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文檔簡介

第1課時氮氣與氮的固定

一氧化氮和二氧化氮第五章第二節(jié)氮及其化合物-30+2+4+5氫化物單質(zhì)氧化物酸堿鹽NH3N2NO2、N2O4N2OHNO3HNO2NO3-NO2-+3NH3·H2O氮元素的價類二維圖+1NON2O3N2O5NH4+學習目標動植物蛋白質(zhì)土壤海洋中硝酸鹽和銨鹽空氣中的氮氣自然界中的氮元素

氮是自然界各種生物體生命活動不可缺少的重要元素,自然界是怎樣通過氮的循環(huán)為生物體提供氮元素的呢?氮的固定:將大氣中游離態(tài)的氮轉化為氮的化合物的過程。思考:NH3→NH3·H2O能稱為氮的固定嗎?分類自然固氮高能固氮(如雷雨天氣N2轉化為NO)生物固氮(如豆科植物的根瘤菌固氮)人工固氮合成氨(工業(yè)上合成氨)仿生固氮(某些金屬有機化合物可起到根瘤菌的作用)一、氮氣與氮的固定情景導學在新疆與青海交界處有一山谷,人稱“魔鬼谷”。經(jīng)常電閃雷鳴,狂風暴雨,把人畜擊斃。然而谷內(nèi)卻是牧草茂盛,四季常青。諺語“雷雨發(fā)莊稼”的科學道理是什么呢?

“雷雨發(fā)莊稼”在超臨界狀態(tài)下,通過氮氣物理發(fā)泡將顛覆性的彈力賦能于鞋中底,帶來高回彈緩震功能,能量回歸率達86.8%;一整杯氮氣啤酒里面,大約會產(chǎn)生3000000個氮氣氣泡,口感絲滑。氮氣是惰性氣體,化學性質(zhì)很穩(wěn)定,能更好的保存啤酒自身風味,①游離態(tài):在自然界里,氮元素主要以氮分子的形式存在于空氣中②化合態(tài):部分存在于生物的蛋白質(zhì)中、以及土壤、海洋中的硝酸鹽和銨鹽。二氮元素的存在及氮氣物理性質(zhì)物理性質(zhì):無色無味的氣體,密度比空氣略小,難溶于水,熔點、沸點比O2的低。熔點:-210℃沸點:-196℃密度:1.25g/cm3思考:如何收集氮氣?只能用排水法(1)氮元素在元素周期表中的位置存在第二周期,第VA族(2)寫出氮氣的電子式和結構式。電子式結構式N

N

NN氮原子既不容易得電子也不容易失電子,兩個氮原子間以共價三鍵結合,斷開該化學鍵需要較多的能量,所以氮氣的化學性質(zhì)很穩(wěn)定,通常難以與其它物質(zhì)反應。1氮元素在周期表中的位置與結構三氮氣的化學性質(zhì)(1)非金屬單質(zhì)通性(分類觀)①與金屬反應②與非金屬反應(H2、O2)2從物質(zhì)類別視角預測氮氣的化學性質(zhì)(氮氣是常見的非金屬單質(zhì))N2+3MgMg3N2點燃N2+O22NO高溫或放電N2+3H22NH3高溫、高壓催化劑①還原性②氧化性a在點燃條件下與Mg反應:bN2與H2

反應生成NH3:N2+O22NO高溫或放電N2+3MgMg3N2點燃N2+3H22NH3高溫、高壓催化劑

在高溫、放電等條件下,氮分子獲得了足夠的能量,使氮氮三鍵斷裂,氮氣能夠與鎂、氧氣、氫氣等物質(zhì)發(fā)生化合反應。(2)從化合價升降的角度預測(價態(tài)觀)氮氣有何應用?電燈泡、食品包裝——保護氣降溫手術刀——冷刀做手術稀有的書卷保存——延緩代謝認識氮的氧化物

氧化物化合價N2ONON2O3NO2N2O4N2O5+1+2+3+4+4+5酸性氧化物:1、與水反應生成酸2、與堿反應只生成一種鹽和水3、與堿性氧化物生成鹽注意:(1)這些氧化物中只有N2O3、N2O5是酸性氧化物,其余均為不成鹽氧化物。氮的氧化物都有毒。(2)N2O俗稱“笑氣”,為無色有甜味的氣體,廣泛應用于醫(yī)藥麻醉、食品加工等生產(chǎn)生活領域。酸酐:某含氧酸脫去一分子水或幾分子水,所剩下的部分稱為該酸的酸酐,其酸酐中決定酸性的元素的化合價不變。只有含氧酸才有酸酐,無氧酸是沒有酸酐的。H2SO4、H2SO3、HNO3、HNO2、H2SiO3、H2CO3

