人教版高中化学必修1 4.4氨-硝酸-硫酸

课件72张PPT。第四节 氨 硝酸 硫酸 1、氮的固定：
将游离态的氮转变为化合态的氮的方法。自然固氮：豆科植物固氮 人工固氮：工业合成氨雷雨天产生一氧化氮气体 一、氨2、氨的物理性质 无色、有剌激性气味的气体 比空气轻 极易溶于水（1：700） ----常作致冷剂 氨易液化（沸点-33. 35 ℃）实验现象：a.烧杯内的水由玻璃管进入烧瓶内形成喷泉；形成喷泉的原因：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溶液很快压入到烧瓶，形成喷泉。b.烧瓶内溶液呈红色。：实验结论：（1）氨气极易溶于水；氨气溶于水后，使得烧瓶内的压强减小， 外部压强增大；外面的液体被压入烧瓶内形成喷泉。（2）氨气溶于水显碱性，使酚酞试液变红，说明与水反应后有碱性物质生成。3、氨的化学性质（1）氨与水反应NH3+H2O NH3.H2O氨水显碱性的原理 NH3·H2O很不稳定，受热易分解 氨水中含少量氢氧根离子，呈弱碱性，故能使酚
酞试液变红。氨水是氨气的水溶液，是混合物。氨溶于水中，大部份与水结合成一水合氨。 一水合氨小部份电离成铵根离子和氢氧根离子 故氨水中含NH3 ， H2O ， NH3·H2O (三分子)液氨是液态的氨，是纯净物。少量的NH4+ ， OH- （二离子）。 讨论：
氨水与液态氨有何区别？氨水中主要含有哪些微粒？氨水的成分纯净物混合物NH3 氨水和液氨的区别离子：NH4+、OH-、
微量H+分子： NH3、 H2O 、 NH3·H2O(主要) 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） 氨气体积设为VL 注意：氨水中溶质是NH3，不是NH3·H2O 氨气物质的量为(V/22.4)mol 氨水溶液体积也是VL 氨水溶液物质的量浓度为
(V/22.4)/V= 0.045 mol/L（2）氨与酸反应书p98页 （图4－28） 氨与氯化氢的反应实验步骤：用两根玻璃棒分别在浓氨水和浓
盐酸里蘸一下，然后使两根玻璃
棒接近（不要接触）；观察现象实验现象：产生大量的白烟实验结论:氨水挥发的NH3与盐酸挥发的HCl
化合生成固体小颗粒NH4Cl的缘故。NH3＋ HCl ＝NH4Cl沾有浓盐酸的玻棒沾有浓氨水的玻棒HClNH3NH3+HCl＝NH4Cl书p98页 （图4－28）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。 NH3+HCl==NH4Cl现象： 结论: 氨水挥发的NH3与盐酸挥发的HCl化
合生成固体小颗粒NH4Cl的缘故。——此反应可检验NH3或HCl 空瓶生烟（2）氨与酸反应NH3＋ HNO3＝NH4NO3 （白烟）2NH3＋ H2SO4＝(NH4)2SO4NH3+HCl=NH4Cl （白烟）写出上述反应的离子方程式 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 能不能用浓硫酸干燥？1、氨气中氮元素的化合价是多少？2、氨气具有什么性质？－3还原性（3）氨的催化氧化---氨的还原性N2NH3O2NOO2NO2H2OHNO3思考与交流：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。①铵盐不稳定，受热易分解 （2）化学性质：(4)铵盐（1）物理性质：铵盐均溶于水，为白色固体——由铵根离子(NH4+)和酸根离子构 成的化合物②铵盐与碱反应应用：
a.实验室用来制NH3 b.用于NH4+的检验： 加热时，能与碱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(5)氨的用途①工业制化肥
②有机合成的重要化工原料
③作制冷剂(6)氨的制备a、氨的工业制备（3）装置：固+固加热型（4）收集：向下排空气法（5）验满：(与氧气的制取装置相同)（1）药品：氯化铵晶体、消石灰固体（2）原理：2NH4Cl+Ca(OH)2 = CaCl2+2H2O+2NH3↑b、氨的实验室制法①用湿润的红色石蕊试纸检验试纸变蓝
②用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验产生白烟思考：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NH3；
热的氢氧化钠对玻璃有腐蚀作用。
（3）尾气处理装置?棉花的作用：防止空气对流，提高集气速度和纯度。?干燥氨气的常用试剂：①CaO、碱石灰等碱性干燥剂
②无水CaCl2不能用来干燥NH3（形成CaCl2· 8NH3)
?实验室中还可以用哪些方法快速制氨气：
①加热浓氨水法（装置与实验室制氯气的发生装置相同）②浓氨水加碱石灰法（碱石灰吸水、溶解时放热）NaOH和CaO的混合物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练习1、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A C练习2、如图所示：烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻震荡烧瓶，然后打开弹簧夹，烧杯中的液体呈喷泉状喷出，则a、b不可能是（ ）
