化學(xué)必修1課件：第4章第4節(jié)硫酸、硝酸和氨.ppt

第四章 非金屬及其化合物,第四節(jié) 硫酸、硝酸和氨 ,一、氨,杭州市一制冷車間發(fā)生氨氣泄漏 2004年4月20日上午10時(shí)，杭州市一制冷車間發(fā)生氨氣泄漏事件，整個(gè)廠區(qū)是白茫茫的一片，方圓數(shù)百米，空氣中彌漫著一股濃烈的刺激性氣味，進(jìn)入廠區(qū)呼吸都感到困難。廠區(qū)內(nèi)寒氣逼人。市消防中心接到報(bào)案后立即制定方案，出動(dòng)上百名消防隊(duì)員，十余量消防車,N2+3H2 2NH3,【思考】,1、為什么在氨氣泄漏時(shí)工廠里會(huì)寒氣逼人？ 2、如何吸收彌漫在空氣中的大量氨氣？ 3、被圍困在污染區(qū)的群眾怎樣做才能不吸入氨氣？,-氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)48： 演示實(shí)驗(yàn),城市中常見(jiàn)的人造噴泉及火山爆發(fā)的原理與上述的原理相似。,科學(xué)視野,科目一考試 / 2016年科目一模擬考試題,科目二考試 2016年科目二考試技巧、考試內(nèi)容、考試視頻,（2）溶液為什么變?yōu)榧t色？,（3）實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是什么？,（1）氨為什么會(huì)形成噴泉？,想想看：,a.燒瓶干燥； b.裝置的氣密性好； c.收集的氣體純度盡可能高。,氨氣溶于水溶液顯堿性,氨極易溶于水，使燒瓶?jī)?nèi)外形成較大的壓差；,展示裝滿氨氣的燒瓶,無(wú)色, 有刺激性氣味的氣體；,你得出什么結(jié)論？,易液化；,冰塊,氨氣,液氨,1.氨氣的物理性質(zhì),極易溶于水(1:700)。,（一）氨的性質(zhì),2、氨的化學(xué)性質(zhì),（1）氨跟水反應(yīng)顯弱堿性,NH3極易溶于水。（1 ：700），,所以氨水顯_，既能使無(wú)色的酚酞溶液變成_，又能使?jié)駶?rùn)的紅色的石蕊試紙_。,NH3與水反應(yīng)后有堿性物質(zhì)生成。,大部分NH3與水結(jié)合成 NH3H2O， NH3H2O可以小部分電離成NH4+和OH-。,紅色,變藍(lán),弱堿性,氨水中的分子有：H2O、NH3 和 NH3H2O,氨水中的離子有：NH4+、H+ 和 OH-,液氨 是氨氣加壓或降溫后形成的液態(tài)物質(zhì)， 液氨所含的微粒是NH3。,所以：氨水是混合物。,所以：液氨是純凈物。,討論： 氨水的主要成份有哪些？ 氨水與液態(tài)氨有何區(qū)別？,（2）氨跟酸的反應(yīng),寫(xiě)出上述反應(yīng)的離子方程式,氨與氯化氫的反應(yīng),沾有濃鹽酸的玻棒,沾有濃氨水的玻棒,HCl,NH3,現(xiàn)象：產(chǎn)生大量白煙,NH3+HClNH4Cl,不能,1.在反應(yīng)中為什么會(huì)產(chǎn)生白煙？,揮發(fā)出的氨氣和氯化氫氣體在空中反應(yīng)生成氯化銨固體小顆粒。,2.硫酸或磷酸與氨氣反應(yīng)能否產(chǎn)生白煙？