1、氮的固定氮的固定化合态的化合态的氮元素氮元素游离态的游离态的氮元素氮元素 NO、NO2HNO3、硝酸盐、硝酸盐 NH3、铵盐、铵盐N2N2+3H2 2NH3高温、高压高温、高压催化剂催化剂工业合成氨：工业合成氨：第1页/共55页人工固氮（合成氨、硝酸）自然固氮生物固氮（根瘤菌等）高能固氮（闪电等）氮氮的的固固定定第2页/共55页 大豆、蚕豆等大豆、蚕豆等豆科作物豆科作物根部的根部的根瘤菌中存根瘤菌中存在固氮酶在固氮酶，能在常温常压下把空气中的氮，能在常温常压下把空气中的氮气转变为硝酸盐等。气转变为硝酸盐等。根瘤菌第3页/共55页实验实验49思考：思考：瓶内为什么形成喷泉？瓶内为什么形成喷泉？圆
2、底烧瓶为什么要干燥？圆底烧瓶为什么要干燥？溶液为什么变成红色溶液为什么变成红色？第4页/共55页现象：现象：烧杯里的水由玻璃管进入烧瓶，烧杯里的水由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，烧瓶内液体呈红色。形成喷泉，烧瓶内液体呈红色。原因及结论：原因及结论：氨极易溶于水，使烧瓶氨极易溶于水，使烧瓶内的气压明显小于烧瓶外的气压。氨与内的气压明显小于烧瓶外的气压。氨与水反应生成了易溶于水、显碱性的物质。水反应生成了易溶于水、显碱性的物质。第5页/共55页产生喷泉的根本原因是什么？还有产生喷泉的根本原因是什么？还有什么气体能产生喷泉？什么气体能产生喷泉？产生喷泉现象的情况：产生喷泉现象的情况：一、在水中溶解度大的
3、气体。一、在水中溶解度大的气体。NH3、HCl、HBr、HI、SO2易溶于水可以做喷泉实验。易溶于水可以做喷泉实验。二、气体能与某种溶液反应。使用二、气体能与某种溶液反应。使用Cl2、CO2气体，气体，烧杯和滴管中烧杯和滴管中盛盛NaOH溶液溶液便可以进行喷泉实验。便可以进行喷泉实验。产生喷泉的根本原因是：烧瓶内的气压远小于外界气压，只要具备这个条件喷泉就可以发生。第6页/共55页如左图所示，烧瓶中充满干燥气体如左图所示，烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开止水夹振荡烧瓶，然后打开止水夹f，烧杯中，烧杯中的液体的液体b呈喷泉状喷
4、出，最终几乎充呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶。则满烧瓶。则a和和b分别是（分别是（）a（干燥气体）（干燥气体）b（液体）（液体）ANO2水水BCO24mol/LNaOH溶液溶液CCl2饱和饱和NaCl溶液溶液DNH31mol/L盐酸盐酸B、Dabbf第7页/共55页氨是氨是无色、有刺激性气味的气体，无色、有刺激性气味的气体，极易溶于水。极易溶于水。（常温常压下，（常温常压下，1体体积水可溶解积水可溶解700体积氨气。）体积氨气。）一、氨的物理性质一、氨的物理性质第8页/共55页二、氨的化学性质二、氨的化学性质1 1、氨与水反应、氨与水反应NH 3+H2O NH 3H 2O 氨水有弱碱性，能使酚
5、酞溶液变红氨水有弱碱性，能使酚酞溶液变红或使湿润的红色石蕊试纸变蓝。或使湿润的红色石蕊试纸变蓝。NH4+OH NH 3H 2ONH 3 H 2O NH3+H2O 一水合氨很不稳定，受热会分解 显弱碱性显弱碱性第9页/共55页写出氨水与稀硝酸反应的化学方程式及离子方程式写出氨水与稀硝酸反应的化学方程式及离子方程式写出氨水与写出氨水与AlCl3溶液反应的化学及离子方程式溶液反应的化学及离子方程式NH 3H 2O HNO3 NH4NO3 H2ONH 3H 2OHNH4H2O3NH 3H 2O AlCl3 Al(OH)3 3NH4Cl3NH 3H 2OAl3+Al(OH)3 3NH4氨水是弱碱，在离子
