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1、第四节第四节 氨氨 硝酸硝酸 硫酸硫酸11.1.氮的存在氮的存在 一、氨气一、氨气22. 氮的固定：氮的固定：将将游离态游离态的氮转变为氮的的氮转变为氮的化合化合 态态叫做氮的固定。叫做氮的固定。 （3）人工固氮：）人工固氮： N2 + 3H2 2NH3高温、高压高温、高压催化剂催化剂（2）自然固氮：）自然固氮： N2O2 2 NO放电或高温放电或高温（1）生物固氮：）生物固氮：N2 NH4+ / NO3-根瘤菌根瘤菌3哈伯( 18681934)德国物理化学德国物理化学家家, ,是合成氨法是合成氨法的发明者。因发的发明者。因发明用氮气和氢气明用氮气和氢气直接合成氨的方直接合成氨的方法法, ,
2、获获19181918年诺年诺贝尔化学奖贝尔化学奖 4一、氨气一、氨气(1).(1).氨气的物理性质氨气的物理性质密度：密度：比空气小比空气小熔沸点：熔沸点：低低, 易液化易液化(液氨液氨)溶解性：溶解性：极易溶于水极易溶于水 (1 700)色态：色态：没有颜色、具有刺激性没有颜色、具有刺激性 气味的气体气味的气体5(2). 氨的化学性质氨的化学性质 氨与水反应氨与水反应- 喷泉实验喷泉实验 现象现象: 形成红色的喷泉形成红色的喷泉极易溶于水极易溶于水 (1 700) 原因原因: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。 结论结论:（氨水显弱碱性，一水合氨是电解质，（氨水显弱碱性
3、，一水合氨是电解质， 氨气不是电解质）氨气不是电解质）NH3+H2O NH3H2O NH4+OH-既能使无色的酚酞溶液变成既能使无色的酚酞溶液变成 _ _ ，又能使湿润的红色的石蕊试纸又能使湿润的红色的石蕊试纸_ _ 。红色红色变蓝变蓝61若用烧瓶收集满若用烧瓶收集满CO2，滴管（及烧杯中）中吸入下列，滴管（及烧杯中）中吸入下列 何种液体时能形成喷泉？何种液体时能形成喷泉？ A、H2O B、稀硫酸、稀硫酸 C、NaCl溶液溶液 D、NaOH2、液氨和氨水的比较：、液氨和氨水的比较：混合物混合物纯净物纯净物氨水中的分子有：氨水中的分子有：H H2 2O O、NHNH3 3 和和NHNH3 3H
4、H2 2O O；氨水中的离子有：氨水中的离子有：NHNH4 4+ +、OHOH- -和少量和少量H H+ +NHNH3 3思思 考考72NH3 + H2SO4 =NH3 + HNO3 = 探索实验探索实验 将蘸有浓氨水的玻璃棒和蘸有浓盐酸的将蘸有浓氨水的玻璃棒和蘸有浓盐酸的 玻璃棒靠近，现象是玻璃棒靠近，现象是NH3 + HCl = NH4Cl NH NH3 3与酸反应生成铵盐与酸反应生成铵盐思考：是否所有的酸与思考：是否所有的酸与NHNH3 3反应都有白烟？反应都有白烟？ 结论：结论：_ (NH4)2SO4NH4NO3烟：固体小烟：固体小颗粒颗粒挥发性的酸遇到挥发性的酸遇到NHNH3 3会有
5、白烟会有白烟产生大量白烟产生大量白烟8 氨的还原性氨的还原性-氨的催化氧化氨的催化氧化4NH3+5O2 4NO+6H2O 催化剂催化剂 硝酸的制取过程硝酸的制取过程N2 NH3 NO NO2 HNO3H2催化氧化催化氧化O2O2H2O思考：思考：1.上述反应中，氮元素发生氧化还原上述反应中，氮元素发生氧化还原 反应的是哪几步？反应的是哪几步？2、你认为在上述反应中下列哪种物质不能产生？、你认为在上述反应中下列哪种物质不能产生？NO2 N2 NO HNO3 NH4NO39制硝酸制纯碱制尿素做致冷剂(3). 氨的用途氨的用途 氮肥工业、制造硝酸、铵盐、纯碱；氮肥工业、制造硝酸、铵盐、纯碱； 有机合
6、成工业（合成纤维、塑料、染料、尿素）有机合成工业（合成纤维、塑料、染料、尿素） 作制冷剂作制冷剂(3). 氨的用途氨的用途小结小结(1).(1).氨气的物理性质氨气的物理性质(2).(2).氨的化学性质氨的化学性质(3).(3).氨的用途氨的用途氨与水反应氨与水反应 NH NH3 3与酸反应与酸反应氨的还原性氨的还原性10铵盐铵盐(1)(1)铵根离子铵根离子(NH4+)与酸根离子构成的化合物与酸根离子构成的化合物(2) (2) 物理性质：铵盐都易溶于水物理性质：铵盐都易溶于水(3) (3) 铵盐的化学性质：铵盐的化学性质：铵盐受热易分解：铵盐受热易分解：铵盐受热易分解：铵盐受热易分解： NH4
