解:,铵盐与碱反应,【结论】:,铵盐的通性 均能与碱共热产生氨气。,实质:,如何用实验方法证明某白色固体是铵盐?,试剂及操作:,滴加NaOH溶液,再加热,并将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口。,实验现象:,产生无色刺激性气味气体,能使湿润红色石蕊试纸变蓝。,铵盐(NH4+)的检验:,如果只提供如图2的装置,请说明引发喷泉的方法。,打开夹子,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热,氨气受热膨胀,赶出玻璃导管内的空气,氨气与水接触,即发生喷泉。,5若该实验在标况下完成,烧瓶的容积为VL,喷泉实验后溶液充满整个烧瓶,所得溶液中溶质的物质的量浓度为多少?,6. 下图装置难以形成喷泉,试分析其原因。如果要使该装置也能形成喷泉(在不改变气体成分的前提下),你认为要采取什么措施?,