高中化学必修1 第四章 氨

1、第四节氨 硝酸 硫酸 1、氮的固定：、氮的固定： 自然固氮：自然固氮：豆科植物固氮豆科植物固氮 人工固氮：人工固氮：工业合成氨工业合成氨雷雨天产生一氧化氮气体雷雨天产生一氧化氮气体 一、氨一、氨将游离态的氮转变为化合态的氮。将游离态的氮转变为化合态的氮。2、氨的物理性质、氨的物理性质 无色、有剌激性气味的气体无色、有剌激性气味的气体 密度密度比空气小，比空气小， 极极易溶于水（易溶于水（1：700） - 常作致冷剂常作致冷剂 氨易液化氨易液化 - 放热放热 - 液氨液氨 - 吸热吸热酚酞试液氨 气书书p97页页实验实验48氨的喷泉实验氨的喷泉实验实验现象：实验现象： a.烧杯内的水由玻璃管进入

2、烧瓶内形成烧杯内的水由玻璃管进入烧瓶内形成喷泉喷泉；形成喷泉的形成喷泉的原因原因：当滴管中的水挤入到烧瓶中时，烧瓶：当滴管中的水挤入到烧瓶中时，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，形成喷泉。内的溶液很快压入到烧瓶，形成喷泉。a.氨极易溶于水。氨极易溶于水。b.水溶液显碱性。水溶液显碱性。实验结论实验结论:b.b.烧瓶内溶液呈烧瓶内溶液呈红红色。色。：3、氨的化学性质、氨的化学性质 氨水氨水（弱碱弱碱）NH4+ + OH-（1）氨与水反应氨与水反应 NH3 H2O = NH3 + H2ONH3+H2O NH3

3、.H2ONHNH3 3 + H + H2 2O ONHNH3 3HH2 2O O酚酞酚酞湿润的红色石蕊湿润的红色石蕊试试纸纸变红变红变蓝变蓝 或或 NH3 + H2O NH4+ + OH-（2） 氨与酸反应氨与酸反应 书书p98p98页页 （图（图4 42828） 沾有浓盐酸的玻棒沾有浓氨水的玻棒HClNH3现象：产生大量白烟现象：产生大量白烟NHNH3 3+HCl+HClNHNH4 4ClClNH4Cl空瓶生烟空瓶生烟难挥发性酸难挥发性酸（H2SO4、H3PO4）无此现象。无此现象。NH3 HNO32NH3 H2SO4 NH3+HCl=NH4Cl白烟白烟遇遇挥发性挥发性酸（酸（HCl、HNO

4、3等等）有白烟生成有白烟生成氨气氨气NH4NO3(NH4)2SO4N2NH3O2NOO2NO2H2OHNO3（3）氨的催化氧化）氨的催化氧化H2铵盐不稳定，铵盐不稳定，受热易分解受热易分解 （2）化学性质：）化学性质：NH4Cl NH3 HCl NH4HCO3 NH3 H2O +CO2 二二、铵盐、铵盐（1）物理性质：）物理性质：铵盐铵盐均溶于水，为白色固体均溶于水，为白色固体由铵根离子由铵根离子( (NH4+)和酸根离子构和酸根离子构 成的化合物成的化合物铵盐与碱反应铵盐与碱反应 NH4NO3 + NaOH = NaNO3+ NH3 + H2O（3 3）装置：）装置：固固+ +固加热型固加热

5、型（4 4）收集：）收集：向下排空气法向下排空气法（5 5）检验检验：( (与氧气的制取装置相同与氧气的制取装置相同) )（1 1）药品：）药品： 氯化铵晶体、消石灰固体氯化铵晶体、消石灰固体（2 2）原理：）原理：2NH2NH4 4Cl+Ca(OH)Cl+Ca(OH)2 2 = CaCl= CaCl2 2+2NH+2NH3 3+ +2H2O三三、氨的实验室制法、氨的实验室制法 用用湿润的湿润的红色石蕊试红色石蕊试 变蓝变蓝。（6 6）尾气吸收：尾气吸收：用水或用水或浓硫酸吸收多余的氨气浓硫酸吸收多余的氨气. .装置：倒扣漏斗装置：倒扣漏斗（7 7）干燥装置干燥装置CaOCaO、碱石灰等碱性干

