1、第四章 非金属及其化合物,第四节 氨 硝酸 硫酸,第1课时,新课标人教版高中化学课件系列,化学 必修1,N2+3H2 2NH3,一、氨,合成氨是人类发展史上的一项重大突破，解决了因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题。,对合成氨研究有贡献的三位科学家。,一、氨,1900年，法国化学家勒沙特列在研究平衡移动原理的基础上通过计算，认为N2、H2在高压条件下可以直接化合生成氨，接着，他用实验来验证。但在实验过程中发生了爆炸，他也没有调查事故发生的原因，而是觉得这个实验有危险，于是放弃了研究。勒沙特列的合成氨实验就这样夭折了。,一、氨,后来查明是由于他所用混合气体中含有O2，实验中H2和O2化合发生了爆炸。
2、,稍后，德国化学家耐斯特通过理论计算，认为合成氨是不可能的。因此人工合成氨的研究又一次止步。后来才发现，是能斯特计算时误用了一个热力学数据，以至得到错误结论。,一、氨,在合成氨研究屡屡受挫的情况下，德国另一位化学家哈伯知难而进，对合成氨进行了全面系统地研究和实验，终于在1908年7月在实验室里用N2和H2在600、200个大气压下合成氨，产率虽只有2%，但却是科学上的一项重大突破。,一、氨,当哈伯的合成氨工艺流程公众于世后，立即引起了德国当时的统治者们的注意，德国统治者为了达到吞并欧洲称霸世界的野心，同时也利用哈伯想成为百万富翁的贪婪心理，请哈伯出任德国威廉研究所所长，继续他的研究。从1911
3、年到1913年短短两年时间内，哈伯不仅提高了合成氨的产率，而且合成了1000吨液氨，并且用它制造出3500吨烈性炸药TNT。,一、氨,到了1913年第一次世界大战时，哈伯已为德国建成了无数个大大小小的合成氨工厂，为侵略者制造了数百万吨炸药，从而导致并蔓延了这场秧祸全球的世界大战，这也是第一次世界大战德国为什么能坚持这么久的谜底。,一、氨,当事实真相大白于天下时，哈伯受到了各国科学家的猛烈抨击，尤其是当他获得1918年诺贝尔化学奖时，更激起了世界人民的愤怒。 人工合成氨实验的成功令人欢心鼓舞，它对工农业生产、国防科技的重大意义是不言而喻的。但三位科学家留给后人的思考也是深刻的科学必须造福于民！,
4、一、氨,哈伯(18681934)，德国化学家,合成氨工业的奠基人。1918年哈伯由于对合成氨研究作出过重大贡献，而获诺贝尔化学奖。,一、氨,-氨气的喷泉实验,实验48： 演示实验,一、氨,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,一、氨,（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；,一、氨,展示装满氨气的烧瓶,无色, 有刺激性气味的气体；,你得出什么结论？,易液化；,冰块,氨气,液氨,1.氨
5、气的物理性质,极易溶于水(1:700)。,一、氨,2、氨的化学性质,（1）氨与水的反应显弱碱性,NH 3H 2O =NH3 +H2O,一水合氨很不稳定,一、氨,NH3H2O不稳定，受热时容易分解为NH3和H2O。不加热不分解.,现象：溶液红色褪色，冷却后恢复红色。,【探究实验】：,将氨的酚酞溶液倒入栓有小气球的试管中，加热。,一、氨,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 NH3H2O， NH3H2O可以小部分电离成NH4+和OH-。,红色,变蓝,弱碱性,一、氨,NH
6、3+H2O NH3H2O NH4+OH-,氨水中的分子有：H2O、NH3 和 NH3H2O,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？,一、氨,（2）氨与酸的反应,写出上述反应的离子方程式,一、氨,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+HClNH4Cl,一、氨,一、氨,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
7、酸或磷酸与氨气反应能否产生白烟？,一、氨,NH3+HCl=NH4Cl (白烟),此反应可检验NH3或HCl,【知识延伸】： 挥发性酸（HCl、HNO3等）遇氨气均有白烟生成； 难挥发性酸H2SO4无此现象。,一、氨,思考与交流,一、氨,2NO + O2= 2NO2,3NO2 +H2O =2HNO3 +NO,一、氨,这个反应叫做氨的催化氧化， 它是工业上制硝酸的基础.,-3,+2,一、氨,3氨的用途：,氨,一、氨,氨的用途,制硝酸,制纯碱,制尿素,做致冷剂,一、氨,2NH3+H2SO4 =(NH4)2SO4,NH3 +HNO3 = NH4NO3,NH3 +CO2+ H2O = NH4 HCO3,
8、制铵盐,4NH3+5O2 = 4NO+6H2O,催化剂,2 NO + O2 = 2NO2,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,制硝酸,2NH3+CO2 = CO(NH2)2+ H2O,催化剂,制尿素,NH3(g) NH3(l),制冷剂,一、氨,4、铵盐,物理性质：,铵盐都是晶体,铵盐都易溶于水,铵盐的形成：NH3 + H+=NH4+,铵盐都不稳定，受热易分解,一、氨,铵盐的化学性质,（1）铵盐受热易分解,一、氨,（2）铵盐与碱反应,NH4NO3 + NaOH = NaNO3 +H2O +NH3 ,(NH4)2SO4+2NaOH = Na2SO4+2H2O+2NH3 ,运用： 实验室
9、用来制NH3、用于NH4+的检验,反应实质： NH4+ OH=NH3+H2O,一、氨,如何用实验方法证明某白色固体是铵盐？,试剂及操作：,滴加NaOH溶液，再加热，并将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口。,实验现象：,产生无色刺激性气味气体，能使湿润红色石蕊试纸变蓝。,铵盐（NH4+）的检验：,一、氨,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。,一、氨,氮 肥,一、氨,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
10、，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。,一、氨,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。,一、氨,（1）原料：NH4Cl、Ca(OH)2,
11、（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,5、NH3的实验室制法,一、氨,（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CaCl28NH3),一、氨,除了利用上述方法之外，实验室有无其他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,一、氨,浓氨水,固体CaO,思考：有什么现象？为什么有此现象？,方法三,1
12、、吸收水分，减少溶剂。 2、增加OH-的浓度。 3、放出热量，升高温度。,一、氨,6、氨气的工业制法:,一、氨,自然界中氮的循环,一、氨,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,一、氨,1.能将NH4Cl 、(NH4)2SO4、NaCl、 Na2SO4四种溶液一一区别开来的试剂是（ ） A . NaOH B. AgNO3 C . BaCl2 D. Ba(OH)2,D,一、氨,习题巩固,2. 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,NO2,3.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,Thanks 谢谢您的观看！,