第四节硫酸、硝酸和氨

1、第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物第四节 氨 硝酸 硫酸 第1课时 本课以展示合成氨的资料卡片导入，引入新的名词固氮，氨的学习沿着先物理性质后化学性质的教学思路，物理性质重点学习喷泉实验，化学性质学习氨与水、酸、某些盐、催化氧气等反应，归纳硝酸的工业制法。接着学习铵盐的性质、 NH4+的检验、氨气的实验室制取方法。 本节中喷泉实验、氨气的实验室制法采用播放视频的方式，给学生直观地感受，获取直接的经验。1、掌握氨的性质、实验室制法及用途。2、掌握铵盐的性质。3、了解氮的固定及氮的循环对维持生态平衡的重要意义。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。哈伯哈

2、伯合成氨，解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿和死亡。1931年，诺贝尔化学奖再次垂青于与合成氨有关的研究。一、氨(NH3)1、氮的固定(1)人工固氮工业合成氨将游离态的氮转变为化合态的氮的方法。(2)自然固氮：1、生物固氮：豆科植物固氮 2、高能固氮：雷雨天产生一氧化氮气体 N2+ O2 2 NO 放电2、氨(1)物理性质物理性质色态： 无色气体密度：密度比空气小溶解性： 极易溶于水（1：700）气味： 有刺激性气味熔沸点 ：较低(易液化)如何收集？作制冷剂【实验4-8】 喷泉实验(1)引发喷泉的操作是什么？(3)喷泉实验成功的关键？(2)圆底烧瓶中为什么会形成喷泉？观察实验并思考：实验现象：

3、a.烧杯内的水由玻璃管进入烧瓶内形成喷泉；b.烧瓶内溶液呈红色。a.氨极易溶于水。b.氨水显碱性。实验结论:引发图1产生喷泉实验的操作？引发图2产生喷泉实验的操作？图1引发喷泉操作包括：挤胶头滴管及打开止水夹图2引发喷泉操作包括：热毛巾捂住烧瓶外壁一会儿及打开止水夹1、喷泉实验如何实现呢？2、形成喷泉的原理？烧瓶内外形成压强差3、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。1、通过氨气的喷泉实验得到启发，我们该如何设计一个CO2的喷泉实验。2、哪些气体和溶液间也能形成喷泉？水与HCl/NH3NaOH溶液与 Cl2/SO2/CO2氨水为什么会显碱性呢？ (2)化学

4、性质(A)与水反应NH3 + H2O(D)(一水合氨) （弱碱）氨水中含少量氢氧根离子，呈弱碱性，故能使酚酞试液变红。NH3H2O NH4+ + OH-氨水显碱性的原理NH3 H2ONH3+ H2ONH3H2O不稳定： 氨气：能使无色的酚酞溶液变成 ，又能使湿润的红色的石蕊试纸 。变红变蓝检验氨气法一NH3唯一的碱性气体 高中阶段学习的1)氨水中主要含有哪些微粒？三分子：NH3、H2O 、NH3H2O三离子： NH4+、OH- 、 H+2)氨水与液态氨有何区别？ 液氨液氨氨水氨水物质种类物质种类 粒子种类粒子种类纯净物混合物NH3离子：NH4+、OH-、 微量H+分子： NH3、 H2O 、N

5、H3H2O(主要)(B)与酸反应步骤： 使两根分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒接近。 （不要接触）两根玻璃棒靠近时产生大量白烟。现象：结论:(1)盐酸、氨水均具有挥发性， (2)NH3 、HCl不能共存。 NH3+HCl NH4Cl检验氨气法二浓氨水遇浓硫酸、浓硝酸也都会产生白烟吗？分别与硫酸和硝酸反应的化学方程式。与浓硝酸：NH3+HNO3=NH4NO3 (产生白烟) 与浓硫酸：2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 (不产生白烟) 挥发性酸（HCl、HNO3等）遇氨气均有白烟生成；难挥发性酸 (H2SO4、H3PO4 )无此现象。NH3 HNO3NH4NO32NH3 H2SO4(NH4)2

