1、问题设计问题设计 氮在自然界中是如何循环的？氮在自然界中是如何循环的？什么是氮的固定？什么是氮的固定？工业上是如何合成氨的？工业上是如何合成氨的？氮气的物理性质和化学性质？氮气的物理性质和化学性质？NO、NO2物理性质和化学性质？物理性质和化学性质？一、氮在自然界中的循环一、氮在自然界中的循环N2 氮氧化物氮氧化物 NH3 铵盐铵盐 HNO3 硝酸盐硝酸盐 有机氮有机氮 游离态游离态 化合态化合态氮循环中涉及到氮循环中涉及到 的主要物质：的主要物质：主要形式（1）游离态游离态化合态化合态豆科植物根部的根瘤菌，把空气中的氮气转变为硝酸盐等含氮豆科植物根部的根瘤菌，把空气中的氮气转变为硝酸盐等含氮
2、化合物；化合物；放电条件下，与氧气结合为氮氧化合物，并随降水进入土壤和放电条件下，与氧气结合为氮氧化合物，并随降水进入土壤和水体中；水体中；合成氨工厂、汽车发动机都可以将一部分氮气转化成化合态。合成氨工厂、汽车发动机都可以将一部分氮气转化成化合态。（2）化合态）化合态化合态：化合态：化石燃料燃烧、森林和农作物枝叶燃烧所产生的氮化石燃料燃烧、森林和农作物枝叶燃烧所产生的氮氧化合物通过大气进入陆地和海洋，进入氮循环。氧化合物通过大气进入陆地和海洋，进入氮循环。（3）化合态）化合态游离态：游离态：硝酸盐在某些土壤细菌作用下转化成氮气。硝酸盐在某些土壤细菌作用下转化成氮气。游离态的氮元素游离态的氮元素
3、化合态的氮元素化合态的氮元素 氮的固定氮的固定固氮的途径固氮的途径被氧化被氧化 HNO HNO3 3、硝酸盐、硝酸盐N N2 2NHNH3 3、铵盐、铵盐被还原被还原 氮的氮的固定固定人工固氮人工固氮自然固氮自然固氮高能固氮：闪电高能固氮：闪电 10%10%生物固氮：豆科植物生物固氮：豆科植物 90%90%催化剂催化剂N2+3H2 2NH3高温、高压高温、高压仿生固氮仿生固氮（常温常压常温常压）生物固氮生物固氮根瘤菌根瘤菌与大豆、蚕与大豆、蚕豆等豆科植豆等豆科植物共生的根物共生的根瘤菌中存在瘤菌中存在固氮酶，能固氮酶，能在常温常压在常温常压下把空气中下把空气中的氮气转变的氮气转变为氨。为氨。一
4、、氮气一、氮气物理性质：物理性质：无色、无味的气体，密度比空气稍小，难溶于水无色、无味的气体，密度比空气稍小，难溶于水元素的典型物质元素的典型物质所属类别所属类别元素化合价元素化合价通性通性氧化性氧化性还原性还原性1 1、氮气化学性质、氮气化学性质预测物质性质的方法预测物质性质的方法【预测】氮气的化学性质【预测】氮气的化学性质1 1、氮气化学性质、氮气化学性质(1)(1)非金属单质通性非金属单质通性与金属反应与金属反应与非金属反应（与非金属反应（H2、O2）(2)(2)氧化性和还原性氧化性和还原性通常状况，不活泼通常状况，不活泼。一定条件下，与。一定条件下，与Mg、H2、O2反应反应(1)(1
5、)与金属镁反应与金属镁反应3MgN2 Mg3N2点燃点燃+2-3（氮化镁）（氮化镁）（2 2）与非金属反应）与非金属反应与氧气反应与氧气反应 现象：现象：有红棕色气体生产。有红棕色气体生产。结论：结论：氮气与氧气发生反应氮气与氧气发生反应涉及的化学方程式：涉及的化学方程式：N2O2 2NO 放电放电2NOO2 2NO2 （无色）（无色）（红棕色红棕色）与氢气反应与氢气反应 可逆反应：可逆反应：相同条件相同条件下，下，同时同时向正反两个方向进行的向正反两个方向进行的反应。反应。思考：思考：向一个密闭容器中投入向一个密闭容器中投入1mol1molN2和和3mol3molH2，能，能否生成否生成2m
6、ol2mol的的NH3？特征：特征：不能进行到底，反应物、生成物同时存在不能进行到底，反应物、生成物同时存在否否N23H2 2NH3 高温、高压高温、高压催化剂催化剂（工业合成氨原理）（工业合成氨原理）氮的氧化物氮的氧化物NON2ONO2N2O3N2O4N2O5物理性质：无色、难溶于水的气体物理性质：无色、难溶于水的气体缺点：缺点：优点：优点：NONO结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强，结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强，更容易造成人体缺氧。更容易造成人体缺氧。一氧化氮分子作为一种传递神经信一氧化氮分子作为一种传递神经信息的息的“信使分子信使分子”，在使血管扩张、，在使血管扩张、免疫、增强记忆力等
