高中化学氮及其化合物性质及应用ppt课件

第二章第八节氮及其化合物的性质及应用,1,四、氮及其重要化合物的相互转化,Ag(NH3)2OH,强调：要写3个方程式！,2,考纲定标,1.了解氮元素单质及其重要化合物的主要性质和应用。2.了解氮元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。,热点定位,3,目录：,一、氮气二、一氧化氮和二氧化氮的性质三、氨的性质四、氨气的实验室制法五喷泉实验六铵盐的性质七NH4+的检验：八、硝酸,4,一、氮气（N2）,氮的原子结构,电子式,结构式：,NN,思考：结构决定性质，性质决定用途，N2有哪些重要的物理、化学性质？用途？,5,1、氮气,物理性质：难溶于水，熔沸点很低，无色无味的气体。,常温下性质_,稳定,6,结构式：,NN,叁键键能大,化学性质,NN容易断开么？,2化学性质：,常温下稳定,用作保护气,高温或放电条件下才能与氢气、氧气和活泼金属反应,1、氮气,7,氮的固定：将游离态的氮转变为化合态的氮的方法,N2+3H22NH3N2+3MgMg3N2N2+O22NO,高温高压,催化剂,点燃,放电,自然固氮,N2化合态氮,根瘤菌,人工固氮,(1)氧化性：,(2)还原性：,工业合成氨、制硝酸,应用,8,二、一氧化氮和二氧化氮的性质,无,无,红棕,刺激性,难,水,2NO2,2HNO3NO,无,N2O4,蓝,3NO2H2O,2NOO2=,2NO2,H0,9,如何鉴别Br2（气）和NO2？1、通入CCl4中2、通入AgNO3溶液中3、水,10,NO只能用排水法收集，不能用排空气法收集；NO2只能用向下排空气法收集，不能用排水法收集。,思考:NO和NO2分别用什么方法收集？为什么？,11,氮氧化物对大气的污染,(1)来源,(2)危害,NO2和SO2是形成酸雨（PH值小于5.6）的主要物质,(雷雨发庄稼),NO是造成光化学烟雾的主要原因,汽车的尾气,12,NH3,水溶液是碱，具有碱的通性,指示剂,酸,盐,N,-3,具有还原性,酸性氧化物,氧化还原性,由氨气的分子式推测它的化学性质及化学方程式.,化学性质：,13,NH4OH。,三、氨的性质,无,刺激性,小,极易,1物理性质：_色有_气味的气体，密度比空气_，易液化，_溶于水(通常1体积水能溶解700体积氨气)。2化学性质,(1)与水反应：NH3H2O,_,水有挥发性)(2)与酸（如浓盐酸、硫酸、硝酸、碳酸）反应：得到相应的铵盐。,(氨溶于水所得的溶液叫氨水，呈碱性，密度小于1gcm3，氨,NH3H2O,NH4Cl,(NH4)2SO4,NH3HCl=_(两种气体相遇产生白烟，可用于两者检验，HNO3与HCI相遇有此现象吗？)2NH3H2SO4=_(硫铵、肥田粉)；,为什么氨气溶于水制氨水时，要用一倒置的漏斗？请说明原理。,14,4NH35O2=_(工业制硝酸)。2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl,Al3+3NH3H2O=_实验室制,NH3HNO3=_(硝铵、炸药)；NH3CH3COOH=_；NH3CO2H2O=_(碳铵)。(3)还原性。（与氧气反应）,催化剂,(4)与某些盐反应。（通入铝盐溶液）,Al(OH)3。,NH4NO3,CH3COONH4,NH4HCO3,4NO6H2O,15,【考点突破】四、氨气的实验室制法1、实验室制法、装置图(如右图)：反应原理：装置类型：固体+固体气体与制（填化学式）收集：。干燥：用干燥，不能用干燥。,2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O,O2,向下排空气法,碱石灰（CaO和NaOH的混和物）,浓硫酸、P2O5、无水氯化钙,A。棉花的作用为防止气体对流，提高收集氨气的速率和纯度。B氨气是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，常用此性质检验氨气。