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1、第四节 氨 硝酸 硫酸,河北省宣化县第一中学 栾春武,1、为什么在氨气泄漏现场会寒气逼人？,2、消防队员应该如何除去白茫茫的氨气？,3、附近居民怎样做才能避免受伤？,液氨气化吸收热量,喷水，使氨气转化为氨水,防化兵在水幕的保护下，一点一点接近氨气罐,用湿毛巾捂住鼻孔呼吸，尽快逃离现场,1、氮的固定：将游离态的氮转变为氮的化合物的方法。,自然固氮：豆科植物固氮,人工固氮：工业合成氨,雷雨天产生一氧化氮气体,一、氨,N2+3 H2 2NH3,2、氨的物理性质,氨在自然界中，是动物体，特别是蛋白质腐败的产物。,无色、有剌激性气味的气体,比空气轻,极易溶于水（1：700）,氨常作致冷剂,为什么氨常用作
2、致冷剂？,氨易液化（沸点-33.35）,还有氯气（沸点-34.6）,二氧化硫（沸点-10）,还有哪些物质也可作致冷剂？,如图427,在干燥的圆底烧瓶里充满氨，用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯(水里事先加入少量酚酞溶液)，打开橡皮管上的夹子，挤压滴管的胶头，使少量水进入烧瓶。观察并描述现象。,图 4-27 氨溶于水的喷泉实验,实验步骤：见书,实验现象：形成红色的喷泉,实验结论:（1）氨气极易溶于水；氨气溶于水后，使得烧瓶内的压强减小；外面的液体被压入烧瓶内形成喷泉。,（2）氨气溶于水显碱性，酚酞试液变红。,实验成因：当滴管中的水挤入到烧瓶中
3、时，烧瓶内的氨溶解，使瓶内压强迅速降低，瓶外的空气将烧杯内的溶液很快压入到烧瓶。,教材P97实验 填写书中有关内容,3、氨的化学性质,氨水中含少量氢氧根离子，呈弱碱性，故能使酚酞试液变红。,（1）氨与水反应,NH3H2O 很不稳定，受热易分解,氨水和液氨有什么不同？氨水中含有哪些微粒？,氨水是氨气的水溶液，是混合物。,氨溶于水中，大部份与水结合成一水合氨。,一水合氨小部份电离成铵根离子和氢氧根离子,故氨水中含氨分子，水分子，一水合氨分子,液氨是液态的氨，是纯净物。,少量的铵根离子，氢氧根离子（还有氢离子）。,一水合氨浓度大于铵根离子和氢氧根离子浓度。,在氨的喷泉实验中，烧瓶内溶液的物质的量浓度
4、是多少？（假设实验是在标准状况下进行）,氨气体积设为VL,注意：氨水中溶质是NH3，不是NH3H2O,氨气物质的量为(V/22.4)mol,氨水溶液体积也是VL,氨水溶液物质的量浓度为(V/22.4)/V=0.045 mol/L,（2）氨与酸反应,书P98（图428）氨与氯化氢的反应,实验步骤：用两根玻璃棒分别在浓氨水和浓 盐酸里蘸一下，然后使两根玻璃 棒接近（不要接触）；观察现象,实验现象：产生大量的白烟,实验结论:氨水挥发的NH3与盐酸挥发的HCl 化合生成固体小颗粒NH4Cl的缘故。,NH3 HCl NH4Cl,（2）氨与酸反应,NH3+HNO3NH4NO3,2NH3+H2SO4(NH4
5、)2SO4,NH3 H2O+CO2NH4HCO3,（3）氨的催化氧化,（工业制硝酸的基础）,（3）氨气的催化氧化,请同学们根据每步反应分析氮元素发生的是氧化还是还原反应,4NH3+5O2 4NO+6H2O,铵盐不稳定,铵盐与碱反应,（2）化学性质：,4、铵盐,（1）物理性质：,铵盐均溶于水，为白色固体,5、氨的用途,工业制化肥有机合成的重要化工原料作制冷剂,6、氨的制备,（1）氨的工业制备,N2+3 H2 2NH3,收集方法：向下排空气法,（2）氨的实验室制备,实验步骤：给试管里的氯化铵和消石灰的混合物加热，用向下排空气法收集气体，用润湿的红色石蕊试纸检验。,（类似制取O2）,反应原理：,（2
