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第四章非金属及其化合物第四节氨硝酸硫酸第1课时新课标人教版高中化学课件系列必修化学1游离态化合态氮的固定放电如：N2+O22NON2+3H22NH3人工固氮生物固氮高能固氮自然固氮氮的固定一、氨合成氨是人类发展史上的一项重大突破，解决了因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题。对合成氨研究有贡献的三位科学家。一、氨1900年，法国化学家勒沙特列在研究平衡移动原理的基础上通过计算，认为N2、H2在高压条件下可以直接化合生成氨，接着，他用实验来验证。但在实验过程中发生了爆炸，他也没有调查事故发生的原因，而是觉得这个实验有危险，于是放弃了研究。勒沙特列的合成氨实验就这样夭折了。一、氨后来查明是由于他所用混合气体中含有O2，实验中H2和O2化合发生了爆炸。稍后，德国化学家耐斯特通过理论计算，认为合成氨是不可能的。因此人工合成氨的研究又一次止步。后来才发现，是能斯特计算时误用了一个热力学数据，以至得到错误结论。一、氨在合成氨研究屡屡受挫的情况下，德国另一位化学家哈伯知难而进，对合成氨进行了全面系统地研究和实验，终于在1908年7月在实验室里用N2和H2在600℃、200个大气压下合成氨，产率虽只有2%，但却是科学上的一项重大突破。一、氨当哈伯的合成氨工艺流程公众于世后，立即引起了德国当时的统治者们的注意，德国统治者为了达到吞并欧洲称霸世界的野心，同时也利用哈伯想成为百万富翁的贪婪心理，请哈伯出任德国威廉研究所所长，继续他的研究。从1911年到1913年短短两年时间内，哈伯不仅提高了合成氨的产率，而且合成了1000吨液氨，并且用它制造出3500吨烈性炸药TNT。一、氨到了1913年第一次世界大战时，哈伯已为德国建成了无数个大大小小的合成氨工厂，为侵略者制造了数百万吨炸药，从而导致并蔓延了这场秧祸全球的世界大战，这也是第一次世界大战德国为什么能坚持这么久的谜底。一、氨当事实真相大白于天下时，哈伯受到了各国科学家的猛烈抨击，尤其是当他获得1918年诺贝尔化学奖时，更激起了世界人民的愤怒。人工合成氨实验的成功令人欢心鼓舞，它对工农业生产、国防科技的重大意义是不言而喻的。但三位科学家留给后人的思考也是深刻的—科学必须造福于民！一、氨哈伯(1868—1934)，德国化学家,合成氨工业的奠基人。1918年哈伯由于对合成氨研究作出过重大贡献，而获诺贝尔化学奖。一、氨----氨气的喷泉实验实验4—8：演示实验一、氨城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述的原理相似。科学视野一、氨（2）溶液为什么变为红色？（3）实验成败的关键是什么？（1）氨为什么会形成喷泉？想想看：a.烧瓶干燥；b.装置的气密性好；c.收集的气体纯度尽可能高。氨气溶于水溶液显碱性氨极易溶于水，使烧瓶内外形成较大的压差；一、氨展示装满氨气的烧瓶①无色,有刺激性气味的气体；你得出什么结论？②易液化；冰块氨气液氨1.氨气的物理性质③极易溶于水(1:700)。一、氨2、氨的化学性质（1）氨与水的反应——显弱碱性NH3·H2O=NH3↑+H2O一水合氨很不稳定NH3+H2ONH3·H2ONH3·H2ONH4++OH-△一、氨NH3·H2O不稳定，受热时容易分解为NH3和H2O。不加热不分解.NH3·H2O===NH3↑+H2O现象：溶液红色褪色，冷却后恢复红色。【探究实验】：将氨的酚酞溶液倒入栓有小气球的试管中，加热。一、氨①NH3极易溶于水。（1:700），所以氨水显______，既能使无色的酚酞溶液变成____，又能使湿润的红色的石蕊试纸____。②NH3与水反应后有碱性物质生成。大部分NH3与水结合成NH3·H2O，NH3·H2O可以小部分电离成NH4+和OH-。红色变蓝弱碱性NH3·H2O=NH3↑+H2O△一、氨NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-氨水中的分子有：H2O、NH3和NH3·H2O氨水中的离子有：NH4+、H+和OH-液氨是氨气加压或降温后形成的液态物质，液氨所含的微粒是NH3。所以：氨水是混合物。所以：液氨是纯净物。讨论：氨水的主要成份有哪些？氨水与液态氨有何区别？一、氨（2）氨与酸的反应NH3+HCl=NH4Cl（白烟）NH3+HNO3=NH4NO3（白烟）与挥发性的酸反应有白烟2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4写出上述反应的离子方程式NH3+H+=NH4+一、氨氨与氯化氢的反应沾有浓氨水的玻棒HClNH3现象：产生大量白烟NH3+HCl＝NH4ClNH4Cl一、氨一、氨不能1.在反应中为什么会产生白烟？挥发出的氨气和氯化氢气体在空中反应生成氯化铵固体小颗粒。2.硫酸或磷酸与氨气反应能否产生白烟？一、氨NH3+HCl==NH4Cl(白烟)——此反应可检验NH3或HCl【知识延伸】：挥发性酸（HCl、HNO3等）遇氨气均有白烟生成；难挥发性酸H2SO4无此现象。一、氨N2NH3NONO2HNO3O2O2H2O思考与交流一、氨N2+3H22NH3高温、高压催化剂4NH3+5O2====4NO+6H2O催化剂△2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO一、氨这个反应叫做氨的催化氧化，它是工业上制硝酸的基础.