1、第四章 非金属及其化合物 第四节 氨 硝酸 硫酸 第一课时 氨和铵盐 德国物理化学家。发明了用氮气和氢气直接合成氨的方法,1918年 诺贝尔 化学奖 得主 哈伯,F.Fritz Haber 18681934NH3的出现，使粮食产量大幅度增加，解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题。N2+3H22NH3高温高压催化剂合成氨：氮的固定(fixation of nitrogen)：将空气中游离态的氮转变为氮的化合物的方法叫做氮的固定。氮的固定自然固氮人工固氮：合成氨豆科植物根瘤菌固氮；打雷放电条件下固氮。放电如：N2+O2 2NON2+3 H2 2NH3高温高压催化剂 下列反应表示氮的固定作用
2、的是()AN2与H2在一定条件下合成NH3 BNH3经催化氧化生成NO CNO和O2反应生成NO2 D由NH3制碳酸氢铵和尿素A一、氨的物理性质演示实验 4-8 P97在干燥的圆底烧瓶里充满氨气，用带有玻璃管和注射器(注射器里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口。立即倒置烧瓶，使玻璃管插入有水的烧杯里(水里事先加入少量酚酞试液)，按右图安装好装置。打开橡皮管上的夹子，推动注射器，使少量水进入烧瓶。极易溶于水(1:700)颜色：气味：密度：易液化（利用液氨汽化时吸收大量热，作制冷剂）水溶性：无色 有刺激性气味 比空气小 氨易溶于水，氨的水溶液呈碱性（1）有何实验现象，此现象说明氨具有哪些性质？（2）产生喷
3、泉的原因是什么？氨易溶于水，使烧瓶内的压强小于大气压烧瓶内出现喷泉，瓶内溶液呈红色喷泉实验(3)喷泉停止后，为什么烧瓶不能被水完全充满？由于氨气是用向下排空气法收集的，一定含有少量空气。喷泉实验成功的关键？a.装置的气密性好；b.气体的纯度高；c.烧瓶必须干燥。常见气体的溶解性：NH3HClSO2H2SCl2CO2700500402.6211、氨与水的反应（一水合氨）NH3+H2ONH3H2ONH4+OH-二、氨的化学性质大部分少量NH3H2O=NH3+H2O 一水合氨不稳定：NH3、H2O、NH3H2ONH4+、OH-和 H+（少量）氨水是混合物，不是电解质（1）氨水的成份有哪些？（2）氨水
4、和一水合氨是不是电解质？NH3+H2ONH3H2ONH4+OH-分子：离子：一水合氨是电解质氨水显弱碱性的主要原因是（）A、通常状况下，氨的溶解度不大B、氨水中的NH3 H2O电离出少量OHC、溶于水的氨分子只有少量电离D、氨本身的碱性弱B2、氨与酸的反应（1）若换成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？（2）将氨气通入硫酸溶液中能发生反应吗？用两根玻璃棒分别在浓氨水和浓盐酸里蘸一下，然后将这两根玻璃棒接近（不要接触），观察发生的现象NH3+HCl=NH4Cl（产生白烟）与硝酸反应与硫酸反应与盐酸反应反应方程式NH3+HCl=NH4Cl（白烟）NH3+HNO3=
5、NH4NO3(白烟)2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4NH3与挥发性酸(如：盐酸、硝酸)反应产生白烟；与难挥发性酸(如硫酸、磷酸)反应不产生白烟。可用于检验NH32、氨与酸的反应氨与酸发生反应的本质是什么？氨与酸溶液反应的离子方程式：NH3+H+=NH4+能不能用浓硫酸干燥氨气？NH3+O2 NO+H2O催化剂氨的催化氧化N2 NH3 NO NO2 HNO3H2催化氧化O2O2H2ON2+3H22NH3高温高压催化剂2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO 4NH3+5O2 4NO+6H2O催化剂工业上硝酸的制取过程思考与交流P983、NH3的还原性：-3+2+4+50-
6、30+2-2-2545446铵盐不稳定（2）化学性质：NH4Cl NH3 HCl NH4HCO3 NH3 H2O +CO2 三、铵盐（1）物理性质：铵盐均溶于水，为白色固体是不是所有的铵盐受热都会放出NH3？在110C时：NH4NO3=NH3 +HNO3在185200C时：NH4NO3=N2O +2H2O 在230C以上时：2NH4NO3=2N2 +O2 +4H2O 在400C以上时，发生爆炸：4NH4NO3=3N2 +2NO2 +8H2O 四、氨气的用途氮肥氨气硝酸铵盐制冷剂有机合成杭州发生液氨泄露事故 杭州市一制冷车间发生氨气泄露：2004年4月20日上午10时，杭州市一制冷车间发生氨气泄
