《第四章第四節(jié)氨硝酸硫酸（第1課時(shí)）》課件新人教版必修1

1、第四章第四章 非金屬及其化合物非金屬及其化合物第四節(jié)第四節(jié) 氨氨 硝酸硝酸 硫酸硫酸第第1 1課時(shí)課時(shí)新課標(biāo)人教版高中化學(xué)課件系列新課標(biāo)人教版高中化學(xué)課件系列必修必修 化學(xué)化學(xué)1 1游離態(tài)游離態(tài)化合態(tài)化合態(tài)氮的固定氮的固定放電放電如：如：N2+O2 2NO N2+3H2 2NH3 人工固氮生物固氮高能固氮自然固氮氮的固定氮的固定一、氨一、氨合成氨是人類(lèi)發(fā)展史上的一合成氨是人類(lèi)發(fā)展史上的一項(xiàng)重大突破，解決了因糧食項(xiàng)重大突破，解決了因糧食不足而導(dǎo)致的饑餓和死亡問(wèn)不足而導(dǎo)致的饑餓和死亡問(wèn)題。題。對(duì)合成氨研究有貢獻(xiàn)的三位科對(duì)合成氨研究有貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。學(xué)家。 一、氨一、氨19001900年，法國(guó)化學(xué)

2、家年，法國(guó)化學(xué)家勒沙特列勒沙特列在研究平衡移在研究平衡移動(dòng)原理的基礎(chǔ)上通過(guò)計(jì)算，認(rèn)為動(dòng)原理的基礎(chǔ)上通過(guò)計(jì)算，認(rèn)為N N2 2、H H2 2在高在高壓條件下可以直接化合生成氨，接著，他用壓條件下可以直接化合生成氨，接著，他用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。但在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生了爆炸，實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。但在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生了爆炸，他也沒(méi)有調(diào)查事故發(fā)生的原因，而是覺(jué)得這他也沒(méi)有調(diào)查事故發(fā)生的原因，而是覺(jué)得這個(gè)實(shí)驗(yàn)有危險(xiǎn)，于是放棄了研究。勒沙特列個(gè)實(shí)驗(yàn)有危險(xiǎn)，于是放棄了研究。勒沙特列的合成氨實(shí)驗(yàn)就這樣夭折了。的合成氨實(shí)驗(yàn)就這樣夭折了。一、氨一、氨 后來(lái)查明是由于他所用混合氣體中含有后來(lái)查明是由于他所用混合氣體中含有O O2 2，實(shí)

3、驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)中H H2 2和和O O2 2化合發(fā)生了爆炸?；习l(fā)生了爆炸。 稍后，稍后，德國(guó)化學(xué)家耐斯特德國(guó)化學(xué)家耐斯特通過(guò)理論計(jì)算，通過(guò)理論計(jì)算，認(rèn)為合成氨是不可能的。因此人工合成氨認(rèn)為合成氨是不可能的。因此人工合成氨的研究又一次止步。后來(lái)才發(fā)現(xiàn)，是能斯的研究又一次止步。后來(lái)才發(fā)現(xiàn)，是能斯特計(jì)算時(shí)誤用了一個(gè)熱力學(xué)數(shù)據(jù)，以至得特計(jì)算時(shí)誤用了一個(gè)熱力學(xué)數(shù)據(jù)，以至得到錯(cuò)誤結(jié)論。到錯(cuò)誤結(jié)論。一、氨一、氨 在合成氨研究屢屢受挫的情況下，在合成氨研究屢屢受挫的情況下，德國(guó)另一位化學(xué)家哈伯德國(guó)另一位化學(xué)家哈伯知難而進(jìn)，對(duì)知難而進(jìn)，對(duì)合成氨進(jìn)行了全面系統(tǒng)地研究和實(shí)驗(yàn)，合成氨進(jìn)行了全面系統(tǒng)地研究和實(shí)驗(yàn)，終于在終

