必修1第四章第四节氨

1、第四章第四节 氨 硝酸 硫酸哈伯哈伯, ,德国化学家。德国化学家。19181918年，因研制合成氨年，因研制合成氨作出的重大贡献而获得作出的重大贡献而获得诺贝尔化学奖。诺贝尔化学奖。陶布，美国化学家。陶布，美国化学家。他在他在化学模拟生物固氮研究方化学模拟生物固氮研究方面做出巨大贡献。陶布因面做出巨大贡献。陶布因此而获此而获19831983年诺贝尔化学年诺贝尔化学奖。奖。 2007 2007 年年1010月诺贝尔化月诺贝尔化学奖授予了德国化学家格学奖授予了德国化学家格哈德哈德埃特尔，理由是他埃特尔，理由是他发现了哈伯博施法合成发现了哈伯博施法合成氨的作用机理。氨的作用机理。 1、氮的固定：、氮

2、的固定： 将游离态的氮转变为氮的化合物的方法。将游离态的氮转变为氮的化合物的方法。雷雨天产生一氧化氮气体 一、氨一、氨N2 +3 H2 2NH3高温高压高温高压 催化剂催化剂人工固氮生物固氮高能固氮自然固氮氮的固定氮的固定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、氮的固定（生物固氮、高能固氮、人工固氮）高能固氮、人工固氮）土壤中的氮(铵盐硝酸盐)细菌分解细菌分解 动物排泄动物排泄物及遗体物及遗体植物遗体植物遗体动物摄取动物摄取植植物物吸吸收收硝酸盐2004年4月21日济南市一化工厂发生氨气泄漏济南市一化工厂发生氨气泄漏 济南市一化工厂发生氨气泄漏事件济南市

3、一化工厂发生氨气泄漏事件导致爆炸，方圆数百米，空气中弥导致爆炸，方圆数百米，空气中弥漫着一股漫着一股，进入，进入厂区呼吸都感到困难。厂区内厂区呼吸都感到困难。厂区内寒气寒气逼人。逼人。市消防中心接到报案后立即出市消防中心接到报案后立即出动十余量消防车，上百名消防动十余量消防车，上百名消防队员。消防队员队员。消防队员空气中的氨气空气中的氨气,记者几次试图进记者几次试图进入泄漏现场，但均被残存的氨入泄漏现场，但均被残存的氨气熏得眼泪直流气熏得眼泪直流阅读材料思考：氨气有哪些物理性质？阅读材料思考：氨气有哪些物理性质？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

4、比空气轻比空气轻 极易溶于水（极易溶于水（1:700），水），水溶液叫溶液叫“氨水氨水” -常作致冷剂常作致冷剂 氨易液化氨易液化“液氨液氨”（沸点（沸点-33. 35 ） 还有氯气（沸点还有氯气（沸点-34. 6 ） 二氧化硫（沸点二氧化硫（沸点-10 ）还有哪些物质也可作致冷剂？还有哪些物质也可作致冷剂？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（2）溶液为什么变为红色？）溶液为什么变为红色？ （3）实验成败的关键是什么？）实验成败的关键是什么？ （1）氨为什么会形成喷泉？）氨为什么会形成喷泉？ 想想看：想想看：a.烧瓶干燥；烧瓶干燥；b.装置的气密性好；装置的气密性

5、好；c.收集的气体纯度尽可能高。收集的气体纯度尽可能高。氨气溶于水溶液显碱性氨气溶于水溶液显碱性 氨极易溶于水，使烧瓶内外形氨极易溶于水，使烧瓶内外形成较大的压差；成较大的压差；实验现象实验现象：a.烧杯内的水由玻璃管进入烧瓶烧杯内的水由玻璃管进入烧瓶内形成内形成喷泉喷泉；形成喷泉的形成喷泉的原因原因：当滴管中的水挤入到：当滴管中的水挤入到烧瓶中时，烧瓶内的氨溶解，使瓶内压烧瓶中时，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溶强迅速降低，瓶外的空气将烧杯内的溶液很快压入到烧瓶，形成喷泉。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.氨水显碱性。氨水显碱性。实验结

