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1、第四节 氨 硝酸 硫酸1 1、氮的固定：、氮的固定： 将将游离态游离态的氮转变为的氮转变为氮的化合物氮的化合物的方法。的方法。自然固氮：自然固氮：豆科植物固氮豆科植物固氮 人工固氮：人工固氮：工业合成氨工业合成氨雷雨天产生雷雨天产生一氧化氮一氧化氮气体气体 一、氨一、氨N2 +3 H2 2NH3高温高压高温高压 催化剂催化剂2、氨的物理性质、氨的物理性质氨在自然界中，是动物体，特别是蛋白质腐败的产物氨在自然界中，是动物体，特别是蛋白质腐败的产物 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 极极易溶于水（易溶于水（1：700） 氨常作致冷剂氨常作致冷剂为什么氨常用作致冷剂
2、？为什么氨常用作致冷剂？ 氨易液化（沸点氨易液化（沸点-33. 35 ），液氨汽化时要吸），液氨汽化时要吸收大量的热，使周围温度急剧降低收大量的热，使周围温度急剧降低 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？（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。氨气溶于水溶液显
3、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；实验步骤：见书实验步骤：见书实验现象：实验现象：形成红色的喷泉形成红色的喷泉（1 1）氨气极易溶于水；氨气溶于水后，使得）氨气极易溶于水；氨气溶于水后，使得烧瓶内的压强减小，烧瓶内的压强减小， 外部压强增大；外面的外部压强增大；外面的液体被压入烧瓶内形成喷泉。液体被压入烧瓶内形成喷泉。书书p97页页 实验实验48 （2 2）氨气溶于水显碱性，酚酞试液变红）氨气溶于水显碱性，酚酞试液变红。实验结论：实验结论：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
4、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 + H2O NH3H2ONH4+ + OH-（1）、氨与水反应）、氨与水反应 或或 NH3 + H2O NH4+ + OH- NH3H2O 很不稳定，受热易分解很不稳定，受热易分解 NH3 H2O = NH3 + H2O（2）、）、氨与酸反应氨与酸反应书书p98页页 （图（图428） 氨与氯化氢的反应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，然后使两根玻璃盐酸里蘸一下，然后使两根玻璃 棒接近（不要接触）；观察现象棒接近（不要接触）；观察现象实验现象：实验现象：产生大
5、量的白烟产生大量的白烟实验结论实验结论:氨水挥发的氨水挥发的NH3与盐酸挥发的与盐酸挥发的HCl 化合生成化合生成固体小颗粒固体小颗粒NH4Cl的缘故。的缘故。NH3 HCl NH4Cl（2）、）、氨与酸反应氨与酸反应NH3 HNO3NH4NO32NH3 H2SO4(NH4)2SO4NH3 H2O+CO2NH4HCO3若换成若换成蘸有硝酸的玻璃棒不接触能否反应蘸有硝酸的玻璃棒不接触能否反应若换成蘸有硫酸的玻璃棒不接触能否反应若换成蘸有硫酸的玻璃棒不接触能否反应将氨气通入硫酸溶液中能发生反应吗？将氨气通入硫酸溶液中能发生反应吗？氨与酸发生反应的本质是什么？氨与酸发生反应的本质是什么？NH3 +
6、H+ = NH4+4、铵盐、铵盐（1）物理性质：）物理性质：铵盐铵盐均溶于水均溶于水，为，为白色固体白色固体（3）、氨的催化氧化）、氨的催化氧化氨的还原性氨的还原性4NH3 5O2 4NO+6H2O （工业制硝酸的第一步）（工业制硝酸的第一步）催化剂催化剂、铵盐不稳定铵盐不稳定、铵盐与碱反应、铵盐与碱反应（2）化学性质：）化学性质： NH4NO3 + NaOH = NaNO3+ NH3 + H2ONH4Cl NH3 HCl NH4HCO3 NH3 H2O +CO2 实验室制NH3，检验NH4+反应实质：反应实质：NH4+ OH=NH3+H2O5、氨的用途、氨的用途工业制化肥工业制化肥有机合成的