,(1)氮肥,3、氨的用途:,(3)化工原料,(2)致冷劑,無(wú)機(jī)：生產(chǎn)硝酸、銨鹽和純堿等,有機(jī)：合成纖維、塑料、染料和尿素等,生產(chǎn)硝酸原理：,銨鹽,物理性質(zhì)：,銨鹽都是晶體,銨鹽都易溶于水,銨鹽的形成：NH3 + H+=NH4+,銨鹽都不穩(wěn)定，受熱易分解,銨鹽的化學(xué)性質(zhì),（1）銨鹽受熱易分解,（2）銨鹽與堿反應(yīng),NH4NO3 + NaOH = NaNO3 +H2O +NH3 ,(NH4)2SO4+2NaOH = Na2SO4+2H2O+2NH3 ,運(yùn)用： 實(shí)驗(yàn)室用來(lái)制NH3、用于NH4+的檢驗(yàn),反應(yīng)實(shí)質(zhì)： NH4+ OH=NH3+H2O,銨鹽的用途,大量的銨鹽用于生產(chǎn)氮肥,硝酸銨用于制炸藥、氯化銨常用作印染 和制干電池的原料，也可以用于金屬的焊接，以除去金屬表面的氧化物薄膜。,氮 肥,氯化銨的妙用,防火布,將一塊普通的棉布浸在氯化銨的飽和溶液中，片刻之后，取出晾干就成防火布了。將這塊經(jīng)過(guò)化學(xué)處理的布用火柴點(diǎn)，不但點(diǎn)不著，而且還冒出白色的煙霧。,科學(xué)視野,原來(lái)，經(jīng)過(guò)這種化學(xué)處理的棉布（防火布）的表面附滿了氯化銨的晶體顆粒，氯化銨這種物質(zhì)，它有個(gè)怪脾氣，就是特別怕熱，一遇熱就會(huì)發(fā)生化學(xué)變化，分解出兩種不能燃燒的氣體，一種是氨氣，另一種是氯化氫氣體。,這兩種氣體把棉布與空氣隔絕起來(lái)，棉布在沒(méi)有氧氣的條件下當(dāng)然就不能燃燒了。當(dāng)這兩種氣體保護(hù)棉布不被火燒的同時(shí)，它們又在空氣中相遇，重新化合而成氯化銨小晶體，這些小晶體分布在空氣中，就象白煙一樣。實(shí)際上，氯化銨這種化學(xué)物質(zhì)是很好的防火能手，戲院里的舞臺(tái)布景、艦艇上的木料等，都經(jīng)常用氯化銨處理，以求達(dá)到防火的目的。,1、為什么在氨氣泄漏現(xiàn)場(chǎng)會(huì)寒氣逼人？,2、消防隊(duì)員應(yīng)該如何除去白茫茫的氨氣？,3、附近居民怎樣做才能避免受傷？,?,液氨氣化吸收熱量,噴水，使氨氣轉(zhuǎn)化為氨水,防化兵在水幕的保護(hù)下，一點(diǎn)一點(diǎn)接近氨氣罐,用濕毛巾捂住鼻孔呼吸，盡快逃離現(xiàn)場(chǎng),（二）NH3的實(shí)驗(yàn)室制法,原理：加熱銨鹽與堿的固體混合物 如：將固體NH4Cl與Ca(OH)2混合加熱，即得到NH3,討論： NH3如何收集？ 如何檢驗(yàn)NH3已經(jīng)收滿？剩余的NH3如何處理？ 若要制備干燥的NH3 ，可用什么作干燥劑？,目錄,NH3的實(shí)驗(yàn)室制法,（1）原料：NH4Cl Ca（OH）2,（2）原理： 2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3+2H2O+CaCl2 （3）制取裝置： 固固加熱裝置,棉花的作用：,防止空氣對(duì)流,（4）收集裝置： 向下排空氣法 （5）檢驗(yàn)： a：使?jié)駶?rùn)的酚酞試紙變紅 b：遇濃鹽酸產(chǎn)生大量的白煙 （6）尾氣處理：用水吸收NH3,要得到干燥的氨氣，常用試劑有哪些？ CaO、堿石灰等堿性干燥劑 無(wú)水CaCl2不能用來(lái)干燥NH3（形成CaCl2.8NH3),NH3H2O很不穩(wěn)定，受熱就會(huì)分解：,一水合氨是弱堿，能使酚酞試液變紅。,NH3H2ONH3+H2O,氨水是弱堿,氨水呈弱堿性。