7、方面有着免疫、增强记忆力等方面有着极其重要的作用。极其重要的作用。+1+2+3+4+4+5物理性质：红棕色、有刺激性气味的有毒气物理性质：红棕色、有刺激性气味的有毒气 体，易溶于水体，易溶于水化学性质：化学性质：NONO2 2溶于水时生成硝酸和一氧化氮。溶于水时生成硝酸和一氧化氮。工业上利用这一原理制取硝酸。工业上利用这一原理制取硝酸。2NO2+H2O=2HNO3+NO用途：能使多种织物退色，损坏多种织物和尼龙制品，对金属和非金属材料也有腐蚀作用与与H2O反应：反应：化学性质：化学性质：现象：现象：3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO2a.a.红棕色气体变为无色气体；红棕色气
8、体变为无色气体；b.b.集气瓶中水面上升到原体积的约三分之二处；集气瓶中水面上升到原体积的约三分之二处；c.c.让集气瓶内无色气体接触到空气，又变成红棕色；让集气瓶内无色气体接触到空气，又变成红棕色；d.d.向溶液中滴入石蕊试液变成红色。向溶液中滴入石蕊试液变成红色。结论：结论：a.a.二氧化氮能与水反应生成无色气体一氧化氮，同时二氧化氮能与水反应生成无色气体一氧化氮，同时生成酸性物质；生成酸性物质；b.b.一氧化氮易与氧气反应生成二氧化氮。、一氧化氮易与氧气反应生成二氧化氮。、涉及到的反应：涉及到的反应：拓展练习：拓展练习：标况下，将一充满标况下，将一充满NO2的试管倒立的试管倒立于盛有足量
9、水的水槽中，充分反应后，若不考虑于盛有足量水的水槽中，充分反应后，若不考虑试管内物质向外扩散，求：试管内物质向外扩散，求：试管中溶液的物质的试管中溶液的物质的量浓度量浓度?解析：解析：c(HNO3)=aqVHNOn)3(VmolLNOV324.22)(3212 14.221 lmol=0.045 1mol l“雷雨发庄稼雷雨发庄稼”；“一场雷雨一场肥一场雷雨一场肥”N2+O2=2NO放电放电2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO涉及的反应方程式：涉及的反应方程式：放电放电N2NONO2HNO3NO3盐盐O2水水矿物质矿物质O21、设计实验，要求尽可能多的使试设计实验，要求尽可
10、能多的使试管内的气体被水吸收。管内的气体被水吸收。2、你的设计对工业生产硝酸有什么你的设计对工业生产硝酸有什么启示？启示？再思考再思考充分利用原料，减少污充分利用原料，减少污染物的排放染物的排放2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO 如何收集如何收集NONO和和NONO2 2 气体？能否颠倒过来？气体？能否颠倒过来？2 2、如何除去、如何除去NONO中中NONO2 2？若用排空气法收集则得到若用排空气法收集则得到NO2 2；若用排水法收集则得到若用排水法收集则得到NO氮氧化物与环境污染的防治氮氧化物与环境污染的防治 消除污染的主要方法：碱液吸收法消除污染的主要方法：碱液吸收法
11、 NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2 O 2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2 O 形成酸雨形成酸雨形成形成光化学烟雾光化学烟雾 有毒烟雾有毒烟雾破坏臭氧层（形成臭氧空洞）破坏臭氧层（形成臭氧空洞）氮的氧化物、氟氯烃（氮的氧化物、氟氯烃（氟利昂氟利昂）等。）等。水体的富营养化水体的富营养化硝酸型酸雨硝酸型酸雨32O NO23O219981998年诺年诺贝尔奖获贝尔奖获得者伊格得者伊格纳罗纳罗发现一氧化氮发现一氧化氮(NO)(NO)是人体内是人体内保护机体抵抗保护机体抵抗心血管疾病与心血管疾病与其他疾病的信其他疾病的信号分子号分子酸酸 雨雨酸雨的形成酸雨的形成酸雨的酸雨的