SO3

SO2N2O5N2O3SiO2CO2

思考:二氧化氮是硝酸的酸酐嗎?為什么?哪種氧化物是亞硝酸(HNO2)的酸酐?注意:酸酐和對應酸中的非金屬元素,化合價相同。

硝酸的酸酐是N2O5

N2O3

四、一氧化氮和二氧化氮1物理性質(zhì)物質(zhì)顏色狀態(tài)氣味毒性水溶性NO_____氣體_____有毒___溶于水NO2_______氣體______有毒___溶于水無色無味不紅棕色刺激性易NO中毒原理:與CO相似,是通過呼吸道被人體吸入后與血紅蛋白結合,使其失去攜帶O2的能力,導致中毒。收集排水法向上排氣2化學性質(zhì)實驗探究【實驗5-5】二氧化氮溶于水的實驗實驗操作現(xiàn)象結論在一支50mL的注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水,用乳膠管和彈簧夾封住管口,振蕩注射器,觀察現(xiàn)象。打開彈簧夾,快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾,觀察現(xiàn)象。振蕩注射器,再觀察現(xiàn)象。2NO+O2=2NO2無明顯現(xiàn)象NO不溶于水也不與水反應氣體由無色變紅棕色。震蕩后氣體由紅棕色變無色3NO2+H2O=2HNO3+NO思考:如果要使NO全部轉化為硝酸,NO和O2又應滿足怎樣的比例關系?4NO+3O2+2H2O=4HNO32NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO①②①×3

+

②×2得(消去NO2)思考:通過反應可以看出,NO2直接與水反應是無法全部轉化為硝酸的,如果要將NO2全部轉化為HNO3,應采取什么措施?思考:具體NO2和O2應滿足怎樣的比例關系?4NO2+O2+2H2O=4HNO3

2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO①②①+

②×2得(消去NO)氮的氧化物溶于水剩余氣體計算的原理:

氮的氧化物溶于水的問題首先看清原理實質(zhì),無論是單一氣體(NO2),還是NO、NO2、O2中的兩者或三者的混合氣體溶于水,反應的實質(zhì)是:

3NO2+H2O=

2HNO3+NO

2NO+O2=

2NO2故若有氣體剩余只能是NO或O2,不可能是NO2。①NO2和O2的混合氣體②NO和O2的混合氣體(1)關系式法③NO2、NO、O2三種混合氣體通入水中:a.可先將NO和O2轉化為NO2,再按上述各種情況分別處理。b.也可先將NO2和H2O反應轉化為NO,再按4NO+3O2+2H2O=4HNO3情況處理。(2)電子守恒法NO與O2的混合氣體通入水中發(fā)生反應:2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO,在這當中,存在著NO向NO2轉化、NO2向HNO3轉化的同時又生成NO的循環(huán)反應。但總體來講,NO→HNO3,N的化合價升高是由于被O2氧化,因此可寫出(3)

原子守恒法(原子個數(shù)比法)N(N):O(O)<2:5=2:5>2:5O2剩余NO剩余恰好完全反應4NO2+O2和4NO+3O2從組成上均相當于2N2O5的組成,都與N2O5+H2O=2HNO3等效。當NO、NO2、O2的混合氣體溶于水時利用混合氣體中N、O原子個數(shù)比進行分析判斷。類型一:單一氣體反應求體積:1.一定條件下,將盛有12mLN0和NO2混合氣的試管到立于盛滿水的水槽中,充分反應后,容器內(nèi)殘留6mL的氣體,則原混合氣中NO與NO?的體積比為

)A.1:3

B

3:1

C.2:3

D.3:4A類型2

混合氣體反應求體積2.將盛有12mLNO?和02混合氣體的量筒倒立于盛滿水的水槽中,充分反應后,量筒內(nèi)還剩余2mL無色氣體

則原混合氣中02的體積為

()A.1.5mL

B.2.4mL

C.3.6mL

D.4mLD類型3混合氣完全反應求體積3.將amL一氧化氮、bmL二氧化氮、x

mL氧氣混合于同一試管里,將試管口倒插于水中,充分反應后試管內(nèi)氣體全部消失,則用a、b表示的x的代數(shù)式是類型4氣體溶于水求物質(zhì)的濃度4.標準狀況下,在一不規(guī)則的玻璃容器內(nèi)充滿NO2氣體后,將其倒置于水槽中,假設容器中的物質(zhì)不擴散至容器外,則充分反應后容器中所得溶液的物質(zhì)的量濃度近似:A.1.0mol/LB.0.045mol/LC.0.02mol/LD.0.12mol/LB思考:如何檢驗NO、NO2?NO的檢驗方法:向氣體中通入少量O2或空氣,氣體由無色變?yōu)榧t棕色,則該氣體為NONO2的檢驗方法:將其通入水中,若看到紅棕色褪去,而在瓶口又可以重新出現(xiàn)紅棕色,則該氣體為NO2思考:NO2和溴蒸氣都是紅棕色、有刺激性氣味的氣體,怎樣加以區(qū)別?由于NO2和Br2在性質(zhì)上有不少相似性:①均具有氧化性;②溶于水均有酸生成;③均可與堿反應;④均為紅棕色等。

