高一化学必修1第四章第四节 氨 硝酸 硫酸-新人教.ppt

必修1第四章第四节氨硝酸硫酸 目标定位1 掌握氨 硝酸 硫酸及铵盐的性质 2 掌握氨的实验室制法 3 了解硫酸硝酸及氨的用途 4 掌握氨气的喷泉实验及氨气的检验方法 一 氨 杭州市一制冷车间发生氨气泄漏2004年4月20日上午10时 杭州市一制冷车间发生氨气泄漏事件 整个厂区是白茫茫的一片 方圆数百米 空气中弥漫着一股浓烈的刺激性气味 进入厂区呼吸都感到困难 厂区内寒气逼人 市消防中心接到报案后立即制定方案 出动上百名消防队员 十余量消防车 思考 1 为什么在氨气泄漏时工厂里会寒气逼人 2 如何吸收弥漫在空气中的大量氨气 3 被围困在污染区的群众怎样做才能保证不吸入氨气 氨气的喷泉实验 实验4 8 演示实验 城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述的原理相似 科学视野 2 溶液为什么变为红色 3 实验成败的关键是什么 1 氨为什么会形成喷泉 想想看 a 烧瓶干燥 b 装置的气密性好 c 收集的气体纯度尽可能高 氨气溶于水溶液显碱性 氨极易溶于水 使烧瓶内外形成较大的压差 喷泉实验1 装置的组成2 形成喷泉的条件3 造成压强差的机理形成喷泉的关键是减少瓶内压强 方法有以下三种 气体易溶于水或易溶于某种液体 气体在水中或溶液中的溶解度很大 常温下1体积水中溶解气体的体积大于30体积 即可形成喷泉 如SO2 HCl HBr HI NO2 NH3等在室温条件下都可作喷泉实验 形成内外压强差 大气压强不变 迅速减少储气瓶内的压强以造成内外压强差 储气瓶内压强不变 人为增大外界压强以造成内外压强差 减少瓶内气体物质的量 途径是根据气体物质的性质 选择不同的溶剂 降低瓶内气体的温度 途径是采用冰水袋冷却烧瓶 使瓶内气体温度降低 增大气体的体积 途径是改变烧瓶的容积 将胶头滴管改为玻璃管 在玻璃管上 连接一个挤扁的洗耳球 待烧瓶内收集满氨气后 松开洗耳球的夹子 烧瓶内气体就会自动进入洗耳球 从而达到增大气体的体积 减少瓶压强的目的 4 喷泉实验失败的原因5 极易溶于水的气体 HCl HBr HI NO2 NH3 SO2等 极易与某些溶液反应的气体 CO2 NO2 SO2 NaOH溶液 装置气密性问题 仪器不干燥 气体纯度不够 思考 通过氨气的喷泉实验得到启发 请设计一CO2的喷泉实验 CO2 NaOH溶液 1 氨的性质 氨是没有颜色 有刺激性气味的气体 极易溶于水且溶解很快 常温下 1 700 极易液化 液氨在气化时吸热 利用这一性质 液氨常用作致冷剂 氨的物理性质 展示装满氨气的烧瓶 无色 有刺激性气味的气体 让我们观察一个有趣的实验 你得出什么结论 易液化 冰块 氨气 液氨 氨气的物理性质 极易溶于水 1 700 上一页 下一页 结束 回目录 氨的化学性质 1 氨跟水反应 显弱碱性 NH3极易溶于水 1 700 所以氨水显 既能使无色的酚酞溶液变成 又能使湿润的红色的石蕊试纸 NH3与水反应后有碱性物质生成 大部分NH3与水结合成NH3 H2O NH3 H2O可以小部分电离成NH4 和OH 红色 变蓝 弱碱性 氨跟水的反应 NH3 H2ONH3NH4 H2OOH H 氨水保存 分析氨水的成份 氨水的密度 c NH3 x y z mol L 氨水的浓度 氨水中的分子有 H2O NH3和NH3 H2O 氨水中的离子有 NH4 H 和OH 液氨是氨气加压或降温后形成的液态物质 液氨所含的微粒是NH3 所以 氨水是混合物 所以 液氨是纯净物 讨论 氨水的主要成份有哪些 氨水与液态氨有何区别 比较 氨水与液氨 名称 氨水 液氨 形成 物质分类 成分 氨气溶于水 H2O NH3 H2O 混合物 氨气降温加压液化 纯净物 NH3 NH3 NH4 OH H 讨论 氨与水反应后产物和离子各有哪些 