C制取干燥氨气也不能用CaCl2作干燥剂，原因是CaCl2和NH3加合生成CaCl28NH3。,16,（6）尾气处理在导管口放一团用浸湿的棉花团吸收多余的氨气。用水或稀硫酸吸收多余的氨气（注意防倒吸，如右图）该装置可以防倒吸的原因：,水或稀硫酸,由于氨气极易溶于水，使烧杯中的水沿漏斗上升，但由于漏斗容积比较大，当液面沿漏斗上升时，烧杯中液面在下降，当烧杯中液低于漏斗时，漏斗中的水掉下，从而防止了水的倒吸。,17,在实验室里，常用加热铵盐和碱的混合物的方法制取氨气。反应的化学方程式为：,18,实验室快速制NH3：,（1）加热浓氨水法,（2）浓氨水加生石灰苛性钠法,CaO与水反应放热使NH3H2O分解产生NH3,19,练习下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是,AC,20,五喷泉实验：,21,例1、喷泉是一种常见的自然现象，其产生原因是存在压强差。（1）如图甲为喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是（）A、HCl和H2OB、O2和H2OC、NH3和H2OD、CO2和NaOH,甲,（2）如果用图甲装置产生喷泉成败的关键原因是：,装置必须密闭仪器必须干燥气体尽量集满。,22,（4）比较图甲和图乙两套装置，从产生喷泉的原理来分析，图甲是上部烧瓶内气体压强；图乙是下部锥形瓶内气体压强（填增大或减小）。,D,减小,增大,（3）某学生积极思考产生喷泉的其他办法，并设计了图乙所示装置，在锥形瓶中分别加入足量的下列物质，反应后可产生喷泉的是（）A、Cu与稀硫酸B、NaHCO3与NaOH溶液C、CaCO3与稀硫酸D、NH4HCO3与稀盐酸,甲,23,考点师说,1喷泉实验的形成原理(1)形成喷泉的原理：形成喷泉最根本的原因是瓶内外存在压强差。当烧瓶内气体溶于液体或与之反应时，瓶内气体大量减少，压强降低，外界的大气压将液体压入烧瓶内，如此持续，最后液体将充满烧瓶。(2)常见喷泉的形成主要有以下两类：极易溶于水的气体(NH3、HCl、SO2等)与水可形成喷泉。酸性气体(HCl、SO2、NO2、CO2、H2S等)与NaOH(aq)也能形成喷泉。,24,六铵盐的性质（1）物理性质：白色晶体，易溶于水（2）化学性质：受热分解：现象：与碱反应：,NH4HCO3NH3+H2O+CO2,NH4ClNH3+HCl,固体由试管底部转移至试管上部,Ca（OH）2+2NH4ClCaCl2+2NH3+2H2O,(4)铵盐受热都能分解，但不是都产生NH3，如NH4NO3受热分解生成N2O和H2O。2NH4NO3=2N2+O2+4H2O,25,七NH4+的检验：取少量样品，与混合于试管中，。将石蕊试纸靠近管口，试纸变蓝色，说明样品中含有NH4+（或者将蘸有的玻璃棒靠近管口，若有白烟产生，说明样品中含有NH4+）,碱,加热,湿润的红色,浓盐酸,26,认知无盲区,(3)氨水中有大量的NH3H2O，但在计算其浓度时，溶质仍视为NH3。,(4)铵盐受热都能分解，但不是都产生NH3，如NH4NO3受热分解生成N2O和H2O。,27,1.纯HNO3是色、易,有气味的液体,(1)、物理性质,2.与水任意比互溶.在空气中遇水蒸气呈白雾状；,常用浓硝酸质量分数为69.,挥发,刺激性,无,质量分数为98%以上的硝酸为“发烟硝酸”。,八、硝酸,28,(2)硝酸的化学性质,一元强酸，易挥发，不稳定（分解），强氧化性,1、见光或受热分解,硝酸的浓度越大，越容易分解,问题,久置的浓HNO3为何常显黄色？,浓HNO3通常保存在中且置于冷暗处，瓶塞不能用,棕色试剂瓶,橡胶塞,29,2、酸的通性,与指示剂作用,与活泼金属反应不产生H2，常温下与不活泼金属反应（除Pt、Au外）。,与碱和碱性氧化物反应：与CuO、FeO的反应（写出有关化学方程式）,与盐反应：与Na2CO3、Na2SO3的反应（写出有关化学方程式）,稀硝酸与石蕊试液变红，不褪色，浓硝酸与石蕊试液变红，后褪色。