所以不能用淀粉-KI試紙、pH試紙、NaOH溶液鑒別,但二者性質(zhì)又有差別??捎孟铝蟹椒ㄨb別:①AgNO3溶液;②CCl4;③用水洗法。(1)加有機溶劑(如汽油,苯,四氯化碳等),有機層變橙紅色的是溴蒸氣,無變化的是NO2(2)加水,能使水變黃的是溴蒸氣,無明顯現(xiàn)象的是NO2(NO2溶于水的顏色不變)(3)加硝酸銀溶液,產(chǎn)生淡黃色沉淀(AgBr)的是溴蒸氣,無明顯現(xiàn)象的是NO2

煤、石油和某些金屬礦物中含有硫,在燃燒或冶煉時往往會生成二氧化硫。在機動車發(fā)動機中,燃料燃燒產(chǎn)生的高溫條件會使空氣中的氮氣與氧氣反應,生成氮氧化物。它們會引起呼吸道疾病,危害人體健康,嚴重時會使人死亡。閱讀課本P16了解二氧化硫、氮的氧化物和酸雨的產(chǎn)生及危害。1.空氣中SO2和NO2的主要來源(1)SO2主要來自于化石燃料的燃燒、(如煤與石油)含硫金屬的冶煉以及制造硫酸、磷肥等產(chǎn)生的廢氣。(2)NO2主要來自于汽車尾氣。汽車尾氣中除含有氮氧化物外,還含有一氧化碳、未燃燒的碳氫化合物、含鉛化合物和顆粒等,嚴重污染大氣,破壞環(huán)境。我們面臨著嚴峻的大氣污染,SO2和NO2是主要的污染物。2.危害(1)SO2和NO2是主要的大氣污染物,它們能直接危害人體健康,引起呼吸道疾病;溶于水形成酸雨;(2)氮氧化物的危害①光化學煙霧:NOx在紫外線作用下,與碳氫化合物發(fā)生一系列光化學反應,產(chǎn)生了一種有毒的煙霧。②酸雨:NOx排入大氣中,與水反應生成HNO3和HNO2③破壞臭氧層:NO2可使平流層中的臭氧減少,導致地面紫外線輻射量增加。④NO與血紅蛋白結合使人中毒。3.酸雨的危害及防治措施(1)正常雨水由于溶解了二氧化碳,其pH約為5.6,酸雨是指pH<5.6的雨、霧等形式的降水,主要由大氣污染物中硫、氮的氧化物所致。(2)形成原理①硫酸型酸雨②硝酸型酸雨飲用酸化的地下水危害人類腐蝕建筑物和工業(yè)設備破壞土壤成分使農(nóng)作物減產(chǎn)甚至死亡損壞植物葉面導致森林死亡破壞露天文物古跡使湖泊中魚蝦死亡(3)酸雨的危害:①直接破壞農(nóng)作物、草原、森林,使土壤、湖泊酸化;②加速建筑物、橋梁、工業(yè)設備、運輸工具及電信電纜的腐蝕。(4)防治措施b.研究煤的脫硫技術,改進燃燒裝置和燃燒技術,減少二氧化硫和氮氧化物的排放;如選洗加工、綜合開發(fā)、在煤中加入適量的生石灰、對排放的煙進行處理等a.調(diào)整能源結構,積極開發(fā)新能源,發(fā)展清潔能源;c.加強工廠廢氣的回收處理;d.改進汽車尾氣的處理技術,控制汽車尾氣的排放標準。e.種植能夠吸收SO2的有關樹木(如臭椿、垂柳、柳杉)等環(huán)境問題主要污染物主要危害溫室效應CO2造成全球氣候變暖,水位上升,陸地面積減小。氣候干早,土地沙漠化,農(nóng)業(yè)減產(chǎn)酸雨SO2、NOx土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蝕等臭氧層破壞氟氯代烷、NOx到達地球表面的紫外線明顯增多,給人類健康(皮膚癌)及生態(tài)環(huán)境帶來多方面危害光化學煙霧碳氫化合物、NOx刺激人體器官,特別是人的呼吸系統(tǒng),使人生病甚至死亡常見環(huán)境問題環(huán)境問題主要污染物主要危害白色污染廢棄塑料制品①在土壤中影響農(nóng)作物吸收水分和養(yǎng)分,導致農(nóng)作物減產(chǎn)。②混入生活垃圾中難處理、難回收。③易被動物當作食物吞入,導致動物死亡。赤潮和水華廢水中含氮、磷元素的營養(yǎng)物質(zhì)使水體富營養(yǎng)化,導致水中藻類瘋長,消耗水中溶解的氧,使水體變得渾濁、水質(zhì)惡化PM2.5顆粒物污染空氣,形成霧霾天氣,增加交通事故,危害人體健康資料卡:1998年諾貝爾獎獲得者伊格納羅發(fā)現(xiàn)少量的NO在生物體內(nèi)許多組織中存在,它有擴張血管、免疫、增強記憶等功能,成為當前生命科學的研究熱點,NO亦稱為“明星分子”。最新研究表明:NO吸收治療方法可快速改善SARS重癥患者的缺氧狀況,緩解病情。病毒學研究同時證實,NO對SASR病毒有直接的抑制作用。NO是人體內(nèi)的“信號分子”可以舒張血管,抗氧化

