高一化学必修1教材44《氨 硝酸 硫酸》课件.ppt

1、第四节 硫酸 硝酸 氨 1、定义：将空气中、定义：将空气中游离的氮游离的氮转变为转变为氮的化合物氮的化合物的方法叫做氮的固定。的方法叫做氮的固定。氮氮的的固固定定 自然自然固氮固氮 人工人工固氮：固氮：合成氨合成氨 豆科植物豆科植物根瘤菌固氮根瘤菌固氮；打雷放电打雷放电条件下固氮。条件下固氮。弗里茨弗里茨哈伯哈伯 1904年，哈伯开始研究合成氨的工业化生产，年，哈伯开始研究合成氨的工业化生产，并于并于1909年获得成功，成为第一个从空气中制年获得成功，成为第一个从空气中制造出氨的科学家。使人类从此摆脱了依靠天然造出氨的科学家。使人类从此摆脱了依靠天然氮肥的被动局面，加速了世界农业的发展。哈氮肥

2、的被动局面，加速了世界农业的发展。哈伯也从此成了世界闻名的大科学家。为表彰哈伯也从此成了世界闻名的大科学家。为表彰哈伯的这一贡献，瑞典科学院把伯的这一贡献，瑞典科学院把1918年的诺贝尔年的诺贝尔化学奖颁给了哈伯。化学奖颁给了哈伯。由于在第一次世界大战中，哈伯担任化学兵工厂厂长，负责由于在第一次世界大战中，哈伯担任化学兵工厂厂长，负责研制、生产氯气、芥子气等毒气，并使用于战争之中，造成近百研制、生产氯气、芥子气等毒气，并使用于战争之中，造成近百万人伤亡。虽然按照他自己的说法，这是万人伤亡。虽然按照他自己的说法，这是“为了尽早结束战争为了尽早结束战争”，但哈伯这一行径，仍然遭到了美、英、法、中等

3、国科学家们的谴但哈伯这一行径，仍然遭到了美、英、法、中等国科学家们的谴责，哈伯的妻子伊美娃也以自杀的方式以示抗议。责，哈伯的妻子伊美娃也以自杀的方式以示抗议。天使与魔鬼的化身天使与魔鬼的化身无色无色的气体的气体密度比空气密度比空气小小易易液化液化（用在电冰箱中作制冷剂）（用在电冰箱中作制冷剂）1、氨的物理性质：、氨的物理性质：有刺激性有刺激性气味气味极易溶于水极易溶于水（1:700）氨气的喷泉实验氨气的喷泉实验 烧杯里的液体由玻璃管进入烧瓶，形成美丽的烧杯里的液体由玻璃管进入烧瓶，形成美丽的喷泉；烧瓶中的液体呈喷泉；烧瓶中的液体呈红色红色。氨气极易溶于水。溶氨气极易溶于水。溶于水时，使烧瓶内压

4、强急剧减小，瓶内外形成较大于水时，使烧瓶内压强急剧减小，瓶内外形成较大的压差；大气压将水压入烧瓶。的压差；大气压将水压入烧瓶。4、含水的胶头滴管在实验中作用？、含水的胶头滴管在实验中作用？引发水上喷引发水上喷5、滴有酚酞的溶液变为红色说明什么？、滴有酚酞的溶液变为红色说明什么？氨气溶于水，溶液显碱性。氨气溶于水，溶液显碱性。1、形成喷泉的原理？、形成喷泉的原理？2、喷泉实验成功的关键？、喷泉实验成功的关键？烧瓶内外形成较大压强差烧瓶内外形成较大压强差a.装置的气密性好；装置的气密性好；b.气体的纯度高；气体的纯度高；c.烧瓶必须干燥。烧瓶必须干燥。3、还有哪些气体也可用于做喷泉实验？、还有哪些

5、气体也可用于做喷泉实验？（1）氨跟水的反应）氨跟水的反应 NH3H2O =NH3+H2O2、氨的化学性质：、氨的化学性质：NH3+H2O NH3H2ONH4+OH-氨水：易挥发，不稳定，易分解氨水：易挥发，不稳定，易分解保存：棕色试剂瓶、密封保存：棕色试剂瓶、密封氨气：高中阶段唯一的一种碱性气体氨气：高中阶段唯一的一种碱性气体氨气溶于水所得的溶液叫氨水氨气溶于水所得的溶液叫氨水分子分子：NH3H2O NH3 H2O离子：离子：NH4+OH-H+(极少量极少量)氨水的成份氨水的成份：1、NH3H2O化学式不能写成化学式不能写成NH4OH。2、氨水中除水分子外，含量最多的是、氨水中除水分子外，含量