7、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（1）、氨的工业制备）、氨的工业制备N2 +3 H2 2NH3高温高压高温高压 催化剂催化剂实验装置：如图所示实验装置：如图所示 （书（书p99） 2NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2NH3 + 2H2O （2）、氨的实验室制备）、氨的实验室制备实验步骤：给试管里的氯化铵和消实验步骤：给试管里的氯化铵和消石灰的混合物加热，用石灰的混合物加热，用向下排空气向下排空气法法收集气体，用润湿的红色石蕊试收集气体，用润湿的红色石蕊试纸检验。纸检验。固体固体固体固体（类似（类似O2）棉花的作用：棉花的作用：防止空气
8、对流防止空气对流要得到干燥的氨气，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) )（2）、氨的实验室制备）、氨的实验室制备检验检验：用湿润的红色石蕊试纸检验用湿润的红色石蕊试纸检验 试纸变蓝试纸变蓝 用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验 产生白烟产生白烟思考：思考：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；
9、 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。 2NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2NH3 + 2H2O 除了利用上述方法之外，实验室有无其他简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？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+ H2O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。、
10、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 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二、硫酸和硝酸的氧化性二、硫酸和硝酸的氧化性1、稀硫酸和硝酸的通性、稀硫酸和硝酸的通性使指示剂变色：使指示剂变色：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）与碱发生中和反应：与碱发生中和反应：与碱性氧化物反应：与碱性氧化物反应：与某些盐反应：与某些盐反应：稀硝酸使稀硝酸使紫色紫色石蕊
11、试液石蕊试液变红变红H+ OH = H2O2H+ CuO = Cu2+ H2O2H+ CO32 = + H2O + CO2它们都是酸，在水溶液中电离出它们都是酸，在水溶液中电离出H+，硫酸、，硫酸、硝酸是含氧酸，盐酸是无氧酸；硫酸是二元硝酸是含氧酸，盐酸是无氧酸；硫酸是二元酸，硝酸和盐酸是一元酸酸，硝酸和盐酸是一元酸2 2、这些特点与酸的通性有什么关系？用电离方、这些特点与酸的通性有什么关系？用电离方程式表示。程式表示。 在水溶液中都电离出氢离子在水溶液中都电离出氢离子HA=H+A思考与交流1 1、硫酸、硝酸、盐酸都是酸，它们在组成上用、硫酸、硝酸、盐酸都是酸，它们在组成上用什么特点？什么特点
12、？ 2、浓硫酸、浓硫酸 (1)浓硫酸脱水性浓硫酸脱水性把少量浓硫酸把少量浓硫酸滴在纸上或用滴在纸上或用一根木条蘸一根木条蘸浓硫酸。浓硫酸。实实 验验 滴有浓硫酸的纸（或木条）炭化变黑。滴有浓硫酸的纸（或木条）炭化变黑。 滤纸（或木条）的主要成滤纸（或木条）的主要成份是纤维素，由碳、氢、氧三份是纤维素，由碳、氢、氧三种元素组成，浓硫酸能把滤纸种元素组成，浓硫酸能把滤纸中的中的氢、氧元素氢、氧元素按按水的比例水的比例脱脱去。去。结论：结论：浓硫酸有浓硫酸有脱水性脱水性解释解释：现象现象： 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