4、于在19081908年年7 7月在實(shí)驗(yàn)室里用月在實(shí)驗(yàn)室里用N N2 2和和H H2 2在在600600、200200個(gè)大氣壓下合成氨，產(chǎn)個(gè)大氣壓下合成氨，產(chǎn)率雖只有率雖只有2%2%，但卻是科學(xué)上的一項(xiàng)重，但卻是科學(xué)上的一項(xiàng)重大突破。大突破。一、氨一、氨 當(dāng)哈伯的合成氨工藝流程公眾于世后，立當(dāng)哈伯的合成氨工藝流程公眾于世后，立即引起了德國(guó)當(dāng)時(shí)的統(tǒng)治者們的注意，德即引起了德國(guó)當(dāng)時(shí)的統(tǒng)治者們的注意，德國(guó)統(tǒng)治者為了達(dá)到吞并歐洲稱霸世界的野國(guó)統(tǒng)治者為了達(dá)到吞并歐洲稱霸世界的野心，同時(shí)也利用哈伯想成為百萬(wàn)富翁的貪心，同時(shí)也利用哈伯想成為百萬(wàn)富翁的貪婪心理，請(qǐng)哈伯出任德國(guó)威廉研究所所長(zhǎng)，婪心理，請(qǐng)哈伯出任德

5、國(guó)威廉研究所所長(zhǎng)，繼續(xù)他的研究。從繼續(xù)他的研究。從19111911年到年到19131913年短短兩年短短兩年時(shí)間內(nèi)，哈伯不僅提高了合成氨的產(chǎn)率，年時(shí)間內(nèi)，哈伯不僅提高了合成氨的產(chǎn)率，而且合成了而且合成了10001000噸噸液氨，并且用它制造出液氨，并且用它制造出35003500噸烈性炸藥噸烈性炸藥TNTTNT。 一、氨一、氨 到了到了19131913年第一次世界大戰(zhàn)時(shí)，年第一次世界大戰(zhàn)時(shí)，哈伯已為德國(guó)建成了無(wú)數(shù)個(gè)大大小小哈伯已為德國(guó)建成了無(wú)數(shù)個(gè)大大小小的合成氨工廠，為侵略者制造了數(shù)百的合成氨工廠，為侵略者制造了數(shù)百萬(wàn)噸炸藥，從而導(dǎo)致并蔓延了這場(chǎng)秧萬(wàn)噸炸藥，從而導(dǎo)致并蔓延了這場(chǎng)秧禍全球的世界大戰(zhàn)

6、，這也是第一次世禍全球的世界大戰(zhàn)，這也是第一次世界大戰(zhàn)德國(guó)為什么能堅(jiān)持這么久的謎界大戰(zhàn)德國(guó)為什么能堅(jiān)持這么久的謎底。底。 一、氨一、氨 當(dāng)事實(shí)真相大白于天下時(shí)，哈當(dāng)事實(shí)真相大白于天下時(shí)，哈伯受到了各國(guó)科學(xué)家的猛烈抨擊，伯受到了各國(guó)科學(xué)家的猛烈抨擊，尤其是當(dāng)他獲得尤其是當(dāng)他獲得19181918年諾貝爾化學(xué)年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)時(shí)，更激起了世界人民的憤怒。獎(jiǎng)時(shí)，更激起了世界人民的憤怒。 人工合成氨實(shí)驗(yàn)的成功令人歡心人工合成氨實(shí)驗(yàn)的成功令人歡心鼓舞，它對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防科技鼓舞，它對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防科技的重大意義是不言而喻的。但三位的重大意義是不言而喻的。但三位科學(xué)家留給后人的思考也是深刻科學(xué)家留給后人的思