,液氨是弱堿,NH3H2O是弱堿,判 斷,二、硫酸和硝酸的氧化性,目錄,思考與交流,1、硫酸、硝酸、鹽酸都是酸，它們?cè)诮M成上用什么特點(diǎn)？,它們都是酸，在水溶液中電離出H+，硫酸、硝酸是含氧酸，鹽酸是無(wú)氧酸；硫酸是二元酸，硝酸和鹽酸是一元酸,2、這些特點(diǎn)與酸的通性有什么關(guān)系？用電離方程式表示。,在水溶液中都電離出氫離子,HA=H+A,（一）硫酸的性質(zhì),1.【思考】稀硫酸和濃硫酸的性質(zhì)有何不同？ 濃H2SO4的物理性質(zhì) A.色態(tài)：無(wú)色、粘稠的油狀液體 B.沸點(diǎn)：約338難揮發(fā)酸（高沸點(diǎn)酸） C.密度：1.84g/cm3高密度酸 D.溶解性：跟水任意比互溶，溶解放出大量熱。 兩高：沸點(diǎn)、密度高 兩大：溶解度、溶解放熱量大,目錄,2.你對(duì)濃硫酸知多少？,（1）濃硫酸在稀釋時(shí)應(yīng)注意什么問(wèn)題？,應(yīng)將濃硫酸沿?zé)谙蛩新⑷?，并用玻璃棒不斷攪拌?（2）實(shí)驗(yàn)室制HCl氣體是用以下反應(yīng)制備，你能說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行的理由嗎？,注：高沸點(diǎn)酸制低沸點(diǎn)酸，難揮發(fā)性酸制易揮發(fā)性酸,3.濃硫酸的特性：,1) 吸水性:能吸收水份,可干燥與它不反應(yīng)的氣體,思考：1.能用濃硫酸干燥H2S、NH3氣體嗎？,2.將硫酸銅晶體投入濃硫酸中,有何現(xiàn)象?,2)、脫水性,濃硫酸與木屑、棉花、紙屑反應(yīng),濃硫酸與蔗糖反應(yīng),濃硫酸能按水的組成比脫去有機(jī)物中的氫和氧元素,a.濃硫酸沾到衣服上應(yīng)如何處理? b.濃硫酸沾到皮膚上應(yīng)如何處理?,濃硫酸的吸水性與脫水性有何區(qū)別?,實(shí)驗(yàn)：將濃硫酸慢慢加入蔗糖中，并用玻 璃棒攪拌,現(xiàn)象：,蔗糖變黑，體積膨脹，變成疏松多孔的海綿狀，并放出有刺激性氣味的氣體,原因：,C12H22O11 濃硫酸能將蔗糖中的H和O按原子個(gè)數(shù)比2：1脫去形成水，使蔗糖生成炭,問(wèn)題探究,1、寫(xiě)出蔗糖遇濃硫酸發(fā)生的化學(xué)方程式：,C12H22O11 12C+11H2O,2、蔗糖分子中含有水，濃硫酸將水吸去使它生成炭而變黑，這種說(shuō)法對(duì)嗎？試分析。,不對(duì)，因?yàn)檎崽欠肿又袥](méi)有水,練習(xí)并討論：,3)與銅反應(yīng)：強(qiáng)氧化性,分析上述反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目，指出氧化劑和還原劑，并分析濃硫酸在上述反應(yīng)中體現(xiàn)的性質(zhì)。,失去2e-,得到2e-,氧化劑：H2SO4 還原劑：Cu,加熱時(shí)，濃硫酸能與大多數(shù)金屬反應(yīng)(Au、Pt除外) ，一般沒(méi)有氫氣生成，通常生成SO2氣體。