氨气的水溶液叫做氨水 是混合物 成份 3 3 3种分子 3种离子 NH3 H2O NH3 H2O OH NH4 H 氨水 一水合氨 液氨 上一页 下一页 结束 回目录 2 氨跟酸的反应 写出上述反应的离子方程式 氨与氯化氢的反应 沾有浓盐酸的玻棒 沾有浓氨水的玻棒 HCl NH3 现象 产生大量白烟 NH3 HCl NH4Cl 上一页 下一页 结束 回目录 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 硫酸或磷酸与氨气反应能否产生白烟 3 1 氮肥 用途 3 化工原料 2 致冷剂 无机 生产硝酸 铵盐和纯碱等 有机 合成纤维 塑料 染料和尿素等 生产硝酸原理 侯德榜制碱法 NaCl NH3 CO2 H2O NH4Cl NaHCO3 铵盐 物理性质 铵盐都是晶体 铵盐都易溶解于水 铵盐的形成 NH3 H NH4 铵盐都不稳定 受热分解 铵盐的化学性质 1 铵盐受热易分解 2 铵盐与碱反应 NH4NO3 NaOH NaNO3 H2O NH3 NH4 2SO4 2NaOH Na2SO4 2H2O 2NH3 运用 实验室用来制NH3 用于NH4 的检验 反应实质 NH4 OH NH3 H2O 铵盐的用途 大量的铵盐用于生产氮肥 硝酸铵用于制炸药 氯化铵常用作印染和制干电池的原料 也可以用于金属的焊接 以除去金属表面的氧化物薄膜 氮肥 氯化铵的妙用 防火布 将一块普通的棉布浸在氯化铵的饱和溶液中 片刻之后 取出晾干就成防火布了 将这块经过化学处理的布用火柴点 不但点不着 而且还冒出白色的烟雾 科学视野 原来 经过这种化学处理的棉布 防火布 的表面附满了氯化铵的晶体颗粒 氯化铵这种物质 它有个怪脾气 就是特别怕热 一遇热就会发生化学变化 分解出两种不能燃烧的气体 一种是氨气 另一种是氯化氢气体 上一页 下一页 结束 回目录 这两种气体把棉布与空气隔绝起来 棉布在没有氧气的条件下当然就不能燃烧了 当这两种气体保护棉布不被火烧的同时 它们又在空气中相遇 重新化合而成氯化铵小晶体 这些小晶体分布在空气中 就象白烟一样 实际上 氯化铵这种化学物质是很好的防火能手 戏院里的舞台布景 舰艇上的木料等 都经常用氯化铵处理 以求达到防火的目的 上一页 下一页 结束 回目录 1 为什么在氨气泄漏现场会寒气逼人 2 消防队员应该如何除去白茫茫的氨气 3 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 用湿毛巾捂住鼻孔呼吸 尽快逃离现场 上一页 下一页 结束 回目录 2 NH3的实验室制法 原理 加热铵盐与碱的固体混合物如 将固体NH4Cl与Ca OH 2混合加热 即得到NH3 讨论 NH3如何收集 如何检验NH3已经收满 剩余的NH3如何处理 若要制备干燥的NH3 可用什么作干燥剂 NH3的实验室制法 1 原料 NH4ClCa OH 2 2 原理 2NH4Cl Ca OH 2 2NH3 2H2O CaCl2 3 制取装置 固固加热装置 棉花的作用 防止空气对流 4 收集装置 向下排空气法 5 检验 a 使湿润的酚酞试纸变红b 遇浓盐酸产生大量的白烟 6 尾气处理 用水吸收NH3 要得到干燥的氨气 常用试剂有哪些 CaO 碱石灰等碱性干燥剂 无水CaCl2不能用来干燥NH3 形成CaCl2 8NH3 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 浓氨水 方法二 加热浓氨水制氨气 浓氨水 固体CaO 思考 有什么现象 为什么有此现象 方法三 1 吸收水分 减少溶剂 2 增加OH 的浓度 3 放出热量 升高温度 氮在自然界中的循环 讨论 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 