12、 危害危害城市中的光化学烟雾污染城市中的光化学烟雾污染光化学烟雾光化学烟雾是氮氧化物和碳氢化合物是氮氧化物和碳氢化合物(HC)(HC)在大气环境中受强烈的太阳紫外在大气环境中受强烈的太阳紫外线照射后产生的一种大气污染，在这线照射后产生的一种大气污染，在这种复杂的光化学反应过程中种复杂的光化学反应过程中,主要生成主要生成光化学氧化剂光化学氧化剂(主要是主要是O O3 3)及其他多种及其他多种复杂的化合物。复杂的化合物。2 2氮氧化物对环境污染的防治氮氧化物对环境污染的防治（1 1）来源：）来源：（2 2）防治：）防治：氮氧化物主要来源于化石燃料的氮氧化物主要来源于化石燃料的燃烧，汽车尾气、工厂废
13、气的排燃烧，汽车尾气、工厂废气的排放，其中，汽车尾气是城市大气放，其中，汽车尾气是城市大气中氮氧化物的主要来源之一。中氮氧化物的主要来源之一。开发使用洁净能源；开发使用洁净能源；对工厂排放的废气进行处理对工厂排放的废气进行处理对汽车尾气进行净化处理。对汽车尾气进行净化处理。东京展出富士重工电动汽车概念车东京展出富士重工电动汽车概念车R1e 小结小结:N-3N0N+2N+4N+5Mg3N2N2NONO2HNO3NH32NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NON2+3H22 NH3高温、高压高温、高压催化剂催化剂N2+3Mg=Mg3N2点燃点燃N2+O2=2NO放电放电例例1 1、起
14、氮的固定作用的化学反应是（、起氮的固定作用的化学反应是（）A A、N2和和H2在一定条件下生成氨气在一定条件下生成氨气 B B、NO遇遇O2转化成转化成NO2 C C、硝酸工厂氧化硝酸工厂氧化NH3制取制取NO D D、用用NH3制硫酸铵制硫酸铵 A A例例2 2、从、从N2中氮元素的化合价来说，氮气既有氧中氮元素的化合价来说，氮气既有氧化性，又有还原性。下列反应中氮气表现还原性化性，又有还原性。下列反应中氮气表现还原性的是（）的是（）A A、氮气与氢气反应、氮气与氢气反应B B、氮气跟氧气反应、氮气跟氧气反应C C、氮气跟金属镁反应、氮气跟金属镁反应D D、以上反应都不是、以上反应都不是B
15、B例例3 3、urardurard等三位教授最早提出等三位教授最早提出NO分子在人体内分子在人体内有独特的功能，近年来在此领域的研究有很大进展，有独特的功能，近年来在此领域的研究有很大进展，因此这三位教授荣获了因此这三位教授荣获了19981998年诺贝尔医学奖及生理学年诺贝尔医学奖及生理学奖。关于奖。关于NO的下列叙述不正确的是（的下列叙述不正确的是（）A A、NO可以是某些含低价氮的物质被氧化的产物可以是某些含低价氮的物质被氧化的产物B B、NO不不是酸性氧化物是酸性氧化物 C C、NO可以是某些含高价氮的物质被还原的产物可以是某些含高价氮的物质被还原的产物D D、NO是红棕色气体是红棕色气
16、体D D第2课时 氨与铵态氮肥 哈伯哈伯波施波施 分别获得分别获得1918年和年和1932年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖N2+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3.极易液化极易液化,液氨汽化时要吸收大量热液氨汽化时要吸收大量热1.无色无色,有刺激性气味的气体有刺激性气味的气体2.极易溶于水极易溶于水.常温常压下常温常压下,1V水水 约能溶解约能溶解700V氨气氨气,氨水密度比水小氨水密度比水小.4.密度比空气小，密度比空气小，STP下，密度为下，密度为0.771 g L-1致冷剂致冷剂滴有酚酞的水滴有酚酞的水1喷泉现象形成的直接原因喷泉现象形成的直接原因 是什