,書(shū)P95實(shí)驗(yàn)4-8 銅與濃硫酸的反應(yīng),現(xiàn)象：,有氣體產(chǎn)生，此氣體使品紅溶液褪色或紫色的石蕊試液變紅,反應(yīng)后溶液倒入少量的水中，溶液呈藍(lán)色,反應(yīng)原理：,Cu+2H2SO4 （濃）= CuSO4+SO2+2H2O,濃硫酸與碳的反應(yīng)：,C+2H2SO（濃）= CO2+2SO2 +2H2O,4)與非金屬反應(yīng),思考并討論：,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證碳和濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物,加熱時(shí)，濃硫酸也能與某些非金屬反應(yīng)（S、C等）,儀器連接如下,說(shuō)明：應(yīng)首先用無(wú)水硫酸銅驗(yàn)證水，然后用品紅驗(yàn)證二氧化硫，再用高錳酸鉀氧化多余的二氧化硫，接著再次驗(yàn)證二氧化硫是否全部被氧化，最后才驗(yàn)證二氧化碳。,驗(yàn)證碳和濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物,如何檢驗(yàn)濃硫酸與碳反應(yīng)生成的各種產(chǎn)物？,無(wú)水硫酸銅、品紅、酸性高錳酸鉀或溴水、品紅、澄清的石灰水,注意：硫酸分子中的硫元素的化合價(jià)為 價(jià)，處于硫元素所有化合價(jià)中的 價(jià)態(tài)，在氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)只能 ，表現(xiàn) ， 濃硫酸被還原一般得到的產(chǎn)物為 。,+6,最高,降低,氧化性,SO2,常溫下，濃硫酸可用鐵槽車或鋁槽車運(yùn)輸，這是因?yàn)槌叵?，濃硫酸可使鐵或鋁的表面生成一層致密的氧化膜，阻止了內(nèi)部金屬與濃硫酸進(jìn)一步反應(yīng)，這種現(xiàn)象叫做鈍化。,硫酸車槽,【思考】濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，稀硫酸是否有氧化性？如果有，其氧化性與濃硫酸的氧化性有何不同？ 濃硫酸與稀硫酸比較： 稀H2SO4：由H+和SO42-構(gòu)成弱氧化性（由H+體現(xiàn)）可與活潑金屬反應(yīng)生成H2 濃H2SO4：由H2SO4分子構(gòu)成強(qiáng)氧化性（由 S 體現(xiàn)）,加熱時(shí)可與大多數(shù)金屬和某些非金屬反應(yīng)，通常生成SO2,練習(xí):下列現(xiàn)象反映了硫酸的哪些主要性質(zhì) (1)濃硫酸滴在木條上，過(guò)一會(huì)兒，木條變黑。 (2)敞口放置濃硫酸時(shí)，質(zhì)量增加。 (3)鋅粒投入稀硫酸中，有氣泡產(chǎn)生。 (4)把銅片放入濃硫酸里加熱，有氣體產(chǎn)生。 (5)利用濃硫酸和食鹽固體反應(yīng)可制HCL氣體。 (6)濃硫酸不能用來(lái)干燥硫化氫氣體。 (7)利用硫化亞鐵跟稀硫酸反應(yīng)可制H2S氣體。,答案： (1)脫水性 (2) 吸水性 (3) 酸性 (4)酸性和強(qiáng)氧化性 (5)難揮發(fā)性 (6)強(qiáng)氧化性 (7)強(qiáng)酸性,（二）硝酸的性質(zhì)：,1.物理性質(zhì)：無(wú)色，易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體，能以任意比溶于水，含HNO3 98%的硝酸發(fā)煙硝酸,2.化學(xué)性質(zhì)：,（1）酸性（略）,（2）氧化性：, 與金屬反應(yīng)（除Au和 Pt外）,Cu + 4HNO3(濃） = Cu(NO3)2 + 2NO2 +2H2O,3Cu + 8HNO3(稀） = 3 Cu(NO3)2 +