13、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？现象现象： 蔗糖变黑，体积膨胀，放出蔗糖变黑，体积膨胀，放出大量热，放出有刺激性气味的大量热，放出有刺激性气味的气体。气体。反应反应：结论：结论：体现出浓硫酸的体现出浓硫酸的脱水性脱水性和和氧化性氧化性C12H22O11 12C + 11H2O浓硫酸浓硫酸2H2SO4 (浓浓) + C = CO2 + 2H2O +2SO2 (1)浓硫酸脱水性浓硫酸脱水性现象现象： 加热能反应，产生的气加热能反应
14、，产生的气体能使品红褪色，使石蕊溶液体能使品红褪色，使石蕊溶液变红；溶液稀释后呈蓝色。变红；溶液稀释后呈蓝色。 (2) 浓硫酸氧化性浓硫酸氧化性 与金属反应与金属反应课本P101实验4-9结论：结论：浓硫酸既有浓硫酸既有氧化性氧化性又有酸性又有酸性 Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O0+6+6+4+2还原剂还原剂氧化剂氧化剂 与金属反应与金属反应2e- 与某些非金属反应与某些非金属反应C + 2H2SO4 （浓）（浓） = CO2 + SO2 + 2H2O 设计一实验，证明浓硫酸与碳反应的生成物含有设计一实验，证明浓硫酸与碳反应的生成物含有 水、水、二氧化硫二氧化
15、硫和和二氧化碳二氧化碳 。思考题思考题 说明：应首先用说明：应首先用无水硫酸铜无水硫酸铜验证水，然后用验证水，然后用品红品红验证二氧化硫，再用验证二氧化硫，再用高锰酸钾高锰酸钾氧化多余的氧化多余的二氧化硫，接着再次验证二氧化硫是否全部被二氧化硫，接着再次验证二氧化硫是否全部被氧化，最后才用氧化，最后才用澄清石灰水澄清石灰水验证二氧化碳。验证二氧化碳。思考与交流：思考与交流：3、硝酸、硝酸（1）硝酸的物理性质）硝酸的物理性质 纯硝酸纯硝酸 无色无色有刺激性气味有刺激性气味可溶于水可溶于水易挥发易挥发密度比水大密度比水大溶于水放热溶于水放热 反应激烈，产生红棕色气体，反应激烈，产生红棕色气体，溶液
16、由无色变为蓝绿色。溶液由无色变为蓝绿色。Cu+4HNO3(浓浓) = Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O结论：结论：硝酸具有强的氧化性，能氧化不活泼金属。硝酸具有强的氧化性，能氧化不活泼金属。3Cu+8HNO3(稀稀) =3Cu(NO3)2+2NO +4H2O 反应较缓慢，产生无色气体，逸反应较缓慢，产生无色气体，逸至试管口变为红棕色，至试管口变为红棕色， 溶液由无色变溶液由无色变为蓝绿色。为蓝绿色。（2）硝酸的化学性质）硝酸的化学性质 与金属反应与金属反应 硝酸具有强的氧化性，也能跟许多非金属（如碳）反应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 =
17、CO2 + 4NO2 + 2H2O 与非金属反应与非金属反应 硝酸浓度越大，氧化性越强。硝酸浓度越大，氧化性越强。 氧化性：浓氧化性：浓HNO3 稀稀HNO3 硝酸硝酸5价的氮得电子，被还原成较低价的氮价的氮得电子，被还原成较低价的氮 NO2 HNO2 NO N2O N2 NH3+4+3+2+10-3 常温下，把常温下，把铝、铁铝、铁放在浓硫酸或浓硝酸放在浓硫酸或浓硝酸里无明显变化。里无明显变化。 常温下，浓硫酸能使铁、铝等金属表面生成常温下，浓硫酸能使铁、铝等金属表面生成一层一层致密的氧化物保护膜致密的氧化物保护膜，阻止内部金属继续跟，阻止内部金属继续跟硫酸起反应。此现象称硫酸起反应。此现象称 “钝化钝化”。（3）浓硝酸、浓硫酸）浓硝酸、浓硫酸钝化反应钝化反应 所以，可以用铁、铝制的容器盛装浓硫酸或所以，可以用铁、铝制的容器盛装浓硫酸或浓硝酸浓硝酸4、硫酸、硝酸的用途、硫酸、硝酸的用途 p102硫酸、硝酸的用途硝酸的用途：制化肥、农药、炸药、染料、盐等硝酸的用途：制化肥、农药、炸药、染料、盐等