6、论实验结论:b.b.烧瓶内溶液呈烧瓶内溶液呈红红色。色。：收集的氨气不纯或较少收集的氨气不纯或较少收集氨气时烧瓶潮湿收集氨气时烧瓶潮湿烧瓶装置气密性不好烧瓶装置气密性不好导管过长导管过长其他其他常见较易形成喷泉实验组合常见较易形成喷泉实验组合瓶中瓶中气体气体A A滴管中滴管中B B 烧杯中溶液烧杯中溶液C C喷泉喷泉HClHCl（1 1：500500）NO2NO2、O2O2NHNH3 3（1 1：700700）SO2SO2（1 1：4040）CO2CO2（1 1：1 1）H2OH2OH2ONaOH溶液溶液H2O,石蕊石蕊H2O,酚酞酚酞红色红色无色无色红色红色红色红色abbcH2ONaOH溶液

7、溶液,酚酞酚酞3、氨的化学性质、氨的化学性质 氨水中含少量氢氧根离子，呈弱碱性，故能使酚氨水中含少量氢氧根离子，呈弱碱性，故能使酚酞试液酞试液变红变红。 NH3 + H2O NH3H2ONH4+ + OH-（1）氨与水反应氨与水反应 或或 NH3 + H2O NH4+ + OH- NH3 H2O = NH3 + H2ONH3+H2O NH3.H2O 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纯净物混合物混合物“3+3”NH3 氨水和液氨的区别氨水和液氨的区别离子：离子：NH4+、OH-、 微量微量H+分子：分子：NHNH3 3、 H H2 2O O 、 NHNH3 3HH2 2

8、O(O(主要主要) )液氨氨水一水合氨 在氨的喷泉实验中，烧瓶内溶液的物质的量在氨的喷泉实验中，烧瓶内溶液的物质的量浓度是多少？（假设实验是在标准状况下进行）浓度是多少？（假设实验是在标准状况下进行） 氨气体积设为氨气体积设为VL 注意：氨水中溶质是注意：氨水中溶质是NH3，不是，不是NH3H2O 氨气物质的量为氨气物质的量为(V/22.4)mol 氨水溶液体积也是氨水溶液体积也是VL 氨水溶液物质的量浓度为氨水溶液物质的量浓度为 (V/22.4)/V= 0.045 mol/L小常识 液氨，又称为无水氨，是一种无色液体, 有刺激性恶臭味。与空气混合形成爆炸性混合物（爆炸极限15.7-27.4%

9、）。液氨具有腐蚀性，且容易挥发，化学事故发生率相当高。能侵袭湿皮肤、粘膜和眼睛，可引起严重咳嗽、支气管痉挛、急性肺水肿，甚至会造成失明和窒息死亡，接触液氨可引发严重冻伤 为什么在氨气泄漏现场会寒气逼人？为什么在氨气泄漏现场会寒气逼人？消防队员应该如何除去白茫茫的氨气？消防队员应该如何除去白茫茫的氨气？附近居民怎样做才能避免受伤？附近居民怎样做才能避免受伤？ 液氨气化吸收热量 喷水，使氨气转化为氨水防化兵在水幕的保护下，一点一点接近氨气罐防化兵在水幕的保护下，一点一点接近氨气罐 用湿毛巾捂住鼻孔呼吸，尽快逃离现场 短短十几分钟，整个天空被浓浓的短短十几分钟，整个天空被浓浓的白雾笼罩，处处弥漫着刺