NO第2課時

氨和銨鹽第五章第二節(jié)氮及其化合物學習目標1.通過觀察與實驗了解氨氣的物理性質(zhì);認識氨氣、銨鹽的化學性質(zhì),學會氨氣的實驗室制取、收集、檢驗的方法。2.知道銨根離子的檢驗方法。學習目標1.通過對氨的實驗室制法的學習,掌握制備氣體的流程,培養(yǎng)學生“證據(jù)推理與模型認知”的學科素養(yǎng)。2.通過氮肥能提高糧食產(chǎn)量解決饑餓問題,讓學生感悟化學和技術對社會發(fā)展的巨大貢獻。培養(yǎng)學生“科學態(tài)度與社會責任”的學科素養(yǎng)。素養(yǎng)目標情景導學

2010年廣西北海市一座冷凍廠氨氣罐的一個截止閥發(fā)生泄漏,大量氨氣泄出,廠區(qū)周圍均可聞到刺鼻的味道。在事故現(xiàn)場,消防官兵利用水槍對不斷泄漏的氨氣進行稀釋。從新聞可知氨氣有哪些物理性質(zhì)?

思考·交流1、為什么在氨氣泄漏時工廠里會寒氣逼人?2、如何吸收彌漫在空氣中的大量氨氣?3、被圍困在污染區(qū)的群眾怎樣做才能不吸入氨氣?新知講授顏色氣味狀態(tài)密度溶解性沸點無色刺激性氣體一氨的物理性質(zhì)比空氣小極易溶于水(約1:700)低,易液化思考:如何設計實驗證明極易溶于水?氨氣易液化變?yōu)橐喊保喊逼瘯r會吸收大量的熱,使周圍溫度急劇降低,液氨用作制冷劑。實驗驗證:噴泉實驗向下排空氣法實驗探究【實驗5-6】氨溶于水的噴泉實驗實驗裝置操作打開彈簧夾,擠壓膠頭滴管,讓水進入燒瓶現(xiàn)象燒杯中的液體經(jīng)玻璃管噴入燒瓶形如噴泉,燒瓶內(nèi)溶液呈紅色思考討論擠壓膠頭滴管,滴管里少量的水進入燒瓶,氨幾乎全部溶于水中,使燒瓶內(nèi)壓強急劇減小,燒瓶內(nèi)外形成較大壓強差;大氣壓將水壓入燒瓶,形成噴泉;由于NH3溶于水的溶液呈堿性,導致酚酞溶液顯紅色。1、燒瓶內(nèi)為什么會形成噴泉?溶液為什么變成紅色?

2.某同學做該實驗時,打開止水夾后將膠頭滴管內(nèi)的水擠入燒瓶內(nèi),可并未產(chǎn)生噴泉,試分析實驗失敗可能的原因是什么?

①裝置氣密性不好

②收集的NH3純度較低③燒瓶不干燥等實驗成敗的關鍵:a.燒瓶干燥;b.裝置的氣密性好;c.收集的氣體純度盡可能高。思考討論3、含水的膠頭滴管在實驗中的作用?吸收氨氣,使瓶內(nèi)壓強減小,引發(fā)水上噴。4.若實驗室只有單孔塞,能否用右圖裝置進行噴泉實驗?如能,應如何引發(fā)噴泉?能。用熱毛巾捂住燒瓶一會后,打開止水夾,就會產(chǎn)生噴泉。5.若將NH3換為NO2,能否形成噴泉?若能形成,則實驗后液體能否充滿燒瓶?能,但不能充滿燒瓶。3NO2+H2O=2HNO3+NO(1)噴泉形成原理:氣體與水或其他液體接觸氣體溶解或發(fā)生化學反應容器內(nèi)壓強減小外部液體進入形成噴泉提煉歸納(2)使燒瓶內(nèi)外產(chǎn)生較大壓強差的兩種方法減小內(nèi)壓容器內(nèi)外產(chǎn)生較大的壓強差增大外壓(3)實驗成功的關鍵——“三要”①裝置氣密性——要好;②燒瓶和氣體——要干;③燒瓶內(nèi)的氣體——要滿。思考:城市中常見的人造噴泉及火山爆發(fā)的原理與上述的原理一樣嗎?思考:除去氨氣外你學過的什么氣體也能作噴泉實驗?氣體HClNH3CO2、Cl2、

