氮的固定将空气中游离的氮转变为氮的化合物的方法叫做氮的固定。氮的固定自然固氮人工固氮:合成氨豆科植物根瘤菌固氮;打雷放电条件下固氮。N2+3H22NH3高温、高压催化剂根瘤菌1918年,德国化学家哈伯因为在合成氨方面的巨大贡献而获诺贝尔化学奖。1931年,诺贝尔化学奖再次垂青于与合成氨有关的研究。氨某年8月30日下午2点,位于巴南区的“西南饮料食品厂”再次发生严重的氨气泄漏事故。空气中弥漫着刺鼻的化学气味,现场上空犹如下雾一般,白茫茫一片,寒气逼人,氨气浓度之高让人不敢靠近。事发两个小时后,现场的氨气浓度仍然让人窒息。重庆一家食品厂3天内发生两起氨气泄漏事件防化兵在水幕的保护下,一点一点接近氨气罐一、氨(一)氨气的性质氨是无色,有刺激性气味的气体,比空气轻,易液化,极易溶于水(1:700)1、物理性质[实验4-8](1)氨为什么会形成喷泉?氨气极易溶于水,使烧瓶内压强减小,瓶内外形成较大的压强差;大气压将水压入烧瓶。(2)喷泉实验成功的关键?a.装置的气密性好;b.气体的纯度高;c.烧瓶必须干燥。(3)若VL烧瓶充满标况下的氨气,喷泉实验后溶液充满整个烧瓶,所得溶液的物质的量浓度是。122.4mol/L氨极易溶于水,氨水显弱碱性喷泉实验现象:结论:2、氨气的化学性质(1)氨与水反应NH3+H2ONH3H2ONH4++OH-①氨水中含有的主要微粒有:分子:H2O、NH3、NH3•H2O③NH3•H2O不稳定注意:计算氨水的质量分数时,以NH3为溶质。②氨水密度小于水(氨水浓度越大,密度越小)关于氨水——氨的水溶液氨水是一种不稳定、易挥发的一元弱碱NH3•H2O==NH3+H2O△离子:NH4+、OH-讨论2:相同条件下在三个体积不相同的烧瓶中,分别充满NH3、HCl、NO2,将它们分别用水进行喷泉实验,实验完毕后,三个烧瓶中所得溶液物质的量浓度之比是()A、1∶1∶1B、3∶3∶2C、3∶3∶1D、1∶1∶2A讨论1:在1L1mol/L的氨水中()A、含有1molNH3B、含NH3和NH4+的物质的量之和为1molC、含1molNH3•H2OD、含NH3、NH3•H2O和NH4+的物质的量之和为1molD3、已知25%的氨水的密度为0.91g•cm-3,5%的氨水的密度为0.98g•cm-3,若将上述两种溶液等体积混合,所得溶液的质量分数()A、等于15%B、大于15%C、小于15%D、无法估算C4、在标准状况下,44.8L氨气溶于1L水中,所得氨水的物质的量浓度为()A、>2mol/LB、<2mol/LC、2mol/LD、无法确定B(2)氨与酸反应NH3+HCl=NH4Cl(白色固体)NH3+HNO3=NH4NO3(产生白烟)氨气通入硫酸中2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4现象:产生大量白烟结论:(1)盐酸、氨水均具有挥发性,(2)NH3、HCl不能共存。思考:若把浓盐酸换成浓硝酸、浓硫酸、现象如何?氨气与酸反应一般生成相应的铵盐。NH3+H+=NH4+(与酸反应的本质)(3)与某些盐溶液反应:Al3++3NH3+3H2O====Al(OH)3↓+3NH4+(4)氨与氧气反应4NH3+5O24NO+6H2O催化剂20e-讨论:某同学用下图所示装置作氨催化实验,向浓氨水中缓缓通入空气,并同时将红热螺旋状铂伸入瓶中接近氨水液面,回答以下问题:(1)若在反应过程中铂丝继续保持红热,说明该反应过程______(填“吸热”或“放热”)(3)若在实验过程中看到瓶内有白烟生成,试用化学方程式表示出产生白烟全过程的变化为:放热2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NONH3+HNO3=NH4NO3讨论:某无色混合气体可能由NO、O2、CO2、NH3、CO、HCl中的一种或几种组成,室温下取此混合气体100mL通过足量浓H2SO4后,气体体积减少到80mL;再通过足量NaOH溶液,气体体积减少到40mL,余下气体接触空气后立即变红棕色,由此推断原混合气体中一定有,一定没有,可能有。