6、方程式中要写成化学式。氨水是弱碱，在离子方程式中要写成化学式。第10页/共55页2 2、氨与酸反应、氨与酸反应氨与氨与HCl反应反应第11页/共55页NH3+HCl=NH4Cl（白烟）NH3+HNO3=与挥发性的酸反应有白烟产生与挥发性的酸反应有白烟产生2NH3+H2SO4=2 2、氨与酸反应、氨与酸反应NH3+H2OCO2=NH4Cl固体小颗粒弥漫固体小颗粒弥漫在空气中形成白烟在空气中形成白烟生成铵盐生成铵盐NH4NO3（白烟）（白烟）(NH4)2SO4 NH4HCO3 第12页/共55页检验氨气的方法：检验氨气的方法：蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近气体产生白烟。蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近气体产生白烟。
7、使湿润的红色石蕊试纸变蓝。使湿润的红色石蕊试纸变蓝。第13页/共55页3、氨与、氨与O2反应反应4NH3+5O2 4NO+6H2O催化剂催化剂第14页/共55页 氨的用途：氨的用途：液氨常用作致冷剂。液氨常用作致冷剂。是氮肥工业、有机合成工业及制是氮肥工业、有机合成工业及制造硝酸、铵盐和纯碱的原料。造硝酸、铵盐和纯碱的原料。3322第15页/共55页铵盐是由铵根离子（铵盐是由铵根离子（NH4）和酸根离子）和酸根离子构成的化合物。如：构成的化合物。如：NH4Cl、NH4NO3、（NH4)2SO4、NH4HCO3。第16页/共55页都是晶体，都易溶于水NH4Cl=NH3+HClNH4HCO3=NH
8、3+CO2 +H2O 铵盐的性质铵盐的性质 受热易分解受热易分解与碱反应放出氨气与碱反应放出氨气NH4NO3 NaOH NaNO3H2ONH3 2NH4ClCa(OH)2 CaCl22H2O2NH3（检验铵盐的方法）（检验铵盐的方法）第17页/共55页铵盐的检验铵盐的检验原理：原理：铵盐和碱反应生成氨气铵盐和碱反应生成氨气方法：方法：NaOH溶液法：溶液法：把把NaOH溶液溶液加到某物质的加到某物质的固体或溶液固体或溶液中，加热后产生的气体能使中，加热后产生的气体能使湿湿润的润的红色石蕊试纸变蓝，则该物质是铵盐。红色石蕊试纸变蓝，则该物质是铵盐。碱石灰法：碱石灰法：把把碱石灰碱石灰与某物质的与
9、某物质的固体固体混合混合在研钵里研磨在研钵里研磨，产生的气体能使，产生的气体能使湿润的湿润的红红色石蕊试纸变蓝，则该物质是铵盐色石蕊试纸变蓝，则该物质是铵盐。第18页/共55页氨的实验室制法 2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3+2H2O 1.原理（铵盐与碱反应）：2.装置：3.收集方法：4.检验方法：与用KMnO4或KClO3制O2类似向下排空气法 a:湿润的红色石蕊试纸变蓝b:用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若产生大量的白烟，说明已收集满。第19页/共55页第20页/共55页氨气能与氨气能与_反应，反应，铵盐能与铵盐能与_反应。反应。（填酸或碱）（填酸或碱）酸酸碱第21页/共
10、55页 氨、液氨、氨水和铵根的比较氨、液氨、氨水和铵根的比较 氨和液氨氨和液氨都是氨分子构成的都是氨分子构成的纯净物纯净物，前，前者是气态，后者是液态。它们属于非电解者是气态，后者是液态。它们属于非电解质，质，不具有碱性不具有碱性。氨水氨水是氨的水溶液，是复杂的是氨的水溶液，是复杂的混合物混合物。氨水是氨水是弱碱弱碱，具有碱的通性。，具有碱的通性。铵根铵根指指NH4，它只能与阴离子形成铵盐，它只能与阴离子形成铵盐或存在于氨水中（不单独存在）。或存在于氨水中（不单独存在）。第22页/共55页一、硫酸的物理性质一、硫酸的物理性质1、纯净的硫酸及浓硫酸是无色粘稠、油状液体。、纯净的硫酸及浓硫酸是无色