H2S、SO2NO2+O2吸收劑水或NaOH溶液水或鹽酸濃NaOH溶液H2O練習應用1.如圖所示:燒瓶中充滿干燥氣體a,將膠頭滴管中的液體b擠入燒瓶內(nèi),輕輕震蕩燒瓶,然后打開彈簧夾,燒杯中的液體呈噴泉狀噴出,則a、b不可能是()A.a(chǎn)為HCl氣體,b為H2OB.a(chǎn)為CO2氣體,b為濃NaOH溶液C.a(chǎn)為Cl2氣體,b為飽和NaCl溶液D.a(chǎn)為Cl2氣體,b為濃NaOH溶液C(1)與水反應部分電離:NH3·H2O

NH4++OH-NH3+H2ONH3·H2O(一水合氨)

①NH3·H2O為可溶性一元弱堿,能使紅色石蕊試紙變藍。二氨的化學性質(zhì)1從物質(zhì)的類別角度預測NH3有哪些化學性質(zhì)(NH3是堿性氣體)②NH3·H2O不穩(wěn)定,易分解?!鱊H3·H2O=NH3↑+H2O思考:氯氣溶于水的混合溶液叫氯水,將氨氣溶于水的混合溶液?試劑特點:易揮發(fā),不穩(wěn)定,易分解。保存方法:密封保存,置于陰涼處。氨氣的水溶液(俗稱氨水)顯弱堿性,能使酚酞溶液變紅或使紅色石蕊試紙變藍。氨水的成分:

分子:NH3·H2O、NH3、H2O離子:NH4+、OH-、H+(極少量)【思考】氨水、一水合氨、液氨有何區(qū)別?名稱液氨氨水一水合氨物質(zhì)類別純凈物氫化物非電解質(zhì)混合物氨的水溶液溶質(zhì)為氨氣純凈物一元弱堿電解質(zhì)粒子種類主要性質(zhì)不導電不具有堿性能導電具有堿性極易分解具有堿性存在條件常溫常壓下不存在常溫常壓下可存在常溫常壓下不存在NH3NH3·H2ONH3·H2O、NH3、H2O、NH4+

、OH-、H+注意:a在進行氨水溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量濃度計算時,以NH3為溶質(zhì)。b氨水的密度小于水的密度,氨水的濃度越大,密度越小。思考:1mol/L的氨水,是指NH3?H2O的濃度為1mol/L嗎?不是,是指溶液中NH3

、NH3?H2O、NH4+的濃度之和為1mol/L想一想:氨水是弱堿,對嗎?氨水呈弱堿性【實驗5-6】氨與氯化氫的反應操作現(xiàn)象解釋蘸有濃鹽酸和濃氨水的玻璃棒靠近會產(chǎn)生大量白煙濃氨水揮發(fā)出的NH3與濃鹽酸揮發(fā)出HCl相遇形成NH4Cl固體(2)氨氣與酸反應氨與酸的反應規(guī)律氨幾乎能與所有的酸(難溶性酸如H2SiO3除外)反應生成鹽,如:NH3+HCl=NH4ClNH3+HNO3

=NH4NO3

2NH3+H2SO4

=(NH4)2SO4【思考】是不是所有的濃酸遇到濃氨水,都能產(chǎn)生白煙?不是,只有揮發(fā)性酸(HCl、HNO3等)遇氨氣均有白煙生成;難揮發(fā)性酸H2SO4、H3PO4無此現(xiàn)象??捎糜贜H3的檢驗:將一根蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于集氣瓶口。情景導學2NH3+3Cl2=N2+6HClNH3+HCl=NH4Cl(產(chǎn)生白煙現(xiàn)象)管道工人用濃氨水檢驗氯氣管道是否漏氣,如果管道某處漏氣,會產(chǎn)生白色煙霧,原理是什么?(3)氨氣與鹽溶液反應可溶性的鋁鹽和過量的氨水反應。應用:實驗室制備Al(OH)33NH3·H2O+AlCl3=Al(OH)3↓+3NH4Cl(1)氨的還原性(工業(yè)制硝酸的基礎)①催化氧化:③與氯氣反應:2NH3+3Cl2=N2+6HCl8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl④與CuO反應:2NH3+3CuO

===N2+3H2O+Cu

(氨氣少量)(氨氣足量)此反應為濃氨水檢驗氯氣管道是否泄漏2從化合價升降角度預測NH3有哪些化學性質(zhì)黑色固體變?yōu)榧t色,生成氣體無毒4NH3+3O2===2N2+6H2O點燃②氨氣在純氧中燃燒:【思考】從化合價的角度分析在一定條件下氨氣能否和一氧化氮、二氧化氮反應,寫出可能發(fā)生的反應。4NH3+5NO=5N2+6H2O8NH3+6NO2=7N2+12H2O(治理NOx污染)①反應原理:②制取裝置:固固加熱裝置③收集方法:向下排空氣法(導管要伸入到接近試管底部)④驗滿方法:將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口⑤棉花作用:減少NH3與空氣的對流,吸收多余的NH3,防止污染空氣