,30,3、强氧化性,3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO+5H2O,31,认知无盲区(1)硝酸具有强氧化性，浓硝酸的还原产物一般是NO2，稀硝酸的还原产物一般是NO，硝酸的浓度越大，氧化性越强，即浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。(2)硝酸能溶解除Au、Pt以外的所有金属，金属与硝酸反应时硝酸的作用是强氧化性和酸性。,32,(3)浓硝酸保存在棕色细口瓶中，需用玻璃塞而不用橡胶塞。,(5)常温下，铁、铝在浓硝酸中会发生“钝化”现象，这是因为浓硝酸把其表面氧化成一层薄而致密的氧化膜，阻止了反应的进一步进行，所以，常温下可以用铝槽车装运浓硝酸。,33,7用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜：铜跟浓硝酸反应；铜跟稀硝酸反应；铜跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应。试评价哪种方案为最佳方案？,34,答案：途径效果最佳,35,二、金属与硝酸反应计算题的思维模型1.思维模型,2.计算中的守恒思想的应用(1)原子守恒法(2)得失电子守恒法(3)离子方程式计算法,n（HNO3）=硝酸盐中NO3-的物质的量+还原产物中被还原的N量,金属失电子数=作氧化剂的HNO3得电子数(最常用！),根据金属与硝酸反应的离子方程式进行计算,36,4在标准状况下将1.92g铜粉投入一定量浓HNO3中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12L，则混合气体中NO的体积为()A112mLB1008mLC224mLD448mL解析：混合气体的总物质的量为1.12L22.4L/mol0.05mol,1.92g铜粉的物质的量为0.03mol。设NO的物质的量为n1mol，则NO2的物质的量为(0.05n1)mol，根据得失电子守恒得3n1(0.05n1)10.032，解得n10.005，V(NO)0.005mol22.4L/mol0.112L112mL。,答案：A,37,2理解实验室制取NH3的3个原理：加热NH4Cl与碱石灰的混合物，加热浓氨水，将浓氨水滴加到CaO或NaOH等固体上。,38,高考源于教材氨气的实验室制备是八大气体(H2、O2、Cl2、CO2、SO2、NH3、NO、NO2)的典型代表，几乎每年的高考试题均有所涉及。教材中通过实验室制取NH3的实验，说明了实验室制取NH3的反应原理、装置特点、收集和检验方法，而高考命题则将这些知识点迁移到实验原理和装置的创新中，如利用氨水和生石灰制取氨气，氨气的净化，尾气的吸收及防倒吸装置等内容。通过挖掘教材气体制备的内涵，可培养考生多角度思考问题的习惯，注重“发散”和“求异”的思维的培养。,39,2吸收氨气(或HCl)时要注意防止倒吸可用于吸收氨气(或HCl)并能防倒吸的常用装置为：,40,NO2,HNO3,NH4HCO3,N2,Mg3N2,NH3H2O,N的单质和化合物小结,N2O4,41,4.某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验：（1）在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是溶液，加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是，（2）在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是溶液；加热时溶液由无色变为红色的原因是。,稀氨水的酚酞溶液,加热时NH3溶解度减小而逸出，,溶有SO2的