6、燥剂、碱石灰等碱性干燥剂注意：注意：无水无水CaClCaCl2 2不能干燥不能干燥NHNH3 3（形成（形成CaClCaCl2 2 8NH 8NH3 3) )NaOHNaOH和和CaOCaO的的混合物混合物 棉花的作用：棉花的作用：减少氨气与空气的减少氨气与空气的对流，对流，方便吸收氨气方便吸收氨气 实验室中还可以用哪些方法快速制氨气：实验室中还可以用哪些方法快速制氨气：加热浓氨水法加热浓氨水法浓氨水加浓氨水加固体固体CaOCaOCaO浓氨水浓氨水 NH3 H2O = NH3 + H2ONH3 H2O + CaO = NH3 +Ca(OH)2练习练习1 1、某同学在实验室中发现了一瓶有刺激性气

7、、某同学在实验室中发现了一瓶有刺激性气味的气体，根据气体的判断可能是氨气，但不知味的气体，根据气体的判断可能是氨气，但不知是否确实是氨气，下列提供的方法中，你认为能是否确实是氨气，下列提供的方法中，你认为能帮他检验是否为氨气的方法是（帮他检验是否为氨气的方法是（ ）A A、将湿润的红色石蕊试纸放在瓶口、将湿润的红色石蕊试纸放在瓶口B B、将干燥的红色石蕊试纸放在瓶口、将干燥的红色石蕊试纸放在瓶口C C、用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口、用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口D D、将湿润的蓝色石蕊试纸放在瓶口、将湿润的蓝色石蕊试纸放在瓶口A CA C练习练习2 2、如图所示：烧瓶中充满干燥气、如图所示：烧瓶

8、中充满干燥气体体a a，将滴管中的液体，将滴管中的液体b b挤入烧瓶内，轻挤入烧瓶内，轻轻震荡烧瓶，然后打开弹簧夹，烧杯中轻震荡烧瓶，然后打开弹簧夹，烧杯中的液体呈喷泉状喷出，则的液体呈喷泉状喷出，则a a、b b不可能是不可能是（ ）A A、a a为为HClHCl气体，气体，b b为为H H2 2O OB B、a a为为COCO2 2气体，气体，b b为浓为浓NaOHNaOH溶液溶液C C、a a为为ClCl2 2气体，气体，b b为饱和为饱和NaClNaCl溶液溶液D D、a a为为ClCl2 2气体，气体，b b为浓为浓NaOHNaOH溶液溶液C C二、硫酸二、硫酸（1 1）使指示剂变色

9、：）使指示剂变色：（2 2）与活泼金属反应放出氢气）与活泼金属反应放出氢气 （硝酸除外）（硝酸除外）（3 3）与碱发生中和反应：）与碱发生中和反应：（4 4）与碱性氧化物反应：）与碱性氧化物反应：（5 5）与某些盐反应：）与某些盐反应：使使紫色紫色石蕊试液石蕊试液变红变红H+ OH = H2O2H+ CuO = Cu2+ H2O2H+ CO32 = H2O + CO21、稀硫酸具有酸的通性具有酸的通性 H2SO4=2H+SO422 2、浓硫酸、浓硫酸（1 1）浓）浓H H2 2SOSO4 4的物理性质的物理性质 色态：无色、粘稠的油状液体色态：无色、粘稠的油状液体 沸点：约沸点：约338338

10、难挥发酸（高沸点难挥发酸（高沸点酸）酸） 密度：密度：1.84g/cm1.84g/cm3 3高密度酸高密度酸 溶解性：跟水任意比互溶，溶解放出大溶解性：跟水任意比互溶，溶解放出大量热量热思考思考 浓硫酸应如何稀释？浓硫酸应如何稀释？ 用于制易挥发用于制易挥发酸，如盐酸。酸，如盐酸。 吸水性吸水性用途：可以作干燥剂用途：可以作干燥剂浓硫酸吸收物质浓硫酸吸收物质本来就有的水本来就有的水，直接与水分子结合；直接与水分子结合； （2） 浓硫酸的特性浓硫酸的特性不能干燥不能干燥碱性气体：碱性气体：NHNH3 3还原性气体：还原性气体：H H2 2S S HBr、HI脱水性脱水性脱水性是指浓硫酸能把有机物

