高一化学氨硝酸硫酸.ppt
第四节 氨 硝酸 硫酸（一）,氮元素是一切动植物的生长都需要的营养元素。大气中含有大量的氮气，但是不能被多数生物直接吸收，多数生物只能吸收含氮元素的化合物。,氮的固定(fixation of nitrogen)：,将空气中游离的氮转变为氮的化合物的方法叫做氮的固定。,氮的固定,合成氨,一、氨(NH3)：(ammonia),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,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。,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。,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。,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。,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。,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。,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。,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！,1、氨气制法：,1）工业制法:,2）氨气的实验室制法：,(1)原料：用NH4Cl与Ca(OH)2混和 加热制得,(2)原理：,（3）制取装置：固固加热装置,（5）验满：,（4）收集装置：,环保措施:,干燥装置,棉花的作用：防止空气对流,方法二：加热浓氨水制氨气,实验：,一支干燥的充满NH3的圆底烧瓶，用带有玻璃管和滴管(滴管预先吸入水)的塞子塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯里(水中滴有酚酞溶液)。,【操作方法】：,打开止水夹，轻轻挤压胶头滴管，使少量的水进入烧瓶。观察并描述现象。,烧杯中的水进入烧瓶中，形成红色的喷泉。“喷泉实验”,【实验现象】：,烧瓶里为什么会形成喷泉？胶头滴管的作用是什么？烧瓶中的溶液为什么变成红色？,烧瓶内外产生压强差。,引发“喷泉”实验,水溶液呈碱性，有OH-离子存在。,一、氨(NH3)：,1氨的物理性质：,颜色：气味：状态：密度：,无色有刺激性气味气体比空气的密度小,水溶性：极易溶于水（1:700）,氨易液化.,氨的溶解更主要的是化学反应。氨溶于水时，大部分氨与水结合，形成一水合氨（NH3H2O）。,氨与水反应：,2氨气的化学性质：,一水合氨,NH3H2O可以部分电离形成NH4+和OH-，所以氨水显弱碱性。,【小结】：氨水的成分分子：NH3、H2O、NH3H2O离子：NH4+、OH-等,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。,取两支玻璃棒，分别蘸取浓氨水和浓盐酸后，再将两支玻璃棒靠近，观察现象。,现象：产生大量的白烟。,【探究实验】：,氨与酸反应：,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。,NH3+HCl=NH4Cl；,NH3+HNO3=NH4NO3；2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4；,不能用浓硫酸干燥.,氨与氧气反应：,氨与氧气反应：,工业制硝酸的基础。,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO,3氨的用途：,氨,氨的用途,制硝酸,制纯碱,制尿素,做致冷剂,2）氨气的实验室制法：,(1)原料：用NH4Cl与Ca(OH)2混和 加热制得,(2)原理：,（3）制取装置：固固加热装置,（5）验满：,（4）收集装置：,环保措施:,干燥装置,棉花的作用：防止空气对流,（5）验满：,a：湿润的红色石蕊试纸变蓝（唯一的一种碱性气体）,（4）收集装置：向下排空气法,b：蘸有浓HCl的玻璃棒接近试管口产生白烟。,环保措施:,浓硫酸吸收多余的氨气.,干燥装置,水装置：倒扣漏斗,用碱石灰干燥。,4、铵盐,1）铵盐的涵义:,由铵根离子(NH4+)与酸根离子构成的化合物叫铵盐.,物理性质：铵盐都易溶于水,2）铵盐的化学性质：,铵盐受热易分解：,铵盐与碱反应,【结论】：,铵盐的通性 均能与碱共热产生氨气。,实质：,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：,如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法。,打开夹子，用手（或热毛巾等）将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉。,5若该实验在标况下完成，烧瓶的容积为VL，喷泉实验后溶液充满整个烧瓶，所得溶液中溶质的物质的量浓度为多少？,6.下图装置难以形成喷泉，试分析其原因。如果要使该装置也能形成喷泉（在不改变气体成分的前提下），你认为要采取什么措施？,