加热4NH3+5O2===4NO+6H2O催化剂-3+2（3）NH3具有还原性-3一、氨3．氨的用途：氨制铵盐制硝酸制纤维、塑料、染料制纯碱制尿素作致冷剂制医用氨水一、氨氨的用途制硝酸制纯碱制尿素做致冷剂一、氨2NH3+H2SO4==(NH4)2SO4NH3+HNO3==NH4NO3NH3+CO2+H2O===NH4HCO3制铵盐4NH3+5O2====4NO+6H2O催化剂△2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO制硝酸2NH3+CO2====CO(NH2)2+H2O催化剂△制尿素NH3(g)NH3(l)放热吸热制冷剂一、氨4、铵盐物理性质：铵盐都是晶体铵盐都易溶于水铵盐的形成：NH3+H+=NH4+铵盐都不稳定，受热易分解一、氨铵盐的化学性质（1）铵盐受热易分解NH4Cl=NH3↑+HCl↑∆NH4HCO3=NH3↑+H2O↑+CO2↑∆(NH4)2CO3=2NH3↑+H2O↑+CO2↑∆一、氨（2）铵盐与碱反应运用：实验室用来制NH3、用于NH4+的检验反应实质：NH4++OH－=NH3↑+H2O△NH4NO3+NaOH=NaNO3+H2O+NH3↑△(NH4)2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O+2NH3↑△一、氨如何用实验方法证明某白色固体是铵盐？试剂及操作：滴加NaOH溶液，再加热，并将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口。实验现象：产生无色刺激性气味气体，能使湿润红色石蕊试纸变蓝。铵盐（NH4+）的检验：一、氨铵盐的用途大量的铵盐用于生产氮肥硝酸铵用于制炸药、氯化铵常用作印染和制干电池的原料，也可以用于金属的焊接，以除去金属表面的氧化物薄膜。一、氨种类化学式含氮量性状铵态氮肥NH4HCO317.7%白色结晶，吸湿性很强，易潮解，溶于水，弱碱性NH4Cl26.2%白色或淡黄色结晶，有吸湿性，溶于水，酸性.NH4NO335%白色结晶，易潮解，结硬块，溶于水，微酸性，（NH4)2SO421.2%白色粒状结晶，吸湿性不大，不易结块有机氮肥CO(NH2)246.7%白色或浅黄色针状结晶或小颗粒，溶于水，中性氮肥一、氨氯化铵的妙用——防火布将一块普通的棉布浸在氯化铵的饱和溶液中，片刻之后，取出晾干就成防火布了。将这块经过化学处理的布用火柴点，不但点不着，而且还冒出白色的烟雾。科学视野原来，经过这种化学处理的棉布（防火布）的表面附满了氯化铵的晶体颗粒，氯化铵这种物质，它有个怪脾气，就是特别怕热，一遇热就会发生化学变化，分解出两种不能燃烧的气体，一种是氨气，另一种是氯化氢气体。一、氨这两种气体把棉布与空气隔绝起来，棉布在没有氧气的条件下当然就不能燃烧了。当这两种气体保护棉布不被火烧的同时，它们又在空气中相遇，重新化合而成氯化铵小晶体，这些小晶体分布在空气中，就象白烟一样。实际上，氯化铵这种化学物质是很好的防火能手，戏院里的舞台布景、舰艇上的木料等，都经常用氯化铵处理，以求达到防火的目的。一、氨（1）原料：NH4Cl、Ca(OH)2（2）原理：2NH4Cl+Ca(OH)2==2NH3↑+2H2O+CaCl2（3）制取装置：固固加热装置棉花的作用：防止空气对流△5、NH3的实验室制法一、氨（4）收集装置：向下排空气法（5）检验：a：使湿润的酚酞试纸变红b：遇浓盐酸产生大量的白烟（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？①CaO、碱石灰等碱性干燥剂②无水CaCl2不能用来干燥NH3（形成CaCl2•8NH3)一、氨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制得氨气？浓氨水方法二：加热浓氨水制氨气NH3·H2O==NH3↑+H2O一、氨←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。一、氨6、氨气的工业制法:N2+3H22NH3高温、高压催化剂一、氨自然界中氮的循环一、氨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、高能固氮、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一、氨1.能将NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4四种溶液一一区别开来的试剂是（）A.NaOHB.AgNO3C.BaCl2D.Ba(OH)2D一、氨2.A、B、C三种气体，A无色，在一定条件下A能与O2反应生成B，B不溶于水，它能与O2反应生成红棕色气体C；A、C气体均溶与水，其水溶液分别呈碱性与酸性，推断A，B，C。NH3NONO23.某学生在氨气的喷泉实验基础上积极思考产生喷泉的其他方法，并设计如图所示的装置。在锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是：（）A.Cu与稀盐酸B.NaHCO3与NaOHC.CaCO3与稀硫酸D.NH4HCO3与稀盐酸D一、氨