1、氨 硫酸 硝酸,第四章第四节,第一课时,2007年4月21日,杭州市一制冷车间发生氨气泄漏,2007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,通过今天的学习我们要解决以下几个问题：,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？,实验4-8：氨的喷泉实验,考考你的观察能力,现象：,烧杯里的液体由玻璃管进入烧瓶，形成美
2、丽的喷泉；烧瓶中的液体呈红色。,原因：,氨气极易溶于水（1700） 。使烧瓶内 气压急剧下降。,氨气水溶液呈碱性。,请分析产生此现象的原因？,除去氨气外你学过的什么气 体也能作喷泉实验？,烧瓶内气体溶与水，压强减小，在外界大气压作用下溶液进入形成喷泉。,HCl CO2与NaOH反应,一、氨气的物理性质：,颜色状态气味： 密度： 水溶性：,无色有刺激性气味的气体,密度比空气小， (NH3) (空气)=1729,极易溶于水，体积比1700,归纳整理,请比较 氨、 氯化氢、 二氧化硫 和 氯气 的溶解度。,常温常压,1:700,1:500,1:40,1:2,思考,为什么氨常用作致冷剂？还有哪些物质也
3、可作致冷剂？,氨易液化（沸点-33. 35 ）,还有氯气（沸点-34. 6 ）,二氧化硫（沸点-10 ）,经常比较和归类，是学习化学的一种好方法。,氨气为什么能使酚酞溶液变红？,科学探究,你能否通过实验去证明你的观点？,有的同学认为氨气溶于水是简单的物理变化，氨气的水溶液能使酚酞溶液变红是因为氨气本身具有碱性所致；,也有同学认为氨气溶于水是氨气和水发生了化学反应，其产物具有碱性。,你认为哪种观点正确？你能否通过实验去证明你的观点？,交流探讨：,二、氨气的化学性质：,1、氨气与水的反应：,思考：氨水中存在哪些分子、哪些离子？,分子：NH3、 H2O 、 NH3H2O(主要),离子：NH4+、OH
4、-（非常少的H+）,归纳整理,2、氨气与酸的反应：,NH3 + HCl = NH4Cl,为什么蘸有浓氨水的玻璃棒和蘸有浓盐酸的玻璃棒 不接触就能放出白烟？,思考：,练习：,写出氨气分别与硫酸和硝酸反应的化学方程式。,NH4Cl是离子化合物还是共价化合物？,氨气与氯化氢反应,从氧化还原角度来研究氨气,1、氨气中氮元素的化合价是什么？,2、氨气具有什么性质？,3、氨与氧气的反应,（氨的催化氧化，工业制硝酸的基础）,思考与练习,氨催化氧化（接触氧化）是工业制硝酸的 基础，请写出用氨制取硝酸的化学方程式。,2NO + O2 = 2NO2,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,德国物理化学家。
5、是合成氨法的发明者。1868年12月9 日生于西里西亚的布雷斯劳(现属波兰)。接受预科教育后,到柏林、海德堡及苏黎世等大学学习。毕业后即进入其父经营化学药品的商店工作,因缺乏兴趣,后转 到耶拿大学研究有机化学课题,1891年获得哲学博士学位。在1894年,去卡尔斯鲁 厄工学院执教,1898年任物理化学教授。主要从事化学平衡、硝基苯电解还原和电弧法、合成氨法固定氮等研究工作。著有工业电化学理论基础(1898)、 工业气体反应中的热力学(1905)等。1909年7月2日,哈伯在实验室内利用高压 装置进行合成氨的实验得到浓度为6的氨。其后,在工业化学家C 博施 的协助下,成功地解决了工业生产中的技术
6、问题。1913年巴登苯胺纯碱公司利用哈伯的发明在德国奥堡建成的世界第一座日产30t氨的工厂投产(见合成氨工业发展史 )。因发明用氮气和氢气直接合成氨的方法,哈伯获1918年诺贝尔化学奖金,1918年诺贝尔化学奖,哈伯,F. Fritz Haber 18681934,小结：,1、为什么在氨气泄漏时工厂里会寒气逼人？,2、消防队员应该如何去收集弥漫在大气中的氨气？,3、被困在其中的人应该怎样做才能不吸入氨气保证安全？,三、氨气的制取：,科学事实：铵盐与碱反应放出氨气，在实验室里， 常用加热铵盐和碱的混合物的方法制取氨。,（1）药品：,氯化铵晶体、消石灰固体,（2）原理：,2NH4Cl+Ca(OH)
7、2 = CaCl2+2H2O+2NH3,（3）装置：,固+固，加热型(与氧气的制取装置相同),（4）收集：,向下排空气法,（5）验满：,蘸有浓HCl的玻璃棒接近试管口产生白烟。,湿润的红色石蕊试纸变蓝(常见气体中唯一的一种碱性气体)；,归纳整理,2NH4ClCa（OH）2 = CaCl22NH32H2O,注意：收集时在容器口要塞一团棉花，用湿润的红色石蕊试纸来检验是否收集满。,思考：,棉花的作用：,防止对流，提高集气速度和纯度。,干燥氨气的常用试剂：,CaO、碱石灰等碱性干燥剂,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：,加热浓氨水法,（