6、最多的是NH3H2O，但求，但求氨水的质量分数、物质的量浓度时，视溶质为氨水的质量分数、物质的量浓度时，视溶质为NH3。3、氨水密度小于、氨水密度小于1g/mL，且浓度越大，密度越小。，且浓度越大，密度越小。4、氨水对许多金属有腐蚀作用，不能用金属容器盛放，、氨水对许多金属有腐蚀作用，不能用金属容器盛放，一般装在橡皮袋，陶瓷坛或内涂沥青的铁桶中。一般装在橡皮袋，陶瓷坛或内涂沥青的铁桶中。液氨液氨氨水氨水物质成分物质成分粒子种类粒子种类主要性质主要性质纯净物纯净物（非电解质）非电解质）混合物混合物（NH3H2O为弱电解质）为弱电解质）NH3分子分子NH3NH3H2OH2ONH4+OH-H+（极少

7、）（极少）不具有碱性不具有碱性具有碱的通性具有碱的通性NH3+HCl=NH4Cl（白烟）（白烟）现象：现象：产生大量白烟产生大量白烟（2）氨气与酸的反应）氨气与酸的反应 【知识延伸【知识延伸】挥发性酸（挥发性酸（HCl、HNO3等）遇等）遇氨气均有白烟生成；难挥发性氨气均有白烟生成；难挥发性酸酸H2SO4、H3PO4无此现象。无此现象。NH3+HNO3=NH4NO32NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 不能用浓硫酸干燥不能用浓硫酸干燥.Al3+3NH3+3H2O=Al(OH)3+3NH4+4NH3+5O2=4NO+6H2O 催化剂催化剂 （3）氨的催化氧化反应）氨的催化氧化反应 （4）与某

8、些盐溶液反应）与某些盐溶液反应 注意：这是工业制取硝酸的第一步反应注意：这是工业制取硝酸的第一步反应 三、铵盐三、铵盐1、都是易溶于水的晶体、都是易溶于水的晶体2、受热均易分解、受热均易分解 （铵盐（铵盐氨氨+酸或酸性氧化物）酸或酸性氧化物）3、都能与强碱反应放出氨气、都能与强碱反应放出氨气NH4Cl =NH3 +HCl NH4HCO3=NH3+CO2+H2O(NH4)2CO3=2NH3+CO2+H2O NH4HCO3 =NH3+CO2+H2O （NH4)2SO4 +2NaOH =2NH3+Na2SO4+2H2O 实质：实质：NH4+OH-=NH3 +H2O只有溶液中的只有溶液中的反应才能写离

9、反应才能写离子方程式子方程式铵盐的共同性质铵盐的共同性质,利用这个性质来检验利用这个性质来检验NHNH4 4的存在。的存在。四、氨的实验室制法四、氨的实验室制法（3）装置：）装置：（5）收集：）收集：（6）验满：）验满：（7）尾气吸收：）尾气吸收：（1）试剂：）试剂：（2）原理：）原理：固固+固固加热型加热型向下排空气法向下排空气法湿润的红色石蕊试纸变蓝湿润的红色石蕊试纸变蓝或蘸浓盐酸的玻璃棒或蘸浓盐酸的玻璃棒(与氧气的制取装置相同与氧气的制取装置相同)酸溶液或水（装置处理）酸溶液或水（装置处理）氯化铵晶体、消石灰固体氯化铵晶体、消石灰固体2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2

10、NH3（4）干燥：）干燥：碱石灰、固体氧化钙、固体氢氧化钠碱石灰、固体氧化钙、固体氢氧化钠1、棉花的作用：、棉花的作用：防止空气形成较大对流，提高集气的速度和纯度。防止空气形成较大对流，提高集气的速度和纯度。2、干燥氨气的常用试剂：干燥氨气的常用试剂：CaO、碱石灰等碱性干燥剂、碱石灰等碱性干燥剂注意：无水注意：无水CaCl2不能干燥不能干燥NH3（形成（形成CaCl2 8NH3)其他方法：用浓氨水制氨气其他方法：用浓氨水制氨气NH3H2O=NH3+H2O 浓氨水浓氨水浓氨水浓氨水CaO或或NaOHNH3H2O=NH3+H2ONaOH或或CaO（一）稀硫酸具有酸的通性（一）稀硫酸具有酸的通性