7、考也是深刻的的科學(xué)必須造福于民！科學(xué)必須造福于民！ 一、氨一、氨哈伯哈伯(18681934)(18681934)，德國(guó)化學(xué)家德國(guó)化學(xué)家, ,合成氨合成氨工業(yè)的奠基人。工業(yè)的奠基人。19181918年哈伯由于對(duì)合成氨年哈伯由于對(duì)合成氨研究作出過(guò)重大貢獻(xiàn)，研究作出過(guò)重大貢獻(xiàn)，而獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。而獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。一、氨一、氨-氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)48：演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)一、氨一、氨城市中常見(jiàn)的人造噴泉及火山爆發(fā)的原理與上述的原理相似?？茖W(xué)視野科學(xué)視野一、氨一、氨（2）溶液為什么變?yōu)榧t色？）溶液為什么變?yōu)榧t色？ （3）實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是什么？）實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是什么？ （1）氨為什么會(huì)形成噴泉？

8、）氨為什么會(huì)形成噴泉？ 想想看：想想看：a.燒瓶干燥；燒瓶干燥；b.裝置的氣密性好；裝置的氣密性好；c.收集的氣體純度盡可能高。收集的氣體純度盡可能高。氨氣溶于水溶液顯堿性氨氣溶于水溶液顯堿性 氨極易溶于水，使燒瓶?jī)?nèi)外形成較氨極易溶于水，使燒瓶?jī)?nèi)外形成較大的壓差；大的壓差；一、氨一、氨展示裝滿氨氣展示裝滿氨氣的燒瓶的燒瓶無(wú)色無(wú)色, , 有刺激性氣味的氣體；有刺激性氣味的氣體；你得出什么結(jié)論？易液化；易液化；冰塊氨氣液氨1. 1.氨氣的物理性質(zhì)氨氣的物理性質(zhì)極易溶于水極易溶于水(1:700)(1:700)。一、氨一、氨2、氨的化學(xué)性質(zhì)、氨的化學(xué)性質(zhì)（1 1）氨與水的反應(yīng)）氨與水的反應(yīng)顯弱堿性顯弱

9、堿性NH 3H 2O =NH3 +H2O 一水合氨很不穩(wěn)定一水合氨很不穩(wěn)定 NH 3+H2O NH 3H 2O NH 3H 2O NH4 +OH- 一、氨一、氨NH3H2O不穩(wěn)定，不穩(wěn)定，受熱受熱時(shí)容易分解為時(shí)容易分解為NH3和和H2O。不加熱不分解不加熱不分解. . NH3H2O= NH3+H2O 一、氨一、氨NHNH3 3極易溶于水。極易溶于水。（1:7001:700），），所以所以氨水顯氨水顯_，既能使無(wú)色的酚酞溶液，既能使無(wú)色的酚酞溶液變成變成_，又能使?jié)駶?rùn)的紅色的石蕊試紙，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。與水反應(yīng)后有堿性物質(zhì)生成。 大部分大部分NH3與水

10、結(jié)合成與水結(jié)合成 NH3H2O， NH3H2O可以可以小部分電離小部分電離成成NH4+和和OH-。紅色紅色變藍(lán)變藍(lán)弱堿性弱堿性NH3H2O = NH3 + H2O一、氨一、氨NH3+H2O NH3H2O NH4+OH-氨水中的分子有：氨水中的分子有：H2O、NH3 和和 NH3H2O氨水中的離子有：氨水中的離子有：NH4+、H+ 和和 OH- 液氨液氨 是氨氣加壓或降溫后形成的液態(tài)物質(zhì)，是氨氣加壓或降溫后形成的液態(tài)物質(zhì)，液氨所含的微粒是液氨所含的微粒是NH3。所以：所以：氨水是混合物氨水是混合物。所以：所以：液氨是純凈物。液氨是純凈物。 討論：討論： 氨水的主要成份有哪些？氨水的主要成份有哪些