10、鼻的气味，村民们携白雾笼罩，处处弥漫着刺鼻的气味，村民们携家带口惊慌失措向村外狂奔。家带口惊慌失措向村外狂奔。“白烟白烟”过后，过后，有有2020人中毒，人中毒，1515人被冻僵，其中人被冻僵，其中4 4人死亡。同人死亡。同时大片的庄稼、蔬菜被熏死时大片的庄稼、蔬菜被熏死 假如你正处在液假如你正处在液氨泄漏的现场，你将氨泄漏的现场，你将如何去做？如何去做？ 假如你正处在液氨泄漏的假如你正处在液氨泄漏的现场，你将如何去做？现场，你将如何去做？ 求助求助: : 自自救救互互救救逃逃生生 刺激性气味气体刺激性气味气体 液氨气化时吸收大量热液氨气化时吸收大量热极易溶于水极易溶于水 比空气密度小比空气密

11、度小氨水溶液显碱性氨水溶液显碱性依据性质依据性质 处理方法处理方法 报警报警:110 119:110 119 闭眼闭眼 戴眼罩戴眼罩 防毒面具防毒面具 低头弯腰低头弯腰 低处跑低处跑 披棉被披棉被 穿棉衣穿棉衣 捂湿毛巾捂湿毛巾 喷水喷水 捂酸毛巾捂酸毛巾 喷酸喷酸 2、氨气与酸的反应：、氨气与酸的反应：NH3 + HCl = NH4Cl 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.硫酸与氨气反应能否产生白烟？ NH3 + HCl = NH4Cl（2） 氨与酸反应氨与酸反应 书书p98p98页页 （图（图4 42828） 步骤：步骤： 使

12、两根分别蘸有浓氨水和浓盐酸的使两根分别蘸有浓氨水和浓盐酸的 玻璃棒接近。玻璃棒接近。 （不要接触）（不要接触）两根玻璃棒靠近时产生大量白烟。两根玻璃棒靠近时产生大量白烟。 NH3+HCl=NH4Cl现象：现象： 结论结论: : 氨水挥发的氨水挥发的NHNH3 3与盐酸挥发的与盐酸挥发的HClHCl化化 合生成固体小颗粒合生成固体小颗粒NHNH4 4ClCl的缘故。的缘故。挥发性酸（挥发性酸（HCl、HNO3等）遇氨气均有白烟生等）遇氨气均有白烟生成；难挥发性酸成；难挥发性酸H2SO4、H3PO4无此现象。无此现象。NH3 HNO3NH4NO32NH3 H2SO4(NH4)2SO4 NH3+HC

13、l=NH4Cl白烟白烟NH3 不能用浓硫酸干燥不能用浓硫酸干燥. . 从氮元素的化合价考虑，从氮元素的化合价考虑，氨还有哪些性质？氨还有哪些性质？（3）氨的催化氧化）氨的催化氧化4NH3 5O2 4NO+6H2O催化剂催化剂N2NH3O2NOO2NO2H2OHNO3思考与交流思考与交流：氨经一系列反应可以得到硝酸，氨经一系列反应可以得到硝酸， 如下图所示如下图所示1 1、试写出以下每一步转化的反应方程式。、试写出以下每一步转化的反应方程式。2 2、分析上述每一步反应中氮元素化合价的变、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化，指出氮元素发生的是氧化反应还

14、是还原反应。应。NHNH4 4HCOHCO3 3，俗称碳铵，有一农民看到买回的，俗称碳铵，有一农民看到买回的碳铵袋子上有些脏，于是蘸水擦了擦，回去碳铵袋子上有些脏，于是蘸水擦了擦，回去以后发现化肥有些发潮，于是把它放到太阳以后发现化肥有些发潮，于是把它放到太阳底下晒，晒过以后，觉得肥料好像变少了。底下晒，晒过以后，觉得肥料好像变少了。根据材料你知道铵盐有什么性质？根据材料你知道铵盐有什么性质？在储存、运输时应该注意什么？在储存、运输时应该注意什么？思考：思考：铵盐不稳定、加热易分解，铵盐不稳定、加热易分解，应避光保存在干燥阴凉处应避光保存在干燥阴凉处。铵盐不稳定，铵盐不稳定，受热易分解受热易分