A、a为HCl气体，b为H2O
B、a为CO2气体，b为浓NaOH溶液
C、a为Cl2气体，b为饱和NaCl溶液
D、a为Cl2气体，b为浓NaOH溶液C1.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：B2.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AC3 .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）CaCl2与稀硫酸
（D）NH4HCO3与稀盐酸D4.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 。NH3NONO2第四节 氨 硝酸 硫酸（二） 硫酸 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—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 - = H2O2 H+ + CuO = Cu2+ + H2O 2 H+ + CO3 2- = H2O + CO2与活泼金属反应二、硫酸的氧化性2、浓硫酸（1）浓H2SO4的物理性质
色态：无色、粘稠的油状液体
沸点：约338℃——难挥发酸（高沸点酸）
密度：1.84g/cm3——高密度酸
溶解性：跟水任意比互溶，溶解放出大量热[思考] 浓硫酸应如何稀释？ 用于制易挥发酸，如盐酸。.【思考】稀硫酸和浓硫酸的性质有何不同？两高：沸点、密度高
两大：溶解度、溶解放热量大你对浓硫酸知多少？（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：1.能用浓硫酸干燥H2S、NH3气体吗？2.将硫酸铜晶体投入浓硫酸中,有何现象?问题探究1、下列不能用浓硫酸干燥的气体是 （ ）
①Cl2 ② O2 ③ SO2 ④ H2 ⑤ HCl
⑥NH3 ⑦ CO2 ⑥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2H2SO4 (浓) + C== CO2 + 2H2O + 2SO2脱水性氧化性△现象： 加热能反应，产生的气
体能使品红褪色，使石蕊溶液变红；溶液稀释后呈蓝色。3）浓硫酸强氧化性
a、与金属反应 浸有碱液的棉团的作用:吸收多余的SO2，防止大气污染练习并讨论：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 还原剂 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。结论：浓硫酸既有氧化性又有酸性若铜过量，硫酸能否完全反应？为什么？ 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（钝化现象）。因此，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Fe、Al反应。 运硫酸的铁罐车思考：如何区分浓硫酸和稀硫酸？ 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。b、 与某些非金属反应 设计一实验，证明浓硫酸与碳反应的生成物含有
水、二氧化硫和二氧化碳 。思考题加热时，浓硫酸也能与某些非金属反应（S、C等）无水硫酸铜、品红、酸性高锰酸钾或溴水、品红、澄清的石灰水仪器连接如下说明：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。验证碳和浓硫酸反应的产物检验水检验SO2除去SO2检验CO2褪色不褪色变浑浊证明含SO2除去含SO2证明无SO2证明含CO2证明含H2O3、硫酸的用途： 硫酸是世界上用量最大、用途最广的化工基本原料之一，故素有“化学工业之母”之称。 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。 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。吸收现成的水反应生成水问题？1、将下列现象中硫酸表现出来的性质写在空白处：(1)敞口放置浓硫酸时,质量增加．
(2)把CuSO4?5H2O 晶体放入浓硫酸中,变白色
(3)锌粒放入稀硫酸中,有气体放出．
(4)把木屑放入浓硫酸中,变黑． 练习：吸水性吸水性酸性、氧化性脱水性第四节 氨 硝酸 硫酸（三） 硝酸 二、硝酸1、物理性质
无色、易挥发、有刺激性气味液体，能以任意比溶于水，沸点低：83℃；常用浓硝酸的浓度为69％，含HNO3 98%的硝酸—发烟硝酸
2、化学性质
（1）酸性
【猜一猜】浓HNO3要保存在棕色瓶里，并置于阴凉的地方。你能否得出硝酸可能有的性质？
（2）不稳定性
4HNO3（浓） ===== 2H2O+4NO2↑+O2↑