11、？ 氨水與液態(tài)氨有何區(qū)別？氨水與液態(tài)氨有何區(qū)別？一、氨一、氨（2 2）氨與酸的反應(yīng)）氨與酸的反應(yīng) NH3+HCl=NH4Cl （白煙）（白煙）NH3+HNO3=NH4NO3 （白煙）（白煙） 與揮發(fā)性的酸反應(yīng)有白煙與揮發(fā)性的酸反應(yīng)有白煙2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 寫(xiě)出上述反應(yīng)的離子方程式寫(xiě)出上述反應(yīng)的離子方程式NH3+ H+=NH4+一、氨一、氨氨與氯化氫的反應(yīng)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HClNH3現(xiàn)象：產(chǎn)生大量白煙NH3+HClNH4ClNH4Cl一、氨一、氨一、氨一、氨不能 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

12、小顆粒。 2.硫酸或磷酸與氨氣反應(yīng)能否產(chǎn)生白煙？ 一、氨一、氨【知識(shí)延伸知識(shí)延伸】：揮發(fā)性酸揮發(fā)性酸（HCl、HNO3等）等）遇氨遇氨氣均有白煙生成氣均有白煙生成；難揮發(fā)性酸難揮發(fā)性酸H2SO4無(wú)此現(xiàn)象。無(wú)此現(xiàn)象。一、氨一、氨N2NH3NONO2HNO3O2O2H2O思考與交流思考與交流一、氨一、氨 N2+3H2 2NH34NH3+5O2= 4NO+6H2O 催化劑催化劑 2NO + O2= 2NO2 3NO2 +H2O =2HNO3 +NO一、氨一、氨 這個(gè)反應(yīng)叫做氨的催化氧化，這個(gè)反應(yīng)叫做氨的催化氧化， 它是工業(yè)上制硝酸的基礎(chǔ)它是工業(yè)上制硝酸的基礎(chǔ). 加熱加熱 4NH3+5O2=4NO+6

13、H2O 催化劑催化劑-3-3+2+2（3 3）NH3具有還原性具有還原性 -3-3 一、氨一、氨氨氨制銨鹽制銨鹽制硝酸制硝酸制純堿制純堿制尿素制尿素作致冷劑作致冷劑 制醫(yī)用氨水制醫(yī)用氨水 一、氨一、氨氨的用途制硝酸制純堿制尿素做致冷劑一、氨一、氨2NH3+H2SO4 =(NH4)2SO4NH3 +HNO3 = NH4NO3 NH3 +CO2+ H2O = NH4 HCO3 制銨鹽制銨鹽4NH3+5O2 = 4NO+6H2O催化劑2 NO + O2 NO + O2 2 = 2NO = 2NO2 2 3NO3NO2 2 + H+ H2 2O = 2HNOO = 2HNO3 3 + NO + NO制

14、硝酸制硝酸2NH3+CO2 = CO(NH2)2+ H2O催化劑制尿素制尿素 NH3(g) NH3(l)放熱吸熱制冷劑制冷劑一、氨一、氨4、銨鹽、銨鹽物理性質(zhì)：物理性質(zhì)：銨鹽都是晶體銨鹽都是晶體銨鹽都易溶于水銨鹽都易溶于水銨鹽的形成：NH3 + H+=NH4+銨鹽都不穩(wěn)定，受熱易分解銨鹽都不穩(wěn)定，受熱易分解一、氨一、氨銨鹽的化學(xué)性質(zhì)銨鹽的化學(xué)性質(zhì)（1）銨鹽受熱易分解銨鹽受熱易分解NH4Cl = NH3 + HClNH4HCO3 = NH3 +H2O +CO2(NH4)2CO3 = 2NH3 + H2O + CO2 一、氨一、氨（2）銨鹽與堿反應(yīng)銨鹽與堿反應(yīng)運(yùn)用：運(yùn)用：實(shí)驗(yàn)室用來(lái)制實(shí)驗(yàn)室用來(lái)制N

