化學(xué)必修1第四章第四節(jié)氨硫酸硝酸2課件

第四章非金屬及其化合物第四節(jié)氨硝酸硫酸共三課時

哈伯法合成氨

19世紀(jì)以前，一些有遠(yuǎn)見的化學(xué)家指出：考慮到將來的糧食問題，為了使子孫后代免于饑餓，因此將空氣中豐富的氮固定下來并轉(zhuǎn)化氨，哈伯就是從事合成氨的工藝條件試驗(yàn)和理論研究的化學(xué)家之一。

天才還是魔鬼？一閃念！哈伯（F.Haber1868—1934）他因?yàn)楣タ税钡暮铣蛇@一世界難題，將無數(shù)人從饑餓的死亡線上拯救出來；他也因發(fā)明大量化學(xué)武器并用于戰(zhàn)爭，使無數(shù)人傷殘致死；他是諾貝爾化學(xué)獎得主受人尊敬，他也是戰(zhàn)爭魔鬼遭人唾罵。一、氨

氮是動植物生長不可缺少的元素，是蛋白質(zhì)的重要成分。氮的固定：將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)變?yōu)榈幕衔锝凶龅墓潭āＨ绻I(yè)合成氨，哈伯法合成氨是人工固氮。

N2+3H22NH3高溫、高壓催化劑1）物理性質(zhì)無色、具有刺激性氣味的氣體，氣體的密度比空氣小、易液化為液氨，在常溫常壓下，極易溶于水(1∶700)。[噴泉實(shí)驗(yàn)]1、氨的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：燒杯里的液體由玻璃管倒吸進(jìn)入燒瓶，形成紅色噴泉。實(shí)驗(yàn)原因及結(jié)論：當(dāng)?shù)喂苤械乃當(dāng)D入到燒瓶中時，燒瓶內(nèi)的氨溶解，使瓶內(nèi)壓強(qiáng)迅速降低，空氣將燒杯內(nèi)的溶液很快壓入到燒瓶，形成噴泉，氨水呈弱堿性，酚酞顯紅色。（請記錄下來）2）化學(xué)性質(zhì)①NH3與水的反應(yīng)NH3+H2O=NH3·H2O

△1、氨水中存在著哪些化學(xué)反應(yīng)？2、氨水的里什么微粒？3、為什么氨水呈堿性？氨水中的分子有：H2O、NH3和NH3·H2O氨水中的離子有：NH4+、和OH-

、

H+

來自水的電離

所以：氨水是混合物。NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-此頁需要抄寫比較液氨與氨水液氨氨水物質(zhì)成分離子種類性質(zhì)NH3

，H2O，NH3·H2O，NH4+，

OH-，H+NH3分子純凈物（非電解質(zhì)）混合物（NH3·H2O

為弱電解質(zhì)）不具堿性為一元弱堿氨與酸的反應(yīng)

NH3+HClNH4Cl（氨氣與HCl在空氣中相遇時產(chǎn)生白煙）（檢驗(yàn)氨氣的方法之一）②氨與酸的反應(yīng)——生成銨鹽NH3+HCl=NH4Cl(出現(xiàn)白煙)氨與氯化氫的反應(yīng)實(shí)驗(yàn):魔棒生煙檢驗(yàn)NH3的方法之一。方法：用蘸取濃HCl的玻璃棒接近瓶口，若產(chǎn)生大量的白煙。3、氨與氧氣的反應(yīng)——還原性氨的催化氧化——工業(yè)制硝酸的基本反應(yīng)+24NH3+5O2△催化劑4NO+6H2O-30－2

－2還原劑第二步：2NO+O2=2NO2第三步：3NO2+H2O=2HNO3+NO氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法

在實(shí)驗(yàn)室里，常用加熱銨鹽和堿的混合物的方法制取氨。用向下排空氣法收集。（3）裝置：固+固加熱型（4）收集：向下排空氣法（5）驗(yàn)滿：濕潤紅色石蕊試紙變藍(lán)；(常見唯一的堿性氣體)(與氧氣的制取裝置相同)（6）尾氣吸收：稀硫酸溶液（1）藥品：氯化銨晶體、消石灰固體（2）原理：氨的實(shí)驗(yàn)室制法2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3↑△氨的實(shí)驗(yàn)室制法棉花的作用：

干燥氨氣的常用試劑：實(shí)驗(yàn)室中其余的制氨氣的方法：CaO濃氨水①CaO、堿石灰等堿性干燥劑②無水CaCl2不能用來干燥NH3（形成CaCl2.8NH3)防止空氣對流，提高集氣的速度和純度。①加熱濃氨水法（裝置與實(shí)驗(yàn)室制氯氣的發(fā)生裝置相同）②濃氨水加堿石灰法（堿石灰吸水、溶解時放熱）④氨的用途氨制硝酸制銨鹽、制純堿制尿素制纖維、塑料、染料等(有機(jī)合成工業(yè))制醫(yī)用稀氨水、用做制冷劑——重要的化工原料自然界氮的循環(huán)1、氮的固定：