11、中的氢氧原脱水性是指浓硫酸能把有机物中的氢氧原子按子按2 2：1 1（H H2 2O O）的个数比脱去。）的个数比脱去。 【实验】【实验】取取10g蔗糖蔗糖放入小烧杯中，加入放入小烧杯中，加入几滴几滴水水，用玻璃棒搅拌均匀，再加入，用玻璃棒搅拌均匀，再加入10mL浓硫酸浓硫酸，并用玻璃棒迅速搅拌。观察物质的颜色、体并用玻璃棒迅速搅拌。观察物质的颜色、体积变化并闻味。积变化并闻味。现象现象: :蔗糖变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的蔗糖变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的炭，并有刺激性气味的气体产生。海绵状的炭，并有刺激性气味的气体产生。C12H22O11 12C + 11H2O浓硫酸浓硫酸2H2

12、SO4 (浓浓) + C= CO2 + 2H2O + 2SO2脱水性脱水性氧化性氧化性 浓硫酸的吸水性和脱水性有什么区别？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。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脱水性是指浓硫酸将许多有机物中的氢、氧元素按水的比例脱去。氢、氧元素按水的比例脱去。吸收现成的水吸收现成的水反应生成水反应生成水问题？问题？ 在试管中在试管中放入一块铜片，放入一块铜片，加入少量的加入少量的浓硫酸，加热。浓硫酸，加热。通入品红溶液，通入品红溶液，检验放出的气体；检验放出的气体；再通入紫色的再通入紫色的石蕊溶液；石蕊溶液；把反

13、应后的溶把反应后的溶液倒在水中稀释液倒在水中稀释。实实 验验现象现象： 加热能反应，产生的气加热能反应，产生的气体能使品红褪色，使石蕊溶液体能使品红褪色，使石蕊溶液变红；溶液稀释后呈蓝色。变红；溶液稀释后呈蓝色。浓硫酸强氧化性浓硫酸强氧化性 a、与金属反应、与金属反应 浸有碱液的棉团的作用浸有碱液的棉团的作用: :吸吸收多余的收多余的SOSO2 2，防止大气污染，防止大气污染结论：结论：浓硫酸既有浓硫酸既有氧化性又有酸性氧化性又有酸性 Cu + 2H2SO4(浓浓) = CuSO4 + SO2 + 2H2O0+6+6+4+2还原剂还原剂氧化剂氧化剂a、与金属反应与金属反应2e-若铜过量，硫酸能

14、否完全反应？若铜过量，硫酸能否完全反应？为什么？为什么？ 在常温下，浓硫酸跟某些金属，如铁、在常温下，浓硫酸跟某些金属，如铁、铝等接触时，能够使金属表面生成一薄层铝等接触时，能够使金属表面生成一薄层致密的氧化物薄膜，从而阻止内部的金属致密的氧化物薄膜，从而阻止内部的金属继续跟硫酸发生反应（继续跟硫酸发生反应（钝化钝化现象）。因此，现象）。因此，冷的浓硫酸可以用铁或铝的容器贮存。但冷的浓硫酸可以用铁或铝的容器贮存。但受热时，浓硫酸可以与受热时，浓硫酸可以与Fe、Al反应。反应。运硫酸的铁罐车运硫酸的铁罐车思考：如何区分浓硫酸和稀硫酸？思考：如何区分浓硫酸和稀硫酸？ b b、 与某些非金属反应与某

15、些非金属反应C + 2H2SO4 （浓）（浓） = CO2 + 2SO2 + 2H2O 设计一实验，证明浓硫酸与碳反应的生成物含有设计一实验，证明浓硫酸与碳反应的生成物含有 水、水、二氧化硫二氧化硫和和二氧化碳二氧化碳 。思考题思考题品红品红 KMnO KMnO4 4石灰水石灰水品红品红 硫酸铜硫酸铜检验水检验水 检验检验SO2除去除去SO2检验检验CO2褪色褪色不褪色不褪色 变浑浊变浑浊证明含证明含SOSO2 2除去含除去含SOSO2 2证明无证明无SOSO2 2证明含证明含COCO2 2证明含证明含H H2 2O O3 3、硫酸的用途：、硫酸的用途： 硫酸是世界上硫酸是世界上用量最大用量最