三、氨氣的實驗室制法堿石灰:在NaOH的濃溶液中加入CaO,加熱制成的白色固體即為堿石灰。⑥干燥方法(用堿石灰)注意:NH3不可用中性的無水CaCl2干燥,因為CaCl2可與NH3反應生成CaCl2·8NH3;也不能用酸性干燥劑(濃硫酸、P2O5、硅膠)⑦尾氣處理:水或酸溶液(防倒吸)肚容式倒立漏斗式安全瓶隔離式思考(1)實驗室能否用加熱氯化銨的方法制取氨氣?不能。氯化銨受熱分解生成的氨氣和氯化氫遇冷會重新結合生成氯化銨,得不到氨氣。(2)實驗室還可以用什么方法快速制備少量氨氣?a不能用NH4NO3,因為NH4NO3受熱爆炸bCa(OH)2不能用KOH或NaOH代替,因兩者易吸濕,易結塊,不利于產(chǎn)生NH3,且高溫下腐蝕試管cCa(OH)2不能用NaOH溶液代替,因NH3極易溶于水氨氣的實驗室制法:快速簡易制法方法一:加熱濃氨水氨水易揮發(fā),且氨水中的NH3·H2O受熱易分解,因此可由加熱濃氨水的方法獲得NH3。NH3·H2O==NH3↑+H2O?方法二:濃氨水+固體CaO(或NaOH)CaO作用:①吸水;②吸水后放熱促進NH3逸出;③增大溶液中的OH?濃度,減少NH3的溶解NH3·H2O+CaO=NH3↑+Ca(OH)2NaOH作用:NaOH固體溶于水放熱,促進NH3·H2O分解;且OH?濃度的增大有利于NH3的逸出⑧氨氣的工業(yè)制法高溫高壓催化劑N2+3H22NH3NH3硝酸銨鹽純堿有機合成工業(yè)原料用稀氨水治療蚊蟲叮咬消除二氧化氮的污染吸收硫酸生產(chǎn)中的二氧化硫制冷劑NH3+H2O+SO2=NH4HSO3四、氨的用途和保存:

五、

銨鹽1、概念:由銨根離子(NH4+)和酸根離子構成的化合物如:NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4NO32、物理性質(zhì):一般銨鹽都是白色或無色晶體且易溶于水情景導學有一位農(nóng)民看到自己買的一袋碳酸氫銨化肥受了潮,就在太陽底下曬,等他下午去取時,發(fā)現(xiàn)少了許多,是誰偷了他的氮肥?銨鹽是農(nóng)業(yè)上常用的化肥,如(NH4)2SO4、NH4HCO3、NH4NO3、NH4Cl等。NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O△不穩(wěn)定性3、

化學性質(zhì):①受熱易分解NH4HCO3==NH3↑+CO2↑+H2O?特點:揮發(fā)性酸(如HCl、H2CO3等)形成的銨鹽,受熱時分解為氨和對應的酸。NH4NO3==N2O↑+2H2O?NH4Cl==NH3↑+HCl↑?5NH4NO3=4N2+2HNO3+9H2O2NH4NO3=2N2+O2+4H2O3(NH4)2SO4=3SO2↑+6H2O+N2↑+4NH3↑特點:氧化性酸(如HNO3、H2SO4等)形成的銨鹽,受熱時發(fā)生氧化還原反應,一般不產(chǎn)生氨氣。注意:并不是所有銨鹽分解都產(chǎn)生氨氣銨鹽受熱分解的產(chǎn)物(1)如果組成銨鹽的酸是易揮發(fā)或易分解的酸,則固體銨鹽受熱分解時,氨氣與酸一起揮發(fā),冷卻時又重新結合成銨鹽。如NH4Cl、NH4HCO3等。(2)如果組成銨鹽的酸是難揮發(fā)性酸,則固體銨鹽受熱分解時,只有氨呈氣態(tài)逸出,而難揮發(fā)性酸殘留在容器中,如(NH4)2SO4分解的化學方程式為(NH4)2SO4NH3↑+NH4HSO4或(NH4)2SO42NH3↑+H2SO4。(3)如果組成銨鹽的酸是具有強氧化性的酸,則在較低的溫度下慢慢分解可得到NH3和相應的酸,如NH4NO3。由于生成的氨氣具有還原性,硝酸具有氧化性,生成的NH3易被HNO3氧化,則反應時的溫度不同,形成氮的化合物也不同,如將NH4NO3在不同的溫度下加熱分解分別可得到N2O、NO2、N2O3、N2等?!舅伎肌康馐軣釙A,遇冷又會凝結成碘單質(zhì)。加熱試管中的氯化銨晶體,氣體在試管上方又變成氯化銨晶體,二者原理相同嗎?分別用試管加熱氯化銨和單質(zhì)碘時,都由固體變?yōu)闅怏w,而在試管口遇冷又凝結為固體,其本質(zhì)不同,前者為化學變化,后者為物理變化。情境:銨態(tài)氮肥(銨鹽)不能與草木灰(堿性)混合使用,否則會降低肥效,這是為什么?與堿反應②與堿反應特點:在水溶液中、固相反應中均可發(fā)生應用:檢驗銨根離子、制氨氣反應原理:強堿制弱堿銨鹽與強堿濃溶液或稀溶液加熱:NH4++OH-=NH3↑+H2O銨鹽與強堿稀溶液不加熱:NH4++OH-