11、粘稠、油状液体。2、硫酸易溶于水，浓硫酸溶解时放出大量的热。、硫酸易溶于水，浓硫酸溶解时放出大量的热。3、浓硫酸（、浓硫酸（98.3）的沸点为）的沸点为3380C，是典型的，是典型的高沸点酸（难挥发酸）。高沸点酸（难挥发酸）。4、浓硫酸的密度为、浓硫酸的密度为1.84g/cm3,是典型的高密度酸。是典型的高密度酸。第23页/共55页稀硫酸的性质：稀硫酸的性质：一、与酸碱指示剂反应：一、与酸碱指示剂反应：二、与碱反应：二、与碱反应：三、与碱性氧化物反应：三、与碱性氧化物反应：四、与活泼金属反应：四、与活泼金属反应：五、与某些盐反应：五、与某些盐反应：使石蕊试液变红色使石蕊试液变红色Cu(OH)C
12、u(OH)2 2+H+H2 2SOSO4 4=CuSO=CuSO4 4+2H+2H2 2O OCuO+HCuO+H2 2SOSO4 4=CuSO=CuSO4 4+H+H2 2O OFe+HFe+H2 2SOSO4 4=FeSO=FeSO4 4+H+H2 2NaNa2 2COCO3 3+H+H2 2SOSO4 4=Na=Na2 2SOSO4 4+CO+CO2 2+H+H2 2O O第24页/共55页二、浓硫酸的特性1、吸水性2、脱水性3、强氧化性第25页/共55页演示实验：蔗糖中加入浓硫酸演示实验：蔗糖中加入浓硫酸这个实验告诉我们浓硫酸有哪些性质？这个实验告诉我们浓硫酸有哪些性质？第26页/共5
13、5页1、浓硫酸的脱水性、浓硫酸的脱水性 浓硫酸能将有机物中的氢氧两种元素按浓硫酸能将有机物中的氢氧两种元素按2：1的原子个数比脱去（或脱去结晶水）。的原子个数比脱去（或脱去结晶水）。浓硫酸能使蔗糖脱水炭化。浓硫酸能使蔗糖脱水炭化。C12H22O11 12C11H2O浓硫酸浓硫酸第27页/共55页2、浓硫酸的吸水性、浓硫酸的吸水性 浓硫酸能吸收空气中、其它物质表面浓硫酸能吸收空气中、其它物质表面的水分。的水分。浓硫酸常用作干燥剂。但不能干燥碱浓硫酸常用作干燥剂。但不能干燥碱性气体（如性气体（如NH3）和强还原性气体（）和强还原性气体（H2S、HI、HBr）。）。浓硫酸敞口放置在空气中一段时间后浓
14、硫酸敞口放置在空气中一段时间后有什么变化？有什么变化？质量增加，浓度降低。质量增加，浓度降低。第28页/共55页实验实验49现象：现象：浓浓硫酸与铜在硫酸与铜在加热加热时发生反应，时发生反应，放出能使品红溶液褪色或使紫色石蕊试放出能使品红溶液褪色或使紫色石蕊试液变红的气体。反应后生成物的水溶液液变红的气体。反应后生成物的水溶液呈蓝色。呈蓝色。第29页/共55页3、浓硫酸的强氧化性、浓硫酸的强氧化性氧化性、氧化性、酸性酸性还还原原性性2H2SO4（浓）（浓）Cu CuSO4 2H2O SO2 2H2SO4（浓）（浓）C CO2 2H2O 2SO2第30页/共55页你能设计实验证明你能设计实验证明
15、C和浓硫酸反应和浓硫酸反应生成生成CO2、H2O、SO2三种产物吗？三种产物吗？2H2SO4（浓）（浓）C CO2 2H2O 2SO2第31页/共55页如何通过实验证明碳与浓硫酸反应的产物有H2O、SO2和CO2考虑各物质验证的方法H2OSO2CO2 无水硫酸铜 品红试液 澄清石灰水第32页/共55页提供以下试剂与装置(装置可多次使用)品红品红KMnOKMnO4 4溶液溶液饱和饱和NaHCONaHCO3 3澄清石灰水澄清石灰水无水硫酸铜无水硫酸铜第33页/共55页【提示提示】验证某物质时，是否会干扰其它物质的验证，考虑验证的实验顺序SOSO2 2的存在干扰COCO2 2的验证,因为SOSO2
