幻灯片 1第四节 氨 硝酸 硫酸(一) 学科网 ---- 幻灯片 2---- 幻灯片 3 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。 ---- 幻灯片 4 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 ---- 幻灯片 5一、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。 ---- 幻灯片 6对合成氨研究有贡献的三位科学家 哈伯(1868—1934),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。 ---- 幻灯片 71900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。 ---- 幻灯片 8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。 ---- 幻灯片 9 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。 ---- 幻灯片 10 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。 ---- 幻灯片 11 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。 ---- 幻灯片 12 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! ---- 幻灯片 131、氨气制法: 1)工业制法: ---- 幻灯片 142)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: ---- 幻灯片 15(3)制取装置: 固固加热装置 (5)验满: (4)收集装置: ⑹环保措施: ⑺干燥装置 棉花的作用: 防止空气对流 ---- 幻灯片 16方法二:加热浓氨水制氨气 ---- 幻灯片 17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)。 ---- 幻灯片 18【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。 ---- 幻灯片 19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】 : ---- 幻灯片 20①烧瓶里为什么会形成喷泉? ②胶头滴管的作用是什么? ③烧瓶中的溶液为什么变成红色? ①烧瓶内外产生压强差。 ②引发“喷泉”实验 ③水溶液呈碱性,有OH-离子存在。 ---- 幻灯片 21一、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. ---- 幻灯片 22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(NH3·H2O)。 ⑴氨与水反应: 2.氨气的化学性质: 一水合氨 ---- 幻灯片 23NH3·H2O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、NH3·H2O 离子:NH4+、OH-等 ---- 幻灯片 24NH3·H2O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。 ---- 幻灯片 25 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】: ---- 幻灯片 26---- 幻灯片 27⑵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。 ---- 幻灯片 28NH3+HCl==NH4Cl; NH3+HNO3== NH4NO3; 2NH3+ H2SO4== (NH4)2SO4; 不能用浓硫酸干燥. ---- 幻灯片 29⑶氨与氧气反应: ---- 幻灯片 30⑶氨与氧气反应: ——工业制硝酸的基础。 ---- 幻灯片 312NO + O2=== 2NO2 3NO2 +H2O ===2HNO3 +NO ---- 幻灯片 323.氨的用途: 氨 ---- 幻灯片 33氨的用途 制硝酸 制纯碱 制尿素 做致冷剂 ---- 幻灯片 34---- 幻灯片 352)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: ---- 幻灯片 36(3)制取装置: 固固加热装置 (5)验满: (4)收集装置: ⑹环保措施: ⑺干燥装置 棉花的作用: 防止空气对流 ---- 幻灯片 37(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。 ---- 幻灯片 38⑹环保措施: 浓硫酸吸收多余的氨气. ⑺干燥装置 水——装置:倒扣漏斗 用碱石灰干燥。 ---- 幻灯片 394、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 ---- 幻灯片 402)铵盐的化学性质: ①铵盐受热易分解: ---- 幻灯片 41②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: ---- 幻灯片 42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: ---- 幻灯片 43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。 ---- 幻灯片 445.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? ---- 幻灯片 456. 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? ----

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