7、Cl = NH3+ HCl NH4HCO3= NH3+CO2+H2O (NH4)2CO3 = 2NH3+CO2+H2O 11 铵盐与碱反应铵盐与碱反应（NH4)2SO4 + 2NaOH = 2NH3 +2H2O +Na2SO4NH4NO3 + NaOH =NH3+ H2O + NaNO3 NH4 + + OH- = NH3 + H2O反应实质反应实质铵盐铵盐(NH4+)的检验：的检验：取取试试样样加加NaOH溶溶液液，加加热热并并将将湿湿润润的的红红色色石蕊试纸石蕊试纸靠近试管口。靠近试管口。现象：现象：产生无色刺激性气味气体，产生无色刺激性气味气体，气体使湿润气体使湿润红色石蕊试纸红色石蕊试
8、纸变蓝。变蓝。12氨气的实验室制法：氨气的实验室制法：(2) 原理：原理：（4 4）收集装置：）收集装置：向下排空气法向下排空气法棉花的作用：棉花的作用：减少与空气对流减少与空气对流（3 3）制取装置：）制取装置：固固 + + 固加热固加热(1) (1) 原料：原料：原料：原料：用用用用NHNH4 4ClCl与与与与Ca(OH)Ca(OH)2 2混和加热混和加热混和加热混和加热2NH2NH4 4Cl+Ca(OH)Cl+Ca(OH)2 2 = CaClCaCl2 2+2NH+2NH3 3+2H+2H2 2OO 13（5 5）检验或检验收满）检验或检验收满 湿润的湿润的红色石蕊试纸红色石蕊试纸变蓝
9、变蓝 （唯一的一种碱性气体唯一的一种碱性气体） 蘸有浓蘸有浓HCl的玻璃棒接近的玻璃棒接近 试管口产生白烟。试管口产生白烟。14(7)(7)尾气吸收尾气吸收: :(6)(6)干燥干燥: :水水装置：倒置漏斗装置：倒置漏斗用碱石灰碱石灰（NaOHNaOH和和CaOCaO）干燥干燥防止倒吸防止倒吸15(3)实验室里用金属与酸反应制取氢气实验室里用金属与酸反应制取氢气, 往往用稀硫往往用稀硫酸或盐酸酸或盐酸, 而不用浓硫酸或硝酸而不用浓硫酸或硝酸, 这是为什么？这是为什么？(2)这种特点与酸的通性有什么关系？用电离方程式这种特点与酸的通性有什么关系？用电离方程式表示。表示。(1)硫酸、硝酸、盐酸都是
10、酸硫酸、硝酸、盐酸都是酸, 它们在组成上有什么它们在组成上有什么特点？特点？161、使指示剂变色、使指示剂变色: 2、与碱发生中和反应、与碱发生中和反应: 3、与碱性氧化物反应、与碱性氧化物反应: 4、与盐反应、与盐反应: 稀硫酸与硝酸使紫色石蕊试液变红稀硫酸与硝酸使紫色石蕊试液变红H+OH-=H2O2H+CuO=Cu2+H2O 2H+CO32-=H2O+CO2硫酸与硝酸都具有酸的通性硫酸与硝酸都具有酸的通性H2SO4=2H+SO42-HNO3=H+NO3-17A.纯硫酸是无色、油状的液体纯硫酸是无色、油状的液体1. 物理性质物理性质B.纯硫酸纯硫酸难挥发难挥发,沸点沸点338. (高沸点酸高
11、沸点酸)C.密度：质量分数为密度：质量分数为98.3%的硫酸的硫酸 密度为密度为1.84g/cm3 (高密度酸高密度酸).浓硫酸浓硫酸D.易溶于水，能以任意比与水混溶易溶于水，能以任意比与水混溶 （浓硫酸溶解时放出大量的热）（浓硫酸溶解时放出大量的热）18浓硫酸的特性浓硫酸的特性2. 浓硫酸的吸水性浓硫酸的吸水性3、脱水性、脱水性将有机物中的氢、氧元素按将有机物中的氢、氧元素按2：1的比例脱去的比例脱去吸收空气中的水、混合物物中的水吸收空气中的水、混合物物中的水 作用：作干燥剂作用：作干燥剂现象现象: :蔗糖蔗糖变黑变黑，体积，体积膨胀膨胀，形成，形成疏松多孔疏松多孔的的 海绵状的炭，并有海绵