高能固氮 人工固氮 土壤中的氮 铵盐 硝酸盐 细菌分解 动物排泄物及遗体 植物遗体 动物摄取 植物吸收 硝酸盐 上一页 下一页 结束 回目录 思考 1 能将NH4Cl NH4 2SO4 NaCl Na2SO4四种溶液一一区别开来的试剂是 ANaOHBAgNO3CBaCl2DBa OH 2 D 思考2 某学生在氨气的喷泉实验基础上积极思考产生喷泉的其他方法 并设计如图所示的装置 在锥形瓶中 分别加入足量的下列物质 反应后可能产生喷泉的是 A Cu与稀盐酸 B NaHCO3与NaOH C CaCO3与稀硫酸 D NH4HCO3与稀盐酸 D 思考3 若在锥形瓶外放一水槽 瓶中加入酒精 水槽中加入冷水后 再加入足量的下列物质 结果也产生了喷泉 水槽中加入的物质可能是 A 浓硫酸B 食盐C 硝酸钾D 硫酸铜 A 思考4 比较甲和乙两套装置 从产生喷泉的原理来分析 甲是上部烧瓶内气体压强 乙是下部锥形瓶内气体压强 填 增大 或 减小 甲 乙 生活中有类似的例子吗 减小 增大 NH3 H2O很不稳定 受热就会分解 一水合氨是弱碱 能使酚酞试液变红 NH3 H2O NH3 H2O 氨水是弱碱 氨水呈弱碱性 液氨是弱碱 NH3 H2O是弱碱 判断 上一页 下一页 结束 回目录 练习 下列组合能形成明显喷泉并充满烧瓶的是 A B BD A B C三种气体 A无色 在一定条件下A能与O2反应生成B B不溶于水 它能与O2反应生成红棕色气体C A C气体均溶与水 其水溶液分别呈碱性与酸性 推断A B C NH3 NO NO2 下列关于氨性质的叙述中正确的是 A 氨气可用排水法收集B 氨水成碱性C 氨气和酸相遇都能产生白烟D 在反应NH3 H NH4 中 氨失去电子被氧化 习题巩固 B 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 A 将湿润的红色石蕊试纸放在瓶口B 将干燥的红色石蕊试纸放在瓶口C 用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口D 将湿润的蓝色石蕊试纸放在瓶口 AC 二 硫酸和硝酸的特性 使指示剂变色 与碱发生中和反应 与碱性氧化物反应 与盐反应 稀硫酸与硝酸使紫色石蕊试液变红 H OH H2O 2H CuO Cu2 H2O 2H CO32 H2O CO2 与活泼金属反应 思考与交流 1 硫酸 硝酸 盐酸都是酸 它们在组成上用什么特点 它们都是酸 在水溶液中电离出H 硫酸 硝酸是含氧酸 盐酸是无氧酸 硫酸是二元酸 硝酸和盐酸是一元酸 2 这些特点与酸的通性有什么关系 用电离方程式表示 在水溶液中都电离出氢离子 HA H A 一 硫酸的性质 1 思考 稀硫酸和浓硫酸的性质有何不同 浓H2SO4的物理性质A 色态 无色 粘稠的油状液体B 沸点 约338度 难挥发酸 高沸点酸 C 密度 1 84g cm3 高密度酸D 溶解性 跟水任意比互溶 溶解放出大量热 两高 沸点 密度高两大 溶解度 溶解放热量大 2 你对浓硫酸知多少 1 浓硫酸在稀释时应注意什么问题 应将浓硫酸沿烧杯壁向水中慢慢注入 并用玻璃棒不断搅拌 2 实验室制HCl气体是用以下反应制备 你能说明反应进行的理由吗 注 高沸点酸制低沸点酸 难挥发性酸制易挥发性酸 3 浓硫酸的特性 1 吸水性 能吸收水份 可干燥与它不反应的气体 思考 能用浓硫酸干燥H2S NH3气体吗 将硫酸铜晶体投入浓硫酸中 有何现象 浓硫酸能够吸收空气中的水蒸气 因此 在实验室中常用浓硫酸来不与它起反应的气体 问题探究 1 下列不能用浓硫酸干燥的气体是 Cl2 O2 SO2 H2 HCl NH3 CO2 2 实验室常用浓盐酸跟浓硫酸混合来快速简易制取HCl气体 请简述原因 浓硫酸具有吸水性且浓硫酸溶于水时放出大量的热 