NH3、CO2、NOO2、HClCON2+3H22NH3高温、高压催化剂2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO0-3+2+4+5N2NH3NONO2HNO3H2H2OO2O24NH3+5O24NO+6H2O催化剂△思考与交流NH3硝酸铵盐纯碱有机合成工业原料用稀氨水治疗蚊虫叮咬消除二氧化氮的污染吸收硫酸生产中的二氧化硫制冷剂3、氨的用途(二)铵盐由NH4+和酸根离子组成的化合物叫铵盐。铵盐都是晶体,为离子化合物。1、物理性质:铵盐都易溶于水。(了解:溶于水时水温降低。)(1)热不稳定性:受热易分解↑NH4ClNH3+HCl↑↑↑NH4HCO3NH3+H2O+CO22、化学性质:NH3+HCl=NH4Cl注意:NH4Cl受热分解,产生的气体冷却又生成NH4Cl,注意:不是所有的铵盐受热分解都生成氨气。(NH4)2CO3=2NH3↑+H2O+CO2↑△都产生NH3,非氧化还原反应2NH4NO3=4H2O+2N2↑+O2↑△无NH3产生,是氧化还原反应思考:舞台上的幕布与布景多是用浓氯化铵溶液浸过制成的,可以防火,其原因是什么?(2)与碱反应(NH4)2SO4+2NaOH==Na2SO4+2NH3↑+2H2O△NH4NO3+NaOH==NaNO3+NH3↑+H2O△注意:铵盐与强碱反应的离子方程式的书写浓溶液不加热NH4++OH-=NH3↑+H2O稀溶液加热NH4++OH-=NH3↑+H2O△稀溶液不加热NH4++OH-=NH3•H2O——生成氨气固态反应无离子方程式原理:利用与碱的反应检验NH4+离子的存在讨论:NH4+的检验操作:向样品中加入碱溶液,加热,若放出的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,证明含NH4+。(三)NH3的制法1、工业制法2、实验室制法反应原理:实验室常用氨盐与碱反应制氨气32NH催化剂223HN+高温、高压注意:碱一般不用NaOH,因为其对玻璃有较强的腐蚀作用。制取装置:与制O2装置相似收集方法:向下排气法验满方法:用润湿的红色石蕊试纸或无色酚酞试纸放于瓶口干燥气体:用碱石灰作干燥剂注意:收集时,导管要插入管底,且管口要塞一团棉花(减弱与空气的对流)(不能用排液法)注意:不能用浓H2SO4、P2O5,也不能用无水CaCl2干燥。试剂---水。注意装置需防倒吸。尾气吸收(制氨水):2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O————△讨论1:下列各方法中,不能用于实验室制NH3的是()A、对浓氨水进行加热B、加热NH4Cl分解C、加热(NH4)2SO4和消石灰混合物D、向浓氨水中加入固体CaOB讨论2:通常情况下能大量共存,并且都能用浓硫酸和碱石灰干燥的是()A、NH3、NO、HClB、N2、H2、O2C、H2S、SO2、O2D、NO、NO2、O2B思考:除了利用上述方法之外,实验室有无其它简单可行的方法来制得氨气?CaO浓氨水NH3·H2O+CaO==Ca(OH)2+NH3↑思考与交流(1)硫酸、硝酸、盐酸都是酸,它们在组成上有什么特点?(2)这种特点与酸的通性有什么关系?