12、状的炭，并有刺激性气味刺激性气味的的气体气体产生。产生。194. 浓硫酸的氧化性浓硫酸的氧化性(1)与铜反应与铜反应2H2SO4+Cu=CuSO4+2H2O+SO2(2)与木炭的反应与木炭的反应在加热时浓硫酸不仅能和活泼性不强的铜在加热时浓硫酸不仅能和活泼性不强的铜发生反应发生反应, 还能与红热的炭反应。还能与红热的炭反应。2H2SO4+C=CO2 +2H2O+2SO2铁与铝在常温下遇到浓硫酸、浓硝酸发生钝化现象。铁与铝在常温下遇到浓硫酸、浓硝酸发生钝化现象。20思考：为检验炭和浓硫酸的反应产物，提供下列仪器装思考：为检验炭和浓硫酸的反应产物，提供下列仪器装置，请按正确的顺序连接下列仪器置，请
13、按正确的顺序连接下列仪器, ,并说明理由并说明理由. .ABCDEF21品红溶液品红溶液KMnO4溶液澄清石灰水 浓浓H2SO4 木炭木炭 无水CuSO42H2SO4 (浓浓) + C =CO2+ 2H2O + 2SO2 22【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？浓浓、稀硫酸的氧化性有什么不同？稀硫酸的氧化性有什么不同？稀硫酸也有氧化性。稀硫酸也有氧化性。稀硫酸的氧化性是由于它稀硫酸的氧化性是由于它电离出的电离出的H+；浓硫酸的氧化性是由于分子里的；浓硫酸的氧化性是由于分子里的+6价硫引起的；价硫引起的；H+的氧化性比的氧化性比+6价硫氧化性弱。价硫氧化性弱。 酸类均
14、有氧化性酸类均有氧化性酸的氧化性：酸的氧化性： H+氧化性酸氧化性酸浓硫酸浓硫酸硝酸硝酸23硫硫酸酸是是用用量量最最大大、用用途途最最广广的的化化工工原原料料之之一一，所所以以硫酸的产量是衡量一个国家无机化工水平的标志。硫酸的产量是衡量一个国家无机化工水平的标志。 24(1)(1)不稳定性：不稳定性： 4HNO3 O2 +2H2O + 4NO2或光照或光照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！保存：保存：久置硝酸分解产生的久置硝酸分解产生的NONO2 2溶溶于溶液中于溶液中, ,使溶液变黄色使溶液变黄色久置久置浓浓硝酸变黄色的原因硝酸变黄色的原因? ?硝酸硝酸1. 硝酸
15、的化学性质硝酸的化学性质浓硝酸泄漏浓硝酸泄漏25Cu+4HNO3(浓浓) Cu(NO3)2+2NO2+2H2O与金属（除与金属（除AuAu、PtPt外）反应外）反应酸性、氧化性酸性、氧化性3Cu+8HNO3(稀稀) 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O稀硝酸和浓硝酸都有强氧化性稀硝酸和浓硝酸都有强氧化性(2)(2)强氧化性强氧化性与非金属反应与非金属反应C+4HNO3 2H2O+4NO2+CO2阅读资料卡片：王水阅读资料卡片：王水261.下列现象体现了硫酸的哪些性质？下列现象体现了硫酸的哪些性质？ (1)把浓硫酸滴入放在蒸发皿里的蔗糖上把浓硫酸滴入放在蒸发皿里的蔗糖上, 蔗糖就会炭化变黑蔗糖就
16、会炭化变黑 (2)把浓硫酸露置在空气里把浓硫酸露置在空气里, 质量会增加质量会增加. (3)把锌粒放入稀硫酸里把锌粒放入稀硫酸里, 会产生氢气。会产生氢气。 (4)把铜片放入浓硫酸里并加热把铜片放入浓硫酸里并加热, 会产生会产生SO2. (5)利用浓硫酸和食盐固体反应利用浓硫酸和食盐固体反应, 制制HCl气体。气体。脱水性脱水性强氧化性强氧化性难挥发性难挥发性练练 习习酸性酸性吸水性吸水性272. 工业上拟用铜和硝酸来制备工业上拟用铜和硝酸来制备Cu(NO3)2, 下下面有三位同学提出了不同的生产方案面有三位同学提出了不同的生产方案: 甲方案甲方案: Cu+浓浓HNO3蒸发结晶蒸发结晶乙方案乙方案: Cu+稀稀HNO3蒸发结晶蒸发结晶丙方案丙方案: Cu CuO 蒸发结晶蒸发结晶你认为你认为_方案最好方案最好, 理由理由_空气加热空气加热HNO3丙丙消耗硝酸少消耗硝酸少, , 不污染环境不污染环境由此，你认为用铜和浓硫酸采用何种途径制由此，你认为用铜和浓硫酸采用何种途径制硫酸铜最好？硫酸铜最好？283、用什么方法鉴别浓硫酸和稀硫酸、用什么方法鉴别浓硫酸和稀硫酸?1. 利用浓硫酸的脱水性利用浓硫酸的脱水性2. 利用浓硫酸的氧化性利用浓硫酸的氧化性3. 利用浓硫酸的钝化作用利用浓硫酸的钝化作用4. 利用浓硫酸溶于水放热利用浓硫酸溶于水放热5. 29Thank you!30