6、SO4 NH3+HCl=NH4Cl白烟NH3 能不能用浓硫酸干燥？ 不能 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)(D) 氨的催化氧化（具有还原性）4NH3+5O2 4NO+6H2O催化剂20e-思考：n(氧化剂)：n(还原剂)=5:4（工业制硝酸的基础）（C）氨与某些盐反应 3NH3H2O + AlCl3 = Al（OH）3 + 3NH4ClN2NH3O2NOO2NO2H2OHNO3氨经一系列反应可以得到硝酸，如下图所示1、试写出以下每一步转化的反应方程式。2、分析上述每一步反应中氮元素化合价的变化，指出氮元素发生的是氧化反应还是还原反应。 N2+3H2 2N

7、H3 高温、高压催化剂2NO + O2 = 2NO2 3NO2 +H2O = 2HNO3 +NO0-3+2+4+5 N2 NH3 NO NO2 HNO3H2H2OO2O24NH3+5O2 4NO+6H2O 催化剂 工业制硝酸的流程(3) 用途(a) 致冷剂(b) 制氮肥(c) 制硝酸(d) 有机合成的工业原料氨物理性质化学性质用途极易溶于水与水反应与酸反应还原性催化氧化检验氨气方法1.氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝2.用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近，有白烟生成3、铵盐 由铵根离子(NH4+)和酸根离子构成的化合物铵盐的形成：NH3 + H+=NH4+(1)物理性质：都易溶于水，为白色固体均为离子化合

8、物(2)化学性质：铵盐不稳定，受热易分解注意：NH4Cl受热分解，产生的气体冷却又生成NH4Cl。不是所有的铵盐受热分解都生成氨气。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 (NH4)2CO3 NH3+CO2+H2O NH4HCO3 NH3 H2O +CO2 NH4Cl NH3 HCl 铵盐与碱生成氨气 NH4NO3 + NaOH = NaNO3+ NH3 + H2O(NH4)2SO4 + 2NaOH =Na2SO4 + 2NH3+ 2H2O 反应实质NH4+ 与OH-不大量共存应用：用于NH4+的检验、实验室用来制NH3产生的

9、气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝。应用：a.用于NH4+的检验：原理：利用与碱的反应检验NH4+离子的存在 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+。NaOH溶液待测液(1)固态反应，无离子方程式(2)浓溶液，不加热(3)稀溶液NH4 + + OH- = NH3 + H2ONH4 + + OH- = NH3 H2O不加热加热NH4+ + OH - NH3 + H2O有关铵盐和强碱反应的离子方程式的书写：4、氨气的实验室制法1、实验室用什么原料制取NH3？反应原理是什么？2、根据制氨气的反应原理，应选用什么样的装置？这套装置还可以制取什么气体？3、如何收

10、集NH3 ？如何验满？4、实验中制得的NH3含有少量的H2O，如何干燥氨气？5、 NH3是一种污染性气体，为避免污染空气，实验中多余的氨气应如何进行吸收处理？4、氨气的实验室制法(3)装置： 固+固加热型(还可用于制取氧气)(1)药品： 氯化铵晶体、消石灰固体(2)原理：2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3+ 2H2O(5)收集：向下排空气法(4)干燥： 碱石灰不可用：P2O5、浓硫酸、CaCl2(6)检验或验满 湿润的红色石蕊试纸变蓝 （唯一的一种碱性气体） 蘸有浓HCl的玻璃棒接近 试管口产生白烟。(7)尾气吸收：常见防倒吸装置水装置：倒扣漏斗试管口棉花的作用：防止空气对流，提高集气的速度和纯度。干燥氨气的常用试剂：注意：无水CaCl2不能干燥NH3(形成CaCl2 8NH3)CaO、碱石灰等碱性干燥剂(8) 其他常见的制取NH3的方法加热浓氨水法NH3H2O NH3 + H2O 浓氨水CaO浓氨水原理：固体烧碱或生石灰溶于水时放出大量的热，促使NH3H2O分解放出氨气。浓氨水滴加到CaO或固体NaOH上自然界中氮循环NH4ClNH3H2O实验室制氨气实验室制氨气N2NH3NONO2HNO3氮及其化合物之间的相互转换1.下列组合能形成明显喷泉并充满烧瓶的是( )A A干燥气体干