16、大、用途最广、用途最广的化工基本原料之一，故素有的化工基本原料之一，故素有“化学工化学工业之母业之母”之称。之称。 1、难挥发性、难挥发性 浓硫酸的特性浓硫酸的特性 2、吸水性、吸水性 3、脱水性、脱水性 4、强氧化性、强氧化性 S-2+6SS0S+4被氧化被氧化被氧化被氧化被氧化被氧化被还原被还原被还原被还原被还原被还原(1)(1)敞口放置浓硫酸时敞口放置浓硫酸时, ,质量增加质量增加(2)(2)把把CuSOCuSO4 45H5H2 2O O 晶体放入浓硫酸中晶体放入浓硫酸中, ,变白色变白色(3)(3)锌粒放入稀硫酸中锌粒放入稀硫酸中, ,有气体放出有气体放出(4)(4)把木屑放入浓硫酸中

17、把木屑放入浓硫酸中, ,变黑变黑 练习：练习：吸水性吸水性吸水性吸水性酸性、氧化性酸性、氧化性脱水性脱水性纯硝酸是无色、纯硝酸是无色、易挥发易挥发、有刺激性、有刺激性气味的液体。气味的液体。三、硝酸三、硝酸 能以任意比溶于水；能以任意比溶于水；密度比水大；密度比水大；沸点低：沸点低：8383；常用浓硝酸常用浓硝酸的浓度为的浓度为6969， 9898的浓硝酸叫作的浓硝酸叫作“发烟硝酸发烟硝酸”。（一）硝酸的物理性质：（一）硝酸的物理性质：（二）硝酸的化学性质（二）硝酸的化学性质 HNO3=H+NO3- 1 1、具有酸的通性、具有酸的通性 与酸、碱指示剂作用与酸、碱指示剂作用 与金属作用与金属作用

18、与金属氧化物作用与金属氧化物作用 与碱作用与碱作用 与某些盐作用与某些盐作用 H+ 2 2、不稳定性、不稳定性 硝酸分解产生硝酸分解产生NO2，NO2溶于硝酸而使硝溶于硝酸而使硝酸呈现黄色。酸呈现黄色。保存：保存： 密封于棕色瓶中密封于棕色瓶中, ,并放在阴暗处！并放在阴暗处！久置浓硝酸为什么呈黄色？久置浓硝酸为什么呈黄色？3Cu+8HNO3(稀稀) =3Cu(NO3)2+2NO +4H2O结论：结论：硝酸具有强的氧化性。硝酸具有强的氧化性。Cu+4HNO3(浓浓) = Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O3.3.与金属反应与金属反应 硝酸具有强的氧化性，也能跟许多非金属硝酸具有强的氧化性，

19、也能跟许多非金属（如碳）反应（如碳）反应4HNO3 （浓）（浓）+ C = CO2 + 4NO2 + 2H2O 4.4.与非金属反应与非金属反应 硝酸浓度越大，氧化性越强。硝酸浓度越大，氧化性越强。 氧化性：浓氧化性：浓HNO3 稀稀HNO3 大量实验证明：不论大量实验证明：不论浓、稀硝酸都有很强的浓、稀硝酸都有很强的氧化性氧化性，几乎能与所有金属，几乎能与所有金属( (除除PtPt、AuAu等少数金等少数金属外属外) )反应，如：反应，如：MgMg、AlAl、ZnZn、FeFe、CuCu等。但等。但AlAl、FeFe在冷、浓硝酸中要发生钝化。在冷、浓硝酸中要发生钝化。（2 2）PtPt、Au

20、Au不与硝酸反应，但能与王水反应。不与硝酸反应，但能与王水反应。王水是由浓硝酸和浓盐酸以体积比王水是由浓硝酸和浓盐酸以体积比1 1：3 3组成的组成的混合物，混合物，具有极强的氧化性，能氧化具有极强的氧化性，能氧化PtPt、AuAu等等极不活泼金属。极不活泼金属。 记忆方法记忆方法 ：王水：王水：“三言（盐）一笑（硝）三言（盐）一笑（硝）” 可以用铁、铝制的容器盛装浓硫酸或浓硝酸可以用铁、铝制的容器盛装浓硫酸或浓硝酸（三）硝酸的用途（三）硝酸的用途 p102硝酸是一种重要的化工原料，硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、燃料、塑可用于制造炸药、燃料、塑料、硝酸盐等，在实验室里料、硝酸盐等，