8、装置与实验室制氯气的发生装置相同）,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,N2+3H2=2NH3,工业合成氨：,催化剂,高温、高压,氮的固定：将游离态的氮转变为氮的化合物,结合下图完成 课本的思考与交流,四、氨的用途：,氨的用途,制氮肥 铵盐,制硝酸 纯碱,有机合成 工业原料,致冷剂,归纳整理,例题1、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,例题2、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
9、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,例题3、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,C,（1）都含有氢元素。 （2）H2SO4 = 2H+ SO42 HC
10、l = H+ClHNO3 = H+NO3 （3）稀硫酸和盐酸属于非氧化性酸，其氧化性实际上是H的氧化性，与金属反应时H被还原为H2；而浓硫酸和硝酸属氧化性酸，与金属反应时是6价的S和5价的N被还原为SO2和NO或NO2等，无H2产生。,思考与交流：,酸的通性实质就是H的性质。,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,2 H+ + CuO = Cu2+ + H2O,2 H+ + CO3 2- = H2O + CO2,与活泼金属反应,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
11、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？,二、浓硫酸,学与问：在实验室中，特别是气体制备实验中，浓硫酸有什么用途？体现了浓硫酸的什么性质？,2、吸水性（干燥剂）,1、难挥发性（制l),3、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,所以，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。,4、强氧化性,1）与金属反应,与铜反应,现象：,加热能反应，产生的气 体能使品红试液褪色， 溶液稀释后呈蓝色。,Cu + 2H2SO4(浓)= CuSO4 + SO2 + 2H2O
12、,分析,Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O,0,+6,+6,+4,+2,还原剂,氧化剂,2e-,注意, 参加反应的硫酸只有一半被还原, 在与铜的反应中，浓硫酸既表现出 氧化性，又表现出酸性。,请标出电子的转移情况,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,现象：,蔗糖变黑，体积膨胀，放出大 量热，放出有刺激性气味的气体。,结论：,体现出浓硫酸的脱水性和强
13、氧化性,2H2SO4 (浓) + C = CO2 + 2H2O + 2SO2,请设计实验方案，验证C和浓硫酸反应的产物,按正确的顺序连接下列仪器，并说明你的理由。,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。,B.与非金属单质反应,2H2SO4(浓)+C = 2H2O+2SO2+CO2,硫酸的用途,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
14、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,浓硝酸,不稳定性：,密封于棕色瓶中,并放在阴暗处！,保存：,久置浓硝酸为什么呈黄色？,久置硝酸分解产生的NO2溶于溶液中,使得溶液变黄！,强氧化性,稀硝酸和浓硝酸都有强氧化性,Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,与金属（除Au、Pt外）反应:,HNO3的作用：,酸性、氧化性,3Cu+8H+2NO3- 3Cu2+2NO+4H2O,大多数金属（Pt、Au除外）都能被硝酸氧化，且氧化成最高价态。,不活泼金属与硝酸反应，硝酸被还原为NO2或NO，活泼金属与硝酸反应，硝酸的还原产物很复杂。,2、硝酸的强氧化性（随浓度增大而增强）,与非金属反应,硝酸的用途,是重要的化工原料，也是化学实验室里必备的重要试剂。在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。,