7、露事故，短短十几分钟，整个天空被浓浓的白雾笼罩，处处弥漫着刺鼻的气味，村民们携家带口惊慌失措向村外狂奔。“白烟”过后，有20人中毒，15人被冻僵，其中4人死亡。同时大片的庄稼、蔬菜被熏死 假如你正处在液氨泄漏的现场，你将如何去做？求助:自救 互救 逃生 刺激性气味气体 液氨汽化时吸收大量热 极易溶于水 比空气密度小 易液化 氨水溶液显碱性 依据性质 处理方法 报警:110 119 闭眼 戴眼罩 防毒面具 低头弯腰 低处跑 披棉被 穿棉衣 捂湿毛巾 喷水 捂酸毛巾 喷酸 已知NH3可以被Cl2 氧化生成N2少量的 NH3 与Cl2 反应的产物是什么？请写出该化学反应的方程式。过量的NH3与Cl2
8、反应的产物又是什么?请写出该化学反应的方程式。2NH3+3Cl2=N2+6HCl （少量的NH3）8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl（过量的NH3）（2）NH3与氯气的反应：二 铵盐物理性质：铵盐都是白色固体铵盐都易溶于水铵盐的形成：NH3+H+=NH4+铵盐化学性质1、铵盐受热易分解NH4HCO3=NH3+H2O+CO2(NH4)2CO3=2NH3 +H2O+CO2 NH4Cl=NH3 +HCl 3、NH4+的检验：铵盐强碱无色刺激性气味的气体试纸变蓝湿润的红色石蕊试纸2、铵盐与碱反应NH4NO3+NaOH=NaNO3+NH3+H2O如何用实验方法证明某白色固体是铵盐？试剂及操作：滴加N
9、aOH溶液，再加热，并将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,试纸变蓝。NH4+OH=NH3+H2O反应实质：（1）药品：氯化铵晶体、消石灰固体（2）原理：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3（3）装置：固+固，加热型(与氧气的制取装置相同)（4）收集：向下排空气法（5）验满：蘸有浓HCl的玻璃棒接近 试管口产生白烟。湿润的红色石蕊试纸变蓝 (常见气体中唯一的一种碱性气体)；（6）尾气处理：用水吸收NH3 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 无水CaCl2不能用来干燥NH3（形成CaCl2.8NH3)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
10、制得氨气？浓氨水方法二：加热浓氨水制氨气NH3H2O =NH3+H2O浓氨水固体CaO 思考：有什么现象？为什么有此现象？方法三1、吸收水分，减少溶剂。2、增加OH-的浓度。3、放出热量，升高温度。3 工业制法 N2+3H22NH3高温 高压催化剂结合下图完成课本P100思考与交流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、雷电作用、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动物摄取植物吸收硝酸盐二、硫酸和硝酸的氧化性你对浓硫酸知多少？（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
11、气体是用以下反应制备，你能说明反应进行的理由吗？H2SO4(浓)+NaCl=NaHSO4+HCl 微热H2SO4(浓)+2NaCl=Na2SO4+2HCl 强热注：高沸点酸制低沸点酸，难挥发性酸制易挥发性酸（3）浓硫酸沾到皮肤上应如何处理?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-=H2O2 H+CuO=Cu2+H2O2 H+CO3 2-=H2O+CO2硫酸、硝酸都是一种酸，HNO3=H+NO3-硫酸与硝酸都具有酸的通性。H2SO4=2H+SO42-与活泼金属反应二、硫酸和硝酸的氧化性思考与交流 1、硫酸、硝酸、盐酸都是酸，它们在组成上
12、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3、实验室制氢气时，常用稀硫酸或盐酸，而不用浓硫酸或硝酸，为什么？HA=H+A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、溶解放热量大浓硫酸的特性：1)吸水性:能吸收水份干燥气体O2、H2、N2、C