15、H3、用于用于NH4+的檢驗(yàn)的檢驗(yàn)反應(yīng)實(shí)質(zhì)：反應(yīng)實(shí)質(zhì)：NH4+ OH=NH3+H2ONH4NO3 + NaOH = NaNO3 +H2O +NH3 (NH4)2SO4+2NaOH = Na2SO4+2H2O+2NH3 一、氨一、氨滴加滴加NaOHNaOH溶液溶液，再加熱，并將，再加熱，并將濕潤(rùn)的紅濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙色石蕊試紙靠近試管口。靠近試管口。一、氨一、氨銨鹽的用途銨鹽的用途大量的銨鹽用于生產(chǎn)氮肥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。焊接

16、，以除去金屬表面的氧化物薄膜。一、氨一、氨種類(lèi)種類(lèi)化學(xué)式化學(xué)式含氮量含氮量性性 狀狀銨銨態(tài)態(tài)氮氮肥肥NH4HCO317.7%白色結(jié)晶，吸濕性很強(qiáng)，易潮解，溶于水，弱堿性NH4Cl26.2%白色或淡黃色結(jié)晶，有吸濕性，溶于水，酸性.NH4NO335%白色結(jié)晶，易潮解，結(jié)硬塊，溶于水，微酸性，（NH4)2SO421.2%白色粒狀結(jié)晶，吸濕性不大，不易結(jié)塊有機(jī)有機(jī)氮肥氮肥CO(NH2)246.7%白色或淺黃色針狀結(jié)晶或小顆粒，溶于水，中性氮氮 肥肥一、氨一、氨氯化銨的妙用 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

17、還冒出白色的煙霧。 科學(xué)視野科學(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。 一、氨一、氨 這兩種氣體把棉布與空氣隔絕起來(lái)，棉布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

18、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，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。用氯化銨處理，以求達(dá)到防火的目的。一、氨一、氨（1 1）原料：）原料：NHNH4 4ClCl、Ca(OH)Ca(OH)2 2（2 2）原理：）原理：2NH2NH4 4Cl+Ca(OH)Cl+Ca(OH)2 2=2NH=2NH3 3+2H+2H2 2O+CaClO+CaCl2 2（3 3）制取裝置：固固加熱裝置）制取裝置：固固加熱裝置棉花的作用：棉花的作用：防止空氣

19、對(duì)流防止空氣對(duì)流5、NH3的實(shí)驗(yàn)室制法的實(shí)驗(yàn)室制法一、氨一、氨（4 4）收集裝置：）收集裝置： 向下排空氣法向下排空氣法（5 5）檢驗(yàn)：）檢驗(yàn)： a a：使?jié)駶?rùn)的酚酞試紙變紅：使?jié)駶?rùn)的酚酞試紙變紅 b b：遇濃鹽酸產(chǎn)生大量的白煙：遇濃鹽酸產(chǎn)生大量的白煙（6 6）尾氣處理：用水吸收）尾氣處理：用水吸收NHNH3 3要得到干燥的氨氣，常用試劑有哪些？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、堿石灰等堿性干燥劑無(wú)水無(wú)水CaCl2不能用來(lái)干燥不能用來(lái)干燥NHNH3 3（形成（形成CaCl28NH3) )一、氨一、氨除了利用上述方法之外，實(shí)驗(yàn)室有無(wú)其他簡(jiǎn)除了利用上述方法之外，實(shí)驗(yàn)室有無(wú)其他簡(jiǎn)單可行的方法來(lái)制得氨氣？單可行的方法來(lái)制得氨氣？濃氨水濃氨水方法二：加熱濃氨水制氨氣方法二：加熱濃氨水制氨氣NH3H2O = NH3+ H2O一、氨一、氨濃氨水濃氨水固體固體CaOCaO思考：思考：有什么現(xiàn)象？有什么現(xiàn)象？ 為什么有此現(xiàn)象？為什么有此現(xiàn)象？方法三方法三1 1、吸收水分，減少溶劑。、吸收水分，減少溶劑。2 2、增加、增加OHOH- -的濃度。的濃度。3 3、放出熱量，升高溫度。、放出熱量，升高溫度。一、氨一、氨 N2+3H2 2NH3