6、）氨的实验室制备,检验：用湿润的红色石蕊试纸检验 试纸变蓝 用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验 产生白烟,思考：用氢氧化钠代替氢氧化钙行吗？小试管口处棉花的作用是什么？,答：不行。热的氢氧化钠对玻璃有较强的腐蚀作用。另外，氢氧化钠易吸水，易结块，不易产生NH3。棉花的作用是防止氨气与空气对流。,实验室中还可以用哪些方法快速制氨气：,加热浓氨水法,浓氨水加生石灰法,二、硫酸和硝酸的氧化性,1.稀硫酸和硝酸的通性,使指示剂变色：,与活泼金属反应放出氢气（硝酸除外）,与碱发生中和反应：,与碱性氧化物反应：,与某些盐反应：,稀硝酸使紫色石蕊试液变红,H+OH=H2O,2H+CuO=Cu2+H2O,2H+CO32
7、=H2O+CO2,2.浓硫酸(1)浓硫酸脱水性,滴有浓硫酸的纸(或木条)炭化变黑。,滤纸（或木条）的主要成份是纤维素，由碳、氢、氧三种元素组成，浓硫酸能把滤纸中的氢、氧元素按水的比例脱去。,结论：,浓硫酸有脱水性,解释：,浓硫酸的吸水性和脱水性有什么区别？,吸水性是指浓硫酸直接与水分子结合。,脱水性是指浓硫酸将许多有机物中的氢、氧元素按水的组成比例脱去。,吸收现成的水,反应生成水,问题:,现象：,蔗糖变黑，体积膨胀，放出大量热，放出有刺激性气味的气体。,反应：,结论：,体现出浓硫酸的脱水性和氧化性,2H2SO4(浓)+C=CO2+2H2O+2SO2,(1)浓硫酸脱水性,现象：,加热能反应，产生
8、的气体能使品红褪色，使石蕊溶液变红；溶液稀释后呈蓝色。,(2)浓硫酸氧化性 与金属反应,结论：,浓硫酸既有氧化性又有酸性,Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2+2H2O,0,+6,+6,+4,+2,还原剂,氧化剂,请用单线桥标出电子的转移方向数目，指出氧化剂、还原剂,与金属反应,2e-,与某些非金属反应,设计一实验，证明浓硫酸与碳反应的生成物含有 水、二氧化硫和二氧化碳。,无水硫酸铜,品红溶液,品红溶液,酸性高锰酸钾溶液,澄清石灰水,证明含SO2,除去SO2,证明无SO2,证明含CO2,证明含水,变蓝色,褪色,褪色,不褪色,变浑浊,3、硝酸（1）硝酸的物理性质,纯硝酸 无色,有刺激性气味,可
9、溶于水,易挥发,密度比水大,溶于水放热,反应激烈，产生红棕色气体，溶液由无色变为蓝绿色。,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,结论：,硝酸具有强的氧化性，能氧化不活泼金属。,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,反应较缓慢，产生无色气体，逸至试管口变为红棕色，溶液由无色变为蓝绿色。,（2）硝酸的化学性质 与金属反应,硝酸具有强的氧化性，也能跟许多非金属（如碳）反应,4HNO3（浓）+C=CO2+4NO2+2H2O,与非金属反应,硝酸浓度越大，氧化性越强。,氧化性：浓HNO3 稀HNO3,硝酸5价的氮得电子，被还原成较低价的氮,NO2 HNO2
10、 NO N2O N2 NH3,+4,+3,+2,+1,0,-3,常温下，把铝、铁放在浓硫酸或浓硝酸里无明显变化。,常温下，浓硫酸能使铁、铝等金属表面生成一层致密的氧化物保护膜，阻止内部金属继续跟硫酸起反应。此现象称“钝化”。,（3）浓硝酸、浓硫酸的钝化反应,所以，可以用铁、铝制的容器盛装浓硫酸或浓硝酸,4、硫酸、硝酸的用途 P102,钝化属于化学变化,教材P98“思考与交流”,N元素发生的是还原反应,N元素发生的是氧化反应,N元素发生的是氧化反应,N元素既发生氧化反应，又发生还原反应,氮在自然界中的循环,教材P99“思考与交流”答案：,（1）游离态和化合态；（2）摄取植物蛋白和动物蛋白；（3）豆科植物固氮，雷电作用固氮；（4）大气中的氮气经过人工或天然固氮以后被植物吸收，动物摄取植物后转化为动物蛋白，细菌分解动植物的遗体将氮变成氮气回到大气中；（5）人类合成氨制造化肥等。,