13、O2、SO2、HClCl2、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?浓硫酸不可干燥碱性气体和还原性气体蓝色晶体变为白色固体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浓硫酸的吸水性与脱水性有何区别?吸水性是指吸收现成的水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。反应生成水3)强氧化性与铜反应：书P101实验4-9 铜与浓硫酸的反应现象：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+
14、2H2O 2H2SO4(浓)+Cu=CuSO4+2H2O+SO2+60+2+4失去2e-得到2e-氧化剂：H2SO4还原剂：Cu练习并讨论：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。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。与非金属反应C+2H2SO4(浓)=2SO2+CO2+2H2O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）仪器连接如下验证碳和浓硫酸反应的产物证明含SO2除去SO2证明无SO2 证明含CO2褪色褪色不褪色变浑浊证明含水变蓝色
15、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，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(4)酸性和强氧化性(5)难挥发性(6)强氧化性(7)强酸性常温下，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4.硫酸的用途：【思
16、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SO2四、硝酸的性质：1.物理性质：无色，易挥发、有刺激性气味的液体，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（略）（2）氧化性：与金属反应（除Au和 Pt外）Cu+4HNO3(浓）=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3(稀）=3 Cu(NO3)2+2NO
17、+4H2O注意：Fe 和Al遇到冷的浓硝酸被钝化，被氧化成一层致密的氧化膜，与浓硫酸一样。氧化性：浓硝酸稀硝酸与非金属反应C+4HNO3（浓）=2H2O+4NO2+CO2结论：硝酸跟非金属反应，生成NO2、H2O和相应的含氧酸硝酸还能氧化FeO、Fe(NO3)2(Fe2+)、HBr(Br-)、HI(I-)、H2S(S2-)、SO2等具有还原性的化合物发生氧化还原反应，因此，不能用硝酸与有关的盐反应制取HI、SO2、H2S、HBr等气体硝酸与金属反应时的规律：不生成氢气，而是低价态的氮的氧化物，HNO3（浓）NO2，HNO3（稀）NO（3）不稳定性：硝酸不稳定，见光易分解：4HNO3（浓）=2H
18、2O+4NO2+O2因此，硝酸要保存在棕色瓶里，并置于阴凉的地方光硝酸的氧化性强至可以氧化大多数金属，除Au、Pt外。3、硝酸的用途：制化肥、农药、炸药、染料、盐等硝酸分解产生NO2，NO2溶于硝酸而使硝酸呈现黄色。Pt、Au不与硝酸反应，但能与王水反应。王水是由浓硝酸和浓盐酸以体积比1：3组成的混合物，具有极强的氧化性，能氧化Pt、Au等极不活泼金属。记忆方法：“三言（盐）一笑（硝）”P102玻尔巧藏“诺贝尔金质奖章”的故事 玻尔是丹麦著名的物理学家，曾获得诺贝尔奖。第二次世界大战中，玻尔被迫离开将要被德国占领的祖国。为了表示他一定要返回祖国的决心，他决定将诺贝尔金质奖章溶解在一种溶液里，装于玻璃瓶中，然后将它放在柜面上。后来，纳粹分子窜进玻尔的住宅，那瓶溶有奖章的溶液就在眼皮底下，他们却一无所知。这是一个多么聪明的办法啊！战争结束后，玻尔又从溶液中还原提取出金，并重新铸成奖章。新铸成的奖章显得更加灿烂夺目，因为，它凝聚着玻尔对祖国无限的热爱和无穷的智慧。