途徑：

生物固氮

自然固氮

人工固氮2、氮在自然界中的循環(huán)：【思考與交流2】

氮在空氣中含量雖高，卻不能為多數(shù)生物體所直接利用，必須通過固氮作用。固氮作用的兩條主要途徑，一是通過閃電等高能固氮，形成的氨和硝酸鹽，隨降水落到地面；二是生物固氮，如豆科植物根部的根瘤菌可使氮?dú)廪D(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}等。液氨泄漏之后

……

假如你正處在液氨泄漏的現(xiàn)場，你將如何去做？

討論求助:

自救互救逃生刺激性氣味氣體液氨氣化時吸收大量熱極易溶于水比空氣密度小易液化氨水溶液顯堿性依據(jù)性質(zhì)

處理方法報警:110119

閉眼戴眼罩防毒面具低頭彎腰低處跑披棉被穿棉衣捂濕毛巾噴水捂酸毛巾噴酸

……氨氣的泄漏事件20013年1月25日下午1點(diǎn)熟食廠冷凍車間的氨氣管道突然泄漏，外泄的液態(tài)氨瞬間揮發(fā)成白色氣柱沖出來。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)寒氣人。消防員利用噴霧水槍稀釋空氣中的氨,地上的水流已經(jīng)結(jié)成了厚厚的一層冰?！诙n時硫酸1、硫酸（H2SO4）1)濃硫酸的性質(zhì)

無色油狀液體，難揮發(fā)，易溶于水，沸點(diǎn)338℃。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。2)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O2H2N2CO2SO2HCl

Cl2

NaCl+H2SO4(濃)NaHSO4+HCl↑微熱2NaCl+H2SO4(濃)Na2SO4+2HCl↑

強(qiáng)熱——具有酸的通性思考：能用濃硫酸干燥H2S、NH3氣體嗎？2)脫水性濃硫酸能按水的組成比脫去有機(jī)物中的氫和氧元素。濃硫酸的吸水性與脫水性有何區(qū)別?思考:圖4-31向蔗糖中加入濃硫酸現(xiàn)象：

固體由藍(lán)色變?yōu)榛野咨?，溶液仍為無色。反應(yīng)：CuSO4·5H2O+H2SO4(濃)=CuSO4+H2SO4·5H2O結(jié)論：濃硫酸有吸水性實(shí)驗(yàn)1在點(diǎn)滴板中放入少量膽礬，再加入少量濃硫酸現(xiàn)象：滴有濃硫酸的濾紙?zhí)炕兒?。解釋?/p>

濾紙的主要成份是纖維素，由碳、氫、氧三種元素組成，濃硫酸能把濾紙中的氫、氧元素按水的比例脫去。結(jié)論：濃硫酸有脫水性實(shí)驗(yàn)2把少量濃硫酸滴在紙片、火柴梗上比較學(xué)習(xí)

濃硫酸的吸水性和脫水性有什么區(qū)別？吸水性是指濃硫酸直接與水分子結(jié)合。

脫水性是指濃硫酸將許多有機(jī)物中的氫、氧元素按水的比例脫去。吸收現(xiàn)成的水反應(yīng)生成水3)強(qiáng)氧化性

加熱時，濃硫酸能與大多數(shù)金屬反應(yīng)，但都沒有氫氣生成，通常生成SO2氣體。[實(shí)驗(yàn)4—9]濃硫酸與銅反應(yīng)，注意觀察現(xiàn)象。①銅絲：紅→黑②液體：無→棕黑→藍(lán)色③氣體：無色有刺激性氣味，使品紅溶液褪色實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

SO2Cu+2H2SO4（濃）=CuSO4+

SO2↑+

2H2O０＋６＋２＋４失去２ｅ－得到２ｅ－還原劑氧化劑氧化產(chǎn)物還原產(chǎn)物實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：△金屬的鈍化

常溫下，濃硫酸或濃硝酸與某些金屬(如鐵、鋁)接觸時，能使金屬表面生成一層致密的氧化物，從而阻止內(nèi)部的金屬繼續(xù)與濃硫酸反應(yīng)，這一現(xiàn)象叫鈍化現(xiàn)象。加熱時，濃硫酸也能與某些非金屬反應(yīng)（S、C等）C+2H2SO4(濃)=CO2↑+2SO2↑+2H2O△常溫下，鐵、鋁遇濃硫酸(濃硝酸)發(fā)生鈍化現(xiàn)象如何檢驗(yàn)濃硫酸與碳反應(yīng)生成的各種產(chǎn)物？⑴用何試劑檢驗(yàn)H2O、SO2、CO2？⑵三種產(chǎn)物檢驗(yàn)有先后嗎？B、與非金屬單質(zhì)反應(yīng)2H2SO4(濃)+C=2H2O+2SO2↑+CO2↑△總結(jié)濃硫酸的特性⑴吸水性⑶強(qiáng)氧化性①加熱時濃硫酸能與大多數(shù)金屬反應(yīng)，但不生成氫氣。常溫下使鐵鋁鈍化⑵脫水性Cu+2H2SO4（濃）=CuSO4+SO2+2H2O△②與某些非金屬反應(yīng)C+2H2SO4（濃）=CO2+SO2+2H2O△③與硫化氫、碘化氫等還原劑反應(yīng)H2S+H2SO4（濃）=S