浓硫酸能够吸收空气中的水蒸气 因此 在实验室中常用浓硫酸来不与它起反应的气体 2 脱水性 浓硫酸与木屑 棉花 纸屑反应 浓硫酸与蔗糖反应 浓硫酸能按水的组成比脱去有机物中的氢和氧元素 a 浓硫酸沾到衣服上应如何处理 b 浓硫酸沾到皮肤上应如何处理 浓硫酸的吸水性与脱水性有何区别 当皮肤或衣物上不小心沾有少许浓硫酸时 应立即用大量水冲洗 实验 将浓硫酸慢慢加入蔗糖中 并用玻璃棒搅拌 现象 蔗糖变黑 体积膨胀 变成疏松多孔的海绵状 并放出有刺激性气味的气体 原因 C12H22O11浓硫酸能将蔗糖中的H和O按原子个数比2 1脱去形成水 使蔗糖生成炭 问题探究 1 写出蔗糖遇浓硫酸发生的化学方程式 C12H22O11 12C 11H2O 2 蔗糖分子中含有水 浓硫酸将水吸去使它生成炭而变黑 这种说法对吗 试分析 不对 因为蔗糖分子中没有水 练习并讨论 3 与铜反应 强氧化性 分析上述反应中电子转移的方向和数目 指出氧化剂和还原剂 并分析浓硫酸在上述反应中体现的性质 失去2e 得到2e 氧化剂 H2SO4还原剂 Cu 加热时 浓硫酸能与大多数金属反应 Au Pt除外 一般没有氢气生成 通常生成SO2气体 书P95实验4 8铜与浓硫酸的反应 现象 有气体产生 此气体使品红溶液褪色或紫色的石蕊试液变红 反应后溶液倒入少量的水中 溶液呈蓝色 反应原理 Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O 浓硫酸与碳的反应 C 2H2SO 浓 CO2 2SO2 2H2O 4 与非金属反应 思考并讨论 请设计实验方案 验证C和浓硫酸反应的产物 加热时 浓硫酸也能与某些非金属反应 S C等 仪器连接如下 说明 应首先用无水硫酸铜验证水 然后用品红验证二氧化硫 再用高锰酸钾氧化多余的二氧化硫 接着再次验证二氧化硫是否全部被氧化 最后才验证二氧化碳 验证C和浓硫酸反应的产物 如何检验浓硫酸与碳反应生成的各种产物 无水硫酸铜 品红 酸性高锰酸钾或溴水 品红 澄清的石灰水 注意 硫酸分子中的硫元素的化合价为价 处于硫元素所有化合价中的价态 在氧化还原反应中化合价只能 表现 浓硫酸被还原一般得到的产物为 6 最高 降低 氧化性 SO2 常温下 浓硫酸可用铁槽车或铝槽车运输 这是因为常温下 浓硫酸可使铁或铝的表面生成一层致密的氧化膜 阻止了内部金属与浓硫酸进一步反应 这种现象叫做 钝化 试写出浓硫酸与铁在加热条件下的反应方程式 并标出电子转移的方向和数目 指出氧化剂和还原剂 硫酸车槽 思考 浓硫酸具有强氧化性 稀硫酸是否有氧化性 如果有 其氧化性与浓硫酸的氧化性有何不同 浓硫酸与稀硫酸比较 稀H2SO4 由H 和SO42 构成 弱氧化性 由H 体现 可与活泼金属反应生成H2浓H2SO4 由H2SO4分子构成 强氧化性 由S体现 加热时可与大多数金属和某些非金属反应 通常生成SO2 练习 下列现象反映了硫酸的哪些主要性质 1 浓硫酸滴在木条上 过一会儿 木条变黑 2 敞口放置浓硫酸时 质量增加 3 锌粒投入稀硫酸中 有气泡产生 4 把铜片放入浓硫酸里加热 有气体产生 5 利用浓硫酸和食盐固体反应可制HCl气体 6 浓硫酸不能用来干燥硫化氢气体 7 利用硫化亚铁跟稀硫酸反应可制H2S气体 答案 1 脱水性 2 吸水性 3 酸性 4 酸性和强氧化性 5 难挥发性 6 强氧化性 7 强酸性 5 硫酸的用途 二 硝酸的性质 1 物理性质 无色 易挥发 有刺激性气味的液体 能以任意比溶于水 含HNO398 的硝酸 发烟硝酸 2 化学性质 1 酸性 略 2 氧化性 与金属反应 除Au和Pt外 Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O 注意 Fe和Al遇到冷的浓硝酸被钝化 被氧化成一层致密的氧化膜 情形跟浓硫酸一样 氧化