16、2也可使澄清石灰水变浑浊，因此，验证COCO2 2前必须先除去SOSO2 2，然后再将气体通入澄清石灰水第34页/共55页 无水硫酸铜无水硫酸铜品红品红2 KMnOKMnO4 4石灰水石灰水品红品红1检验水检验水检验检验SO2除去除去SO2检验检验CO2【现象现象】品红品红1 1褪色褪色 产生产生SOSO2 2酸性高锰酸钾溶液褪色酸性高锰酸钾溶液褪色 除去除去SOSO2 2品红品红2 2不褪色不褪色 SO SO2 2已除尽已除尽澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊 产生产生COCO2 2检验检验SO2是否已经除尽是否已经除尽第35页/共55页浓浓硫酸使硫酸使蓝石蕊试纸蓝石蕊试纸先变红后变黑先变红后
17、变黑。稀硫酸使蓝石蕊试纸变红。稀硫酸使蓝石蕊试纸变红。浓浓硫酸使硫酸使紫色石蕊试液紫色石蕊试液先变红后褪色先变红后褪色。稀硫酸使紫色石蕊试液变红。稀硫酸使紫色石蕊试液变红。浓硫酸与稀硫酸有何不同？浓硫酸与稀硫酸有何不同？可以用什么方法区别它们？可以用什么方法区别它们？浓硫酸、稀硫酸与指示剂的作用：浓硫酸、稀硫酸与指示剂的作用：第36页/共55页一、硝酸的物理性质一、硝酸的物理性质纯硝酸：纯硝酸：无色液体、易挥发（沸点无色液体、易挥发（沸点830C），），有刺激性气味，密度有刺激性气味，密度1.502g/cm3，易溶于水。，易溶于水。发烟硝酸：发烟硝酸：含含HNO3质量分数在质量分数在98以上的
18、浓以上的浓溶液，挥发出的溶液，挥发出的HNO3遇空气中的水形成小液遇空气中的水形成小液滴而产生滴而产生“发烟发烟”现象。现象。浓硝酸：浓硝酸：含含HNO3质量分数约质量分数约69，易挥发。，易挥发。无色或黄色。无色或黄色。第37页/共55页二、硝酸的化学性质二、硝酸的化学性质3、具有不稳定性2、具有强氧化性、具有强氧化性1、具有酸的通性、具有酸的通性第38页/共55页(1)、使紫色的石蕊试液变红(2)、与某些金属反应(3)、与某些金属氧化物起反应(4)、与某些盐起反应(5)、与碱反应 2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2O2HNO3+CaCO3=Ca(NO3)2+CO2+H2OHNO3+
19、NaOH=NaNO3+H2O不放出氢气不放出氢气1、硝酸的酸性、硝酸的酸性第39页/共55页2、硝酸的强氧化性、硝酸的强氧化性 无论是无论是浓硝酸还是稀硝酸都有很强的浓硝酸还是稀硝酸都有很强的氧化性氧化性，而且，而且浓度越大氧化性越强浓度越大氧化性越强。4HNO3(浓浓)Cu Cu(NO3)2 2NO2 2H2O8HNO3(稀稀)3Cu 3Cu(NO3)2 2NO 4H2O氧化性、酸性氧化性、酸性氧化性、酸性氧化性、酸性(1)、与金属单质反应、与金属单质反应第40页/共55页浓浓HNO3不能氧化金和铂，不能氧化金和铂，王水王水能溶解金和铂。能溶解金和铂。王水：王水：V（浓（浓HNO3）：）：V
20、（浓（浓HCl）1：3 氧化性比浓硝酸强，可氧化金、铂等。氧化性比浓硝酸强，可氧化金、铂等。第41页/共55页常温下可以用铁、铝常温下可以用铁、铝制的容器来装浓硫酸制的容器来装浓硫酸或浓硝酸。为什么呢？或浓硝酸。为什么呢？第42页/共55页一、钝化：一、钝化：常温下常温下，Fe、Al接触浓硫酸或接触浓硫酸或浓硝酸时，会迅速在金属表面浓硝酸时，会迅速在金属表面形成一层牢固形成一层牢固的氧化物薄膜的氧化物薄膜，这层薄膜可阻止酸与内部金，这层薄膜可阻止酸与内部金属发生反应，这个过程叫金属的属发生反应，这个过程叫金属的“钝化钝化”。二、钝化的过程就是一个氧化还原反应二、钝化的过程就是一个氧化还原反应发