11、H2SO4=2H+SO42硫酸（硫酸（H2SO4）与指示剂反应；与指示剂反应；与活泼金属反应；与活泼金属反应；与金属氧化物反应生成盐和水；与金属氧化物反应生成盐和水；与盐的反应生成新盐和新酸；与盐的反应生成新盐和新酸；与碱的反应，生成盐和水。与碱的反应，生成盐和水。1、纯硫酸是无色、油状、液体、纯硫酸是无色、油状、液体(常用浓硫酸质量分数为常用浓硫酸质量分数为98.3%)。易溶于水，能以任意比与水混溶。易溶于水，能以任意比与水混溶。2、纯硫酸难挥发、纯硫酸难挥发,沸点沸点338(高沸点酸高沸点酸)3、密度：质量分数为、密度：质量分数为98.3%的硫酸的密度为的硫酸的密度为1.84g/cm3(高

12、密度酸高密度酸)。（二）物理性质（二）物理性质（三）（三）浓硫酸的特性浓硫酸的特性 吸水性吸水性用途：可以作干燥剂用途：可以作干燥剂 浓硫酸吸收物质本来就有的水），直接与水分子结合；浓硫酸吸收物质本来就有的水），直接与水分子结合；可用来干燥与它不起反应的气体，如可用来干燥与它不起反应的气体，如 H2、O2、Cl2、CO2、CO、CH4、SO2、N2、NO2、NO、HCl。不能干燥不能干燥NH3、H2S、HBr、HICuSO45H2O+H2SO4=CuSO4+H2SO45H2O 脱水性脱水性脱水性是指浓硫酸能把有机物中的氢氧原子按脱水性是指浓硫酸能把有机物中的氢氧原子按2：1（H2O）的个数比脱

13、去。）的个数比脱去。现象现象:蔗糖变黑，体积蔗糖变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的膨胀，形成疏松多孔的海绵状的炭，并有刺激海绵状的炭，并有刺激性气味的气体产生。性气味的气体产生。C12H22O11 12C+11H2O浓硫酸浓硫酸浓硫酸的强氧化性浓硫酸的强氧化性Cu+2H2SO4(浓浓)=CuSO4+SO2+2H2O 与金属铜的反应与金属铜的反应若铜过量，硫酸能否完全反应？为什么？若铜过量，硫酸能否完全反应？为什么？浸有碱液的棉团浸有碱液的棉团 品红溶液品红溶液 石蕊溶液石蕊溶液浸有碱液的棉团浸有碱液的棉团的作用，吸收多的作用，吸收多余的余的SO2，防止，防止大气污染大气污染运硫酸的铁罐车运硫酸的铁

14、罐车 在常温下，浓硫酸跟某些金属，如铁、铝等接触在常温下，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，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。象）。因此，冷的浓硫酸可以用铁或铝的容器贮存。但受热时，浓硫酸可以与但受热时，浓硫酸可以与Fe、Al反应。反应。与某些非金属反应与某些非金属反应2H2SO4(浓浓)+C=CO2+2H2O+2SO2气态的气态的CO2、SO2从炭的空隙中冲从炭的空隙中冲出，导致了炭内形成无数个分布出，导

15、致了炭内形成无数个分布不均的孔洞，使炭呈多孔蓬松状。不均的孔洞，使炭呈多孔蓬松状。品红品红溶液溶液品红品红溶液溶液溴水或溴水或KMnO4溶液溶液澄清石灰澄清石灰水水 浓浓H2SO4 木炭木炭 无水无水CuSO42H2SO4(浓浓)+H2S=S+2H2O+SO2 浓硫酸的热稳定性浓硫酸的热稳定性 浓硫酸的热稳定性很强，在高温下很难分解。浓硫酸的热稳定性很强，在高温下很难分解。与浓硫酸相反，碳酸、硅酸、原硅酸、次氯酸、亚与浓硫酸相反，碳酸、硅酸、原硅酸、次氯酸、亚硫酸的热稳定性很弱，易分解。硫酸的热稳定性很弱，易分解。（四）硫酸的用途（四）硫酸的用途1 1高沸点高沸点制取挥发性酸。制取挥发性酸。2