用电离方程式表示。(3)实验室里用金属与酸反应制取氢气,往往用稀硫酸或盐酸,而不用浓硫酸或硝酸,这是为什么?电离时产生的阳离子全部是H+的化合物HNO3====H++NO3-H2SO4====2H++SO42-1、使指示剂变色:2、与碱发生中和反应:3、与碱性氧化物反应:4、与盐反应:稀硫酸与稀硝酸使紫色石蕊试液变红H++OH-=H2O6H++Fe2O3=2Fe3++3H2O2H++CO32-=H2O+CO2↑5、与活泼金属反应Fe+2H+=Fe2++H2↑二、硫酸的性质(一)硫酸的物理性质纯硫酸为无色油状液体与水任意比混溶。高沸点、难挥发密度大(大于水)(二)浓硫酸的特性1、浓硫酸的吸水性浓硫酸易吸水生成水合硫酸,同时放出大量热。注意:浓硫酸稀释时,只能将浓硫酸缓慢加入水中,并边加边搅拌。——可做干燥剂2、浓硫酸的脱水性C12H22O11=====12C+11H2O浓硫酸(了解)思考:将浓硫酸滴到蓝色石蕊试纸上,会有什么现象?吸收现成的水3、浓硫酸的强氧化性(1)与金属反应注意:在加热情况下,大多数金属可与浓硫酸反应,通常不产生H2。Fe、Al遇冷、浓硫酸发生钝化。浓硫酸的作用:强氧化剂、酸性(1﹕1)①与Cu反应②钝化现象2H2SO4(浓)+Cu==CuSO4+2H2O+SO2↑+60+2+4失去2e-得到2e-练习:1.向一定体积18mol/L的浓硫酸中加入过量的铜片并加热,被还原的硫酸为0.9mol。则浓硫酸的体积为()A等于50mLB大于50mL小于100mLC等于100mLD大于100mLDAC3.C4.AD讨论:(2010·北京)用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验操作不合理的是()A.上下移动①中铜丝可控制SO2的量B.②中选用品红溶液验证SO2的生成C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2D.为确认CuSO4生成,向①中加水,观察颜色(2)与非金属反应2H2SO4(浓)+C=CO2↑+2SO2↑+2H2O2H2SO4(浓)+S=3SO2↑+2H2O△浓硫酸的作用:强氧化剂(3)与还原性化合物反应H2SO4(浓)+H2S=SO2↑+S↓+2H2O浓硫酸是一种氧化性酸,具有强氧化性。教材P1031题(三)硫酸的用途1、酸洗剂:除去金属表面的氧化物(锈)等可用浓硫酸干燥:H2、O2、CO、CO2、CH4、Cl2、HCl、SO2、N2等3、干燥剂:不能用浓硫酸干燥:还原性气体---H2S(HBr、HI)等碱性气体----NH35、医药、农药、炸药、化肥等工业中均有广泛用途。4、制气试剂(强酸性、高沸点、脱水性)2、酸化剂6、制备有实用价值的硫酸盐。试剂的选择:可溶性钡盐[BaCl2/Ba(NO3)2]和酸[HCl/HNO3]优化选择:BaCl2和HCl先用过量盐酸将待检液酸化正确的检验方法和步骤:排除溶液中可能含有的Ag+、CO32-、SO32-、PO43-等离子的干扰现象:溶液变浑浊溶液未变浑浊静置,取上层清液,加入BaCl2溶液加入BaCl2溶液若产生白色沉淀,则有SO42-;反之,则无.复习:硫酸根离子的检验现有两瓶失去标签的浓硫酸、浓盐酸(体积相同,瓶相同)不用化学方法如何鉴别?根据是什么?①提起试剂瓶掂量,重的为浓硫酸,因为浓硫酸密度比浓盐酸大。②拿起试剂瓶摇晃、观察,呈粘稠油状的为浓硫酸,因为浓硫酸是一种油状液体。③打开瓶盖观察,瓶口无白雾的是浓硫酸,因为浓硫酸的沸点高、难挥发。讨论:按正确的顺序连接下列仪器,并说明你的理由。浓硫酸与炭反应是否生成了CO2、H2O和SO2。