21、在实验室里它是一种化学试剂。它是一种化学试剂。氧化性酸小结氧化性酸小结: : 硝酸硝酸( (浓或稀浓或稀) )、硫酸（浓）、次氯酸、王水、硫酸（浓）、次氯酸、王水（硝酸和盐酸）等，都是具有强氧化性的酸。（硝酸和盐酸）等，都是具有强氧化性的酸。易钝化物质小结易钝化物质小结: : MgMg、AlAl在空气中其表面形成致密的氧化物薄在空气中其表面形成致密的氧化物薄膜而钝化。膜而钝化。AlAl、FeFe在冷的浓硫酸、浓硝酸中其表面形成在冷的浓硫酸、浓硝酸中其表面形成致密的氧化物薄膜而钝化。致密的氧化物薄膜而钝化。浓硝酸、浓硫酸、浓盐酸性质对比浓硝酸、浓硫酸、浓盐酸性质对比有有有有有有有有有有有有无无有

22、有有有稳定稳定 稳定稳定不稳定不稳定易挥发易挥发难挥发难挥发易挥发易挥发无无有有无无无无有有无无1.分别将盛有浓盐酸、浓硫酸、浓硝分别将盛有浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸的烧杯露置于空气中，放置一段时酸的烧杯露置于空气中，放置一段时间后，质量增大的是间后，质量增大的是 ，原因，原因是是 ，质量减，质量减少的是少的是 ，原因，原因是是 。浓浓H2SO4 浓浓H2SO4吸收空气中的水蒸气吸收空气中的水蒸气 浓盐酸、浓硝酸浓盐酸、浓硝酸 浓盐酸、浓硝酸均具有挥发性浓盐酸、浓硝酸均具有挥发性. 练习练习2.下列试剂下列试剂不需要不需要保存在保存在棕色棕色试剂瓶内的试剂瓶内的是是( )A、浓、浓HNO3 B、N

23、aCl溶液溶液C、新制氯水、新制氯水 D、AgNO3 溶液溶液见光或受热而易变质的物质需用棕色试剂瓶且密封保存，如：AgNO3、浓HNO3、AgCl、H2O2、溴水、氯水等B3.3.一定量的浓硝酸里加入过量铜会发生一定量的浓硝酸里加入过量铜会发生哪些变化哪些变化? ? 反应停止后反应停止后,如果在溶液中再加入足量如果在溶液中再加入足量稀盐酸会出现什么情况稀盐酸会出现什么情况?溶液中存在溶液中存在NO3-,它遇到它遇到H+后后,会继续氧化会继续氧化铜铜,当然此时当然此时NO3-/H+的溶度较稀的溶度较稀.一开始是铜与浓硝酸反应一开始是铜与浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓浓)= Cu(NO3)2+

24、2NO2 +2H2O 随着反应进行随着反应进行, 硝酸由浓变稀硝酸由浓变稀,则发生则发生:3Cu+8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)2+2NO +4H2O 4.4.下列反应下列反应中中HNOHNO既表现氧化性又表现酸性的是既表现氧化性又表现酸性的是(A)C+(A)C+浓浓HNOHNO33(B)FeO+HNO(B)FeO+HNO3 3 (C)Fe(C)Fe2 2O O3 3+HNO+HNO3 3 (D) Cu+(D) Cu+浓浓HNOHNO3 3 5.5.利用下反应制相同质量的硝酸铜时，从理利用下反应制相同质量的硝酸铜时，从理论上看，消耗硝酸质量最多的是论上看，消耗硝酸质量最多的是 (A)Cu

25、+(A)Cu+浓浓HNOHNO3 3 (B)Cu+(B)Cu+稀稀HNOHNO3 3 (C)CuO+HNO(C)CuO+HNO3 3 (D) Cu(OH)(D) Cu(OH)2 2+HNO+HNO3 36.在稀硫酸中插入一块铜片，加入下列在稀硫酸中插入一块铜片，加入下列物质后，可使铜片迅速溶解的是（物质后，可使铜片迅速溶解的是（ ） A 稀盐酸稀盐酸 B 芒硝晶体芒硝晶体 C KNO3 D FeCl2溶液溶液C将将1.92g铜粉与一定量浓硝酸反应，当铜粉完全铜粉与一定量浓硝酸反应，当铜粉完全作用时，收集到气体为作用时，收集到气体为1.12L（标准状况）则所（标准状况）则所消耗的硝酸的物质的量是（消耗的硝