16、 2吸水性吸水性做干燥剂。做干燥剂。3 3脱水性脱水性做催化剂。做催化剂。4 4酸性酸性去金属表面的氧化物、制取硫酸盐、制造化肥。去金属表面的氧化物、制取硫酸盐、制造化肥。5 5强氧化性强氧化性制炸药。制炸药。硫酸是世界上硫酸是世界上用量最大用量最大、用途最广的化工基本原料之、用途最广的化工基本原料之一，故素有一，故素有“化学工业之母化学工业之母”之称。之称。纯硝酸是无色、纯硝酸是无色、易挥发易挥发、有、有 刺激性气味的液体。刺激性气味的液体。硝酸硝酸 能以任意比溶于水；能以任意比溶于水；密度比水大；密度比水大；沸点低：沸点低：83；常用浓硝酸常用浓硝酸的浓度为的浓度为69，98的浓硝酸叫作的

17、浓硝酸叫作“发烟硝酸发烟硝酸”。（一）硝酸的物理性质：（一）硝酸的物理性质：硝酸硝酸：一元酸、强酸、氧化性酸、低沸点酸、不稳定性：一元酸、强酸、氧化性酸、低沸点酸、不稳定性酸、易溶性酸。酸、易溶性酸。常见酸的挥发性常见酸的挥发性 常见的易挥发性酸常见的易挥发性酸（或称低沸点酸）有（或称低沸点酸）有HNO3、盐酸、盐酸、H2CO3等；等；难挥发性的酸（或称高沸点酸）有难挥发性的酸（或称高沸点酸）有H2SO4、H3PO4等。等。（二）硝酸的化学性质（二）硝酸的化学性质 HNO3=H+NO3-1、具有酸的通性、具有酸的通性 与酸、碱指示剂作用与酸、碱指示剂作用 与金属作用与金属作用与金属氧化物作用与

18、金属氧化物作用 与碱作用与碱作用 与某些盐作用与某些盐作用 H+2 2、不稳定性、不稳定性 4HNO3=4NO2+O2+2H2O光照或光照或硝酸分解产生硝酸分解产生NO2，NO2溶于硝酸而使硝酸呈现黄色。溶于硝酸而使硝酸呈现黄色。浓硝酸与铜的反应：浓硝酸与铜的反应：N Na aO OH H溶溶液液浓浓H HN NO O3 3现象：现象：1、产生红棕色气体、产生红棕色气体 2、溶液由无色变为、溶液由无色变为绿色绿色。3、铜在不断的溶解。、铜在不断的溶解。固固+液液气气3 3、硝酸有强氧化性、硝酸有强氧化性Cu+4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O还原剂还原剂 氧化剂氧化剂 3

19、Cu+8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)2 +2NO+4H2O C+4HNO3(浓浓)=CO2+4NO2+2H2O实验证明实验证明（1）不论不论浓、稀硝酸都有很强的氧化性浓、稀硝酸都有很强的氧化性，几，几乎能与所有金属乎能与所有金属(除除Pt、Au等少数金属外等少数金属外)反应，如：反应，如：Mg、Al、Zn、Fe、Cu等。但等。但Al、Fe在冷、浓硝酸中在冷、浓硝酸中要发生钝化。要发生钝化。（2）Pt、Au不与硝酸反应，但能与王水反应。不与硝酸反应，但能与王水反应。王水王水是由浓硝酸和浓盐酸以体积比是由浓硝酸和浓盐酸以体积比1：3组成的混合物，组成的混合物，具具有极强的氧化性，能氧化有极强

20、的氧化性，能氧化Pt、Au等极不活泼金属。等极不活泼金属。S+2HNO3=2NO+H2SO4氧化性酸小结氧化性酸小结:硝酸硝酸(浓或稀浓或稀)、硫酸（浓）、次氯酸、王水（硝酸和盐酸）、硫酸（浓）、次氯酸、王水（硝酸和盐酸）等，都是具有强氧化性的酸。等，都是具有强氧化性的酸。易钝化物质小结易钝化物质小结:Mg、Al在空气中其表面形成致密的氧化物薄膜而钝化。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。物薄膜而钝化。酸通性酸通性H+氧氧化性化性强氧强氧化性化性热稳定热稳定性性挥发挥发性性吸吸水水性性脱脱水水性性盐酸盐酸硫酸硫酸硝酸硝酸有有有有有有有有有有有有无无浓有浓有有有稳定稳定 稳定稳定不稳定不稳定易挥发易挥发难挥发难挥发易挥发易挥发无无有有无无无无有有无无