加热或光照2、不稳定性 硝酸分解产生NO2，NO2溶于硝酸而使硝酸呈现黄色。保存：密封于棕色瓶中,并放在阴暗处！久置浓硝酸为什么呈黄色？3Cu+8HNO3(稀) =3Cu(NO3)2+2NO +4H2O结论：硝酸具有强的氧化性。Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O3.与金属反应（强的氧化性）
浓硝酸：剧烈反应，铜片溶解，生成大量红棕色气体，溶液变蓝色；稀硝酸：反应较缓慢，铜片慢慢溶解，生成大量无色气体，遇空气逐渐变为红棕色。 硝酸具有强的氧化性，也能跟许多非金属（如碳）反应4HNO3 （浓）+ C = CO2 + 4NO2 + 2H2O 4.与非金属反应 硝酸浓度越大，氧化性越强。 氧化性：浓HNO3 > 稀HNO3 ⑴大量实验证明：不论浓、稀硝酸都有很强的氧化性，几乎能与所有金属(除Pt、Au等少数金属外)反应，如：Mg、Al、Zn、Fe、Cu等。但Al、Fe在冷、浓硝酸中要发生钝化。（2）Pt、Au不与硝酸反应，但能与王水反应。记忆方法 ：
王水：“三言（盐）一笑（硝）” 可以用铁、铝制的容器盛装浓硫酸或浓硝酸王水是由浓硝酸和浓盐酸以体积比1：3组成的混合物，具有极强的氧化性，能氧化Pt、Au等极不活泼金属。 小结：反应规律①除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎能氧化所有的金属；
②一般，浓HNO3的还原产物为NO2，稀HNO3的还原产物为NO。
③硝酸浓度越浓，氧化性越强 氧化性：浓硝酸>稀硝酸
④常温下Fe、Al等金属在浓HNO3中发生“钝化”；
⑤非金属单质可被HNO3氧化为最高价氧化物或其含氧酸。
⑥硝酸还能氧化FeO、 Fe(NO3)2(Fe2+)、
HBr(Br-)、 HI(I-) 、H2S (S2-)、 SO2等具有还原性的化合物发生氧化还原反应硝酸的用途硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、燃料、塑料、硝酸盐等，在实验室里它是一种化学试剂。氧化性酸小结: 硝酸(浓或稀)、硫酸（浓）、次氯酸、王水（硝酸和盐酸）等，都是具有强氧化性的酸。易钝化物质小结: Mg、Al在空气中其表面形成致密的氧化物薄膜而钝化。
Al、Fe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。
浓硝酸、浓硫酸、浓盐酸性质对比有有有有有有无有有稳定 稳定不稳定易挥发难挥发易挥发无有无无有无1.分别将盛有浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸的烧杯露置于空气中，放置一段时间后，质量增大的是 ，原因是 ，质量减少的是 ，原因是 。浓H2SO4 浓H2SO4吸收空气中的水蒸气 浓盐酸、浓硝酸 浓盐酸、浓硝酸均具有挥发性. 练习2.下列试剂不需要保存在棕色试剂瓶内的是 ( )A、浓HNO3 B、NaCl溶液
C、新制氯水 D、AgNO3 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B3.一定量的浓硝酸里加入过量铜会发生哪些变化? 反应停止后,如果在溶液中再加入足量稀盐酸会出现什么情况?溶液中存在NO3-,它遇到H+后,会继续氧化
铜,当然此时NO3-/H+的溶度较稀.4.下列反应中HNO既表现氧化性又表现酸性的是(A)C+浓HNO3?(B)FeO+HNO3???
(C)Fe2O3+HNO3???? (D) Cu+浓HNO3? BD?5.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
(A)Cu+浓HNO3? (B)Cu+稀HNO3???? ???
(C)CuO+HNO3????? ?? (D) Cu(OH)2+HNO3A将1.92g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1.12L（标准状况）则所消耗的硝酸的物质的量是（ ）
A 0.12mol B 0.11mol
C 0.10mol D 0.08molCu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)== 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O B 3Cu+8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O X4X2XY3/8Y 2/3Yn(HNO3)=4×0.0225 +3/8×0.0075=0.11mol 1.92g铜粉 n(Cu)=0.03mol，
气体为1.12L n(气体)=0.05mol方法一 元素守恒法：
n(HNO3)=0.05+0.06=0.11mol1.92g铜粉，气体为1.12LCu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)== 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O n (HNO3)== n(氧化性) + n(酸性)n(氧化性)= 1.12/22.4 =0.05mol n(酸性) = 2×1.92/64 =0.06mol方法二