=NH3·H2O銨鹽都可與堿溶液反應生成NH3·H2O(弱堿),加熱生成NH3和H2O

實驗:銨根離子的檢驗學以到用:NH4+的檢驗固體液體取少量樣品于研缽中,加入固體堿進行研磨。若聞到氨的刺激性氣味,則樣品中含有NH4+取少量樣品與堿混合于試管中,加熱后,將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口,若紅色石蕊試紙變藍,則樣品中含有NH4+取少量溶液于試管中,加入濃堿溶液,微熱,將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口,若紅色石蕊試紙變藍,則樣品中含有NH4+(或用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口,若有白煙產(chǎn)生)大部分銨鹽都不能與酸反應,但(NH4)2CO3和NH4HCO3能與酸反應生成CO2③銨鹽與酸反應(NH4)2CO3+2HCl=2NH4Cl+H2O+CO2↑NH4HCO3+HCl

=

NH4Cl+H2O+CO2↑

銨鹽在工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也有著重要的用途。大量的銨鹽用作氮肥,硝酸氨還可用作炸藥,氯化銨常用作印染和制作干電池的原料,它也用在金屬焊接上除去金屬表面的氧化物薄層(焊藥)。4、

銨鹽的用途:練習應用例.下列離子方程式正確的是()A.實驗室用氯化銨和熟石灰制氨氣:NH4++OH-NH3↑+H2OB.NaOH與NH4Cl溶液混合加熱:NH4++OH-NH3?H2OC.氨水中加鹽酸:NH3?H2O+H+=NH4++H2OD.氨水中通入過量CO2:CO2+NH3?H2O=2NH4++CO32-+H2OC△△練習應用

例、實驗室制取氨、收集、驗證其還原性并進行尾氣處理的裝置和原理能達到實驗目的的是 (

)A.用裝置甲制取氨B.用裝置乙收集氨時氣體應該從a口進b口出C.裝置丙中黑色固體變成紅色時還原產(chǎn)物一定為銅D.可以用裝置丁吸收氨,進行尾氣處理B第3課時

硝酸酸雨及防治第五章第二節(jié)氮及其化合物學習目標情景導學

2010年12月在甘肅蘭州高速公路G22線,一輛運輸硝酸的鋁槽車發(fā)生泄露事故,現(xiàn)場可聞到刺鼻的氣味,同時大量紅棕色煙霧。消防人員通過噴灑水稀釋和運來純堿進行處理,以便防止其擴散并污染黃河?!舅伎肌竣贋槭裁船F(xiàn)場有大量紅棕色的煙霧?

②金屬可以與酸反應,為什么可以用鋁槽車運輸濃硝酸?顏色氣味狀態(tài)溶解性揮發(fā)性無色刺激性液體與水任意比互溶一

硝酸的物理性質(zhì)易揮發(fā),在空氣中形成白霧【思考】濃硝酸久置后呈黃色,為什么?質(zhì)量分數(shù)為69%的硝酸為濃硝酸;質(zhì)量分數(shù)為98%以上的硝酸為“發(fā)煙硝酸”一般將濃硝酸保存在棕色試劑瓶中,并避光放置于陰涼處1從物質(zhì)類別角度預測(具有酸的通性)與紫色石蕊試液與金屬反應(能放出H2?)與某些金屬氧化物起反應與堿起反應與某些鹽起反應

2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2O2HNO3+CaCO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2OHNO3+NaOH=NaNO3+H2O二

硝酸的化學性質(zhì)稀硝酸使紫色石蕊試劑變紅;濃硝酸使紫色石蕊試劑先變紅,后褪色。2從氧化還原角度預測(具有強氧化性)Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O②與Cu反應(1)硝酸能與大部分金屬反應(除了鉑、金),將金屬氧化為高價態(tài)金屬的硝酸鹽。但在常溫下,濃硝酸能使鐵、鋁鈍化。①常溫下濃硝酸能使Fe、Al發(fā)生鈍化.加熱時:Fe+6HNO3(濃)===Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O△(Fe少量)(Fe過量)3Fe+8HNO3===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O△實驗探究【實驗5-8】硝酸與銅反應實驗裝置實驗現(xiàn)象加濃硝酸時,銅絲變細,產(chǎn)生紅棕色氣體,溶液呈綠色加稀硝酸時,銅絲變細,產(chǎn)生無色氣泡,試管上部觀察到淺紅棕色,溶液呈藍色【思考】寫出銅與濃硫酸的反應方程式。對比銅與硝酸的反應,你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?硝酸反應規(guī)律:(1)硝酸的濃度越大,反應溫度越高,其氧化性越強,還原劑一般被氧化為最高價態(tài)。(2)濃硝酸的還原產(chǎn)物是NO2,稀硝酸的還原產(chǎn)物是NO,極稀硝酸可能變成N2、N2O、NH4NO3等。(3)