15、解 （2）化学性质：）化学性质：NH4Cl NH3 HCl NH4HCO3 NH3 H2O +CO2 4、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+)和酸根离和酸根离 子构成的化合物子构成的化合物铵盐与碱反应铵盐与碱反应 NH4NO3 + NaOH = NaNO3+ NH3 + H2O应用：应用：a.a.实验室用来制实验室用来制NHNH3 3 2NH4Cl+Ca(OH)2 = CaCl2+2H2O+2NH3 b.b.用于用于NHNH4 4+ +的检验：的检验：加热加热时，能与碱液反应产生使湿润的红色石蕊试纸时，能与碱

16、液反应产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体的物质一定是铵盐变蓝的气体的物质一定是铵盐所有铵盐遇碱共热都可以生成氨气。所有铵盐遇碱共热都可以生成氨气。铵铵盐盐+ +碱碱氨气氨气+ +水水+ +新盐（新盐（加热加热时）时） 或或铵铵盐盐+ +稀碱稀碱一水合氨一水合氨+ +新盐新盐氨的用途氨的用途致冷剂致冷剂制取氨水制取氨水制氮肥制氮肥铵盐铵盐制硝酸制硝酸6、氨的制备、氨的制备（一）氨的工业制备（一）氨的工业制备N2 +3 H2 2NH3高温高压高温高压 催化剂催化剂（3 3）装置：）装置：固固+ +固加热型固加热型（4 4）收集：）收集：向下排空气法向下排空气法（5 5）验满：）验满：( (与氧气的

17、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+2H+2H2 2O+2NHO+2NH3 3( (二二).).氨的实验室制法氨的实验室制法湿润的红色石蕊试纸变蓝湿润的红色石蕊试纸变蓝 （唯一的一种碱性气体唯一的一种碱性气体）；）；蘸有浓蘸有浓HClHCl的玻璃棒接近的玻璃棒接近 试管口产生白烟。试管口产生白烟。收集方法：收集方法：向下排气法向下排气法验满方法：验满方法：将湿润的红色石蕊试纸放在试管将湿润的红色石蕊试纸放在

18、试管口，如果试纸变蓝，说明氨气已集满。口，如果试纸变蓝，说明氨气已集满。棉花的作用：棉花的作用：防防止止空空气气对对流流干燥装置干燥装置CaOCaO、碱石灰、碱石灰(NaOH(NaOH和和 CaOCaO) )等碱性干燥剂等碱性干燥剂注意：无水注意：无水CaClCaCl2 2不能干燥不能干燥NHNH3 3（形成（形成CaClCaCl2 2 8NH 8NH3 3)尾气吸收：尾气吸收：稀硫酸吸收多余的氨气稀硫酸吸收多余的氨气. .装置：倒扣漏斗装置：倒扣漏斗3.3.棉花的作用：棉花的作用：防止空气对流，氨气逸散到空气中，提高集气的速度防止空气对流，氨气逸散到空气中，提高集气的速度和纯度，通过浸湿稀硫酸起到环保作用和纯度，通过浸湿稀硫酸起到环保作用思考：思考：1.用氢氧化钠代替氢氧化钙好吗？用氢氧化钠代替氢氧化钙好吗？ 氢氧化钠易吸水，易结块，不易产生氢氧化钠易吸水，易结块，不易产生NHNH3 3；热的氢氧化钠对玻璃有腐蚀作用。热的氢氧化钠对玻璃有腐蚀作用。2.铵盐不用硝铵、碳铵铵盐不用硝铵、碳铵加热时，硝铵可能发生爆炸性的分解反应，较危加热时，硝铵可能发生爆炸性的分解反应，较危险；碳铵受热极易分解产生险；碳铵受热极易分解产生CO2CO2，