21、生的过程。发生的过程。三、三、常温常温下，可用下，可用铁、铝铁、铝制的容器来装制的容器来装冷冷的的浓浓硫酸和硫酸和冷冷的的浓浓硝酸。硝酸。第43页/共55页硝酸与金属反应的规律：1 1、金属与硝酸反应时，、金属与硝酸反应时，浓浓HNOHNO3 3的还原产物一般的还原产物一般是是NONO2 2，稀稀HNOHNO3 3还原产物一般是还原产物一般是NONO。2 2、金属与浓、稀硝酸反应不放出、金属与浓、稀硝酸反应不放出H H2 2。所以，不。所以，不能用硝酸与金属反应来制取能用硝酸与金属反应来制取H H2 2。3 3、FeFe、AlAl等金属在冷的浓等金属在冷的浓HNOHNO3 3中中钝化钝化。所以
22、，。所以，常温下可以用铁、铝制的容器来盛装浓硫酸或常温下可以用铁、铝制的容器来盛装浓硫酸或浓硝酸。浓硝酸。4 4、浓、浓HNOHNO3 3不能氧化金和铂，但不能氧化金和铂，但1 1体积浓体积浓HNOHNO3 3和和3 3体积浓体积浓HClHCl组成的组成的王水王水却能溶解金和铂。却能溶解金和铂。第44页/共55页4HNO3(浓浓)C 2H2O 4NO2 CO22、硝酸的强氧化性、硝酸的强氧化性(2)、与非金属单质反应、与非金属单质反应6HNO3(浓浓)C 2H2O 6NO2 H2SO4非金属单质被氧化成最高价氧化物或其含氧酸非金属单质被氧化成最高价氧化物或其含氧酸第45页/共55页2、硝酸的强
23、氧化性、硝酸的强氧化性(3)、与具有还原性的化合物反应、与具有还原性的化合物反应（Fe2、SO3 2、S 2、I 等）等）例例:Fe2HNO3Fe3SO32HNO3SO426HI+2HNO3(稀稀)=3I2+2NO+4H2O第46页/共55页SO4 2的检验 BaClBaCl2 2溶液溶液 稀盐酸稀盐酸某未知溶液-白色沉淀-不溶解则证明该溶液中一定含有SOSO4 42-2-离子。此结论是否正确？不一定正确，溶液中可能含有Ag。复习与拓展复习与拓展第47页/共55页SO4 2的检验 Ba(NOBa(NO3 3)2 2溶液溶液 稀稀HNOHNO3 3某未知溶液-白色沉淀-不溶解则证明该溶液中一定含
24、有SOSO4 42-2-离子。此结论是否正确？不一定正确，溶液中可能含有SO32离子，因为HNO3具有氧化性，能够将BaSO3氧化成为BaSO4，沉淀也不溶解。复习与拓展复习与拓展第48页/共55页SO4 2的检验 要正确地检验SOSO4 42-2-，应如何操作？稀盐酸稀盐酸 BaClBaCl2 2溶液溶液 某溶液-无沉淀-白色沉淀 可证明该溶液中含有SOSO4 42-2-离子复习与拓展复习与拓展第49页/共55页应用应用 SO2通入通入Ba(OH)2溶液中，溶液中，现象现象 加入稀盐酸加入稀盐酸白色沉淀溶解白色沉淀溶解生成白色沉淀生成白色沉淀SO2通入通入BaCl 2溶液中，溶液中，现象现象
25、 生成白色沉淀生成白色沉淀没有明显现象没有明显现象加入稀硝酸加入稀硝酸加入稀硝酸加入稀硝酸白色沉淀不溶解白色沉淀不溶解第50页/共55页第51页/共55页硝酸不稳定，见光受热易分解。硝酸不稳定，见光受热易分解。4 HNO3 =2H2O+4NO2 +O2 受热或见光受热或见光思考：思考：浓硝酸为什么常呈黄色？浓硝酸为什么常呈黄色？如何保存硝酸？如何保存硝酸？阴凉、避光（棕色试剂瓶）阴凉、避光（棕色试剂瓶）硝酸分解生成的二氧化氮气体溶于硝酸硝酸分解生成的二氧化氮气体溶于硝酸而使硝酸呈黄色而使硝酸呈黄色3、硝酸的不稳定性、硝酸的不稳定性一般而言，硝酸越浓，越不稳定。一般而言，硝酸越浓，越不稳定。第52页/共55页 硝酸（浓或稀）、硝酸（浓或稀）、浓硫酸、次氯酸、王水浓硫酸、次氯酸、王水浓浓硝酸使紫色石蕊试液硝酸使紫色石蕊试液(试纸试纸)先变红先变红后褪色后褪色（强氧化性）。（强氧化性）。稀稀硝酸使紫色石蕊试液（试纸）硝酸使紫色石蕊试液（试纸）变红变红。浓硝酸、稀硝酸与指示剂的作用：浓硝酸、稀硝酸与指示剂的作用：具有氧化性的酸：具有氧化性的酸：第53页/共55页硫酸和硝酸的用途（硫酸和硝酸的用途（P102）第54页/共55页谢谢您的观看！第55页/共55页