HNO3與金屬反應一般不能產(chǎn)生H2(濃、稀硝酸都具有強氧化性)氧化性:濃硝酸>稀硝酸(均比濃硫酸強)C+4HNO3(濃)===CO2↑+4NO2↑+2H2O△S+6HNO3(濃)===H2SO4+6NO2↑+2H2O△(2)硝酸能與非金屬反應反應規(guī)律:熱的濃硝酸可將非金屬單質(zhì)(碳、硫、磷等)氧化為最高價氧化物或最高價含氧酸。(3)與還原性物質(zhì)反應H2S,I-,Br-,SO2,SO32-,F(xiàn)e2+等易被HNO3氧化3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O3SO32-+2H++NO3-=3SO4

2-+2NO↑+H2O3硝酸的特性(見光或受熱易分解產(chǎn)生紅棕色氣體)不穩(wěn)定性,見光或受熱易分解4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O光照或加熱硝酸的保存:一般將濃硝酸保存在棕色試劑瓶中,并避光放置于陰涼處。硝酸泄漏【思考】①在運輸硝酸的鋁槽車發(fā)生泄露的事故現(xiàn)場,為什么有大量紅棕色的煙霧?②金屬可以與酸反應,為什么可以用鋁槽車運輸濃硝酸?思考③:硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體。為什么久置的硝酸會變?yōu)辄S色?如何去除硝酸的黃色?濃硝酸不穩(wěn)定,見光或受熱會分解生成NO2,NO2溶于濃硝酸使溶液顯黃色。向濃硝酸中通入氧氣(或空氣)4NO2+O2+2H2O=4HNO3去除硝酸的黃色方法:思考④:銅投入稀硫酸中不會溶解,再向溶液中投入KNO3固體,銅會不會溶解?為什么?會溶解。NO3-的強氧化性:在H+的環(huán)境下有強氧化性,中性或堿性環(huán)境下無氧化性。

重要的化工產(chǎn)品,又是重要的化工原料,主要用于醫(yī)藥、炸藥(TNT)、染料、化肥等,化學試劑三

硝酸的用途第一階段:工業(yè)合成氨第二階段:氨的催化氧化:4NH3+5O2=4NO+6H2O第三階段:NO2的生成和吸收:2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO尾氣處理:NaOH溶液四

硝酸的工業(yè)制法補充:“三酸(濃鹽酸、濃硫酸、濃硝酸)變稀”問題辨析。①濃鹽酸與足量的二氧化錳反應時,濃鹽酸濃度逐漸變小,變?yōu)橄←}酸時不再與二氧化錳反應。②濃硫酸與足量的銅反應時,濃硫酸濃度逐漸變小,變?yōu)橄×蛩釙r不再與銅反應。③濃硝酸與足量的銅反應時,濃硝酸濃度逐漸變小,變?yōu)橄∠跛釙r,還原產(chǎn)物發(fā)生改變,生成NO。①物性:硝酸鹽均為易溶于水的晶體②化性:不穩(wěn)定,易分解K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag亞硝酸鹽O2氧化物NO2O2金屬NO2O22KNO3==2KNO2+O2↑2Cu(NO3)2==2CuO+4NO2↑+O2↑2AgNO3==2Ag+2NO2↑+O2↑分解規(guī)律:

補充:硝酸鹽a、由于硝酸鹽(s)在高溫時受熱易分解出O2,故硝酸鹽在高溫時是強氧化劑。(硫酸根)

b、硝酸鹽(aq)在酸性條件下的水溶液中,有強氧化性。(硫酸根不具有)③硝酸鹽的氧化性問題:在KNO3溶液中,加入稀硫酸再加入銅片有何現(xiàn)象?109④NO3-的檢驗步驟:硝酸鹽(若是溶液要濃縮)加入濃硫酸、銅片加熱現(xiàn)象與結論:若有紅棕色氣體,證明有NO3-反應原理(方程式):NaNO3+H2SO4==NaHSO4+HNO3↑微熱Cu+HNO3(濃)→4Cu(NO3)2+2NO2↑

+2H2O勞厄和弗蘭克,曾獲得1914年和1925年的物理學獎,德國納粹政府要沒收他們的諾貝爾獎牌,他們輾轉來到丹麥,請求丹麥同行、1922年物理學獎得主玻爾幫忙保存。1940

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