+SO2+2H2O分析

稀硫酸的氧化性和濃硫酸的氧化性有何不同？

稀硫酸的氧化性是由電離出的H+引起的，氫離子只能氧化金屬活動順序表中氫前的金屬，所以稀硫酸具有弱的氧化性。

濃硫酸的氧化性是由硫酸分子中+6價硫元素引起的，它可以氧化金屬活動順序表氫后的金屬；所以濃硫酸具有強(qiáng)的氧化性。硫酸用途制過磷酸鈣電鍍前去銹制硫酸銨制硫酸鹽制揮發(fā)性酸精煉石油，制炸藥、農(nóng)藥、染料Ca3(PO4)2+2H2SO4=Ca(H2PO4)2+2CaSO4化學(xué)工業(yè)之母：硫酸用途（性質(zhì)決定用途）NH→NO→NO→HNO323+第三節(jié)硝酸

一元強(qiáng)酸，易揮發(fā)，不穩(wěn)定（分解），強(qiáng)氧化性。硝酸的濃度越大，越容易分解.2、硝酸1)見光或受熱分解——具有酸的通性4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑熱光思考：硝酸應(yīng)儲存在什么試劑瓶中？棕色試劑瓶①.濃硝酸與金屬銅反應(yīng):反應(yīng)①Cu+HNO3(濃)0+2+5+5+421×1×21212+H2OCu(NO3)2+NO2Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2OCu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O反應(yīng)①1.HNO3的作用？2.離子方程式?n(氧化劑):n(酸)=1:1Cu+4H++2NO3Cu2++2NO2+2H2O①.稀硝酸與金屬銅反應(yīng):3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O反應(yīng)②現(xiàn)象溶液變藍(lán)有無色的氣體產(chǎn)生銅片溶解2)強(qiáng)氧化性能氧化如金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)Fe2+、I-、S2-、SO2等。①與金屬反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣，而生成水。N元素被還原反應(yīng)規(guī)律：金屬稀硝酸濃硝酸高價金屬+

NO2高價金屬+NO分析Cu、Fe分別與濃、稀硝酸反應(yīng)常溫時，F(xiàn)e、Al遇濃硝酸也被鈍化Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑+2H2O3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑+4H2O②濃硝酸與非金屬的反應(yīng)(C、S等)C+4HNO3(濃)=CO2↑+4NO2↑+2H2O△③與一些還原性離子的反應(yīng)3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O3)王水:濃硝酸和濃鹽酸的體積比為1∶3的混合物4)硝酸的制備實(shí)驗(yàn)室制法：工業(yè)生產(chǎn)：NH3NONO2HNO3NaNO3+H2SO4(濃)=NaHSO4+HNO3△閱讀資料卡片——王水資料卡片1體積濃硝酸與3體積濃鹽酸的混合物叫做王水，它的氧化能力更強(qiáng)，金（Au）和鉑（Pt）不溶于硝酸，但溶于王水。幫你記憶(1:3)3、硫酸和硝酸的用途

硫酸和硝酸都是重要的化工原料，也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里必備的重要試劑。在工業(yè)上可用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料、鹽類等。硫酸還用于精煉石油、金屬加工前的酸洗及制取各種揮發(fā)性酸等。圖4-34硫酸的用途本課小結(jié)硝酸的性質(zhì)物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)1．強(qiáng)酸性2．不穩(wěn)定性3．強(qiáng)氧化性（1）鈍化（2）與金屬Cu（3）與非金屬C（4）與還原性化合物

現(xiàn)有體積相同的濃硫酸和濃鹽酸，分別放在等質(zhì)量的兩個試劑瓶中，不用化學(xué)方法怎樣識別？提起試劑瓶，重者是濃硫酸；振動試劑瓶，液體呈油狀的是濃硫酸；打開試劑瓶，瓶口不生白霧者是濃硫酸；打開試劑瓶，無刺激性氣味的是濃硫酸。請總結(jié)濃硫酸的物理性質(zhì)：

無色、無味、粘稠的油狀液體，密度大，沸點(diǎn)高，難揮發(fā)，與水任意比互溶。一、硫酸和硝酸的氧化性1、硫酸的強(qiáng)氧化性練習(xí)2.下列敘述不正確的是()A.NH3易液化，液氨常用作制冷劑B.與金屬反應(yīng)時，稀HNO3可能被還原為更低價態(tài)，則稀HNO3氧化性強(qiáng)于濃HNO3C.氨鹽受熱易分解，因此貯存氨態(tài)氮肥時要密封保存，并放在陰涼通風(fēng)處D.稀HNO3和活潑金屬反應(yīng)時主要得到氫氣1.起固定氮作用的化學(xué)反應(yīng)是()A.N2與H2在一定條件下反應(yīng)生成NH3

B.硝酸工廠用NH3氧化制NOC.雷雨時空氣中的N2轉(zhuǎn)化為NOD.由NH3制碳酸氫銨和硫酸銨★★★★3.向鹽酸中加入濃硫酸時產(chǎn)生白霧，下列敘述不屬于產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是