17、么是什么?2是什么导致了烧瓶中气压的是什么导致了烧瓶中气压的急剧下降急剧下降?3引发该实验的关键操作是什引发该实验的关键操作是什么么?4、喷泉的颜色为什么变红色？喷泉的颜色为什么变红色？思考思考氨溶解于水仅是简单的溶解过程吗？氨溶解于水仅是简单的溶解过程吗？问题问题：喷泉形成的原因：喷泉形成的原因?氨气氨气极易极易溶于水溶于水瓶中氨气溶瓶中氨气溶于胶头滴管于胶头滴管挤入的水中挤入的水中瓶中气压瓶中气压下降小于下降小于外界气压外界气压烧杯中的水烧杯中的水被大气压压被大气压压入烧瓶形成入烧瓶形成喷泉喷泉（1700）实验现象实验现象烧杯中的水进入烧瓶形成喷泉，烧瓶内液体呈现烧杯中的水进入烧瓶形成喷泉
18、，烧瓶内液体呈现红色红色实验原理实验原理:使烧瓶内外在短时间内迅速产生使烧瓶内外在短时间内迅速产生较大的压强差，利用大气压将烧杯中的液较大的压强差，利用大气压将烧杯中的液体压入烧瓶内体压入烧瓶内问题问题：颜色变红色又说明什么问题颜色变红色又说明什么问题?（2 2）氨气的化学性质：）氨气的化学性质：与与H2O反应：反应：NH3+H2O NH3H2O NH4+OH-（一水合氨）（一水合氨）氨气是唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸氨气是唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝变蓝（检验氨气）（检验氨气）一水合氨是弱碱，能使酚酞试液变红一水合氨是弱碱，能使酚酞试液变红液氨液氨氨水氨水物质成分物质
19、成分离子种类离子种类性质性质NH3，H2O，NH3H2O，NH4+，OH-，H+NH3分子分子 纯净物纯净物（非电解质）（非电解质）混合物混合物（NH3H2O 为弱电解质为弱电解质）不具碱性不具碱性弱碱性弱碱性氨水是弱碱，对吗？氨水是弱碱，对吗？氨水呈弱碱性。氨水呈弱碱性。一位老师在做一位老师在做NH3的喷泉实验时，发的喷泉实验时，发现水上喷无力，喷泉结束后，溶液仅现水上喷无力，喷泉结束后，溶液仅占烧瓶体积的五分之一，你认为造成占烧瓶体积的五分之一，你认为造成实验不理想的原因可能有实验不理想的原因可能有A、收集的、收集的NH3不纯净不纯净 B、烧瓶不干燥或气体未干燥、烧瓶不干燥或气体未干燥 C
20、、NH3在水中的溶解度不够大在水中的溶解度不够大 D、装置漏气、装置漏气1 1、装置气密性好、装置气密性好2 2、烧瓶要干燥、烧瓶要干燥3 3、气体要充满烧瓶、气体要充满烧瓶4 4、气体要纯净干燥、气体要纯净干燥实验成功的关键实验成功的关键(1)用图用图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥氨气，引发水上喷的操作是燥氨气，引发水上喷的操作是_。该实验的原理是该实验的原理是_。(2)只提供图只提供图2的装置，请说明引发喷泉的方法。的装置，请说明引发喷泉的方法。打开止水夹，挤出胶头滴管中的水。打开止水夹，挤出胶头滴管中的水。氨气极易溶解于水，致使烧瓶内气体压强迅速
21、减小。氨气极易溶解于水，致使烧瓶内气体压强迅速减小。打开夹子，用手（或热毛巾打开夹子，用手（或热毛巾等）将烧瓶捂热，氢气受热等）将烧瓶捂热，氢气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生气，氨气与水接触，即发生喷泉。喷泉。前面学过的气体前面学过的气体和和l，在水中溶解度，在水中溶解度不大不大,那么它们能不能也设计出喷泉实验呀？如那么它们能不能也设计出喷泉实验呀？如能，需要什么样的试剂？能，需要什么样的试剂？你能设计出一个蓝色的喷泉实验来吗？你能设计出一个蓝色的喷泉实验来吗？可以选用可以选用NaOH 溶液溶液（1 1）在如图所示的喷泉实验装置中，烧瓶中充满干燥的
22、气）在如图所示的喷泉实验装置中，烧瓶中充满干燥的气体体a a，将胶头滴管中的液体，将胶头滴管中的液体b b挤入烧瓶内，并轻轻振荡。然挤入烧瓶内，并轻轻振荡。然后打开弹簧夹后打开弹簧夹f f，烧杯中的液体，烧杯中的液体b b呈喷泉状喷出，最终几乎呈喷泉状喷出，最终几乎充满整个烧瓶。则充满整个烧瓶。则a a、b b分别是（分别是（）a a（干燥的气体）（干燥的气体）b b（液体）（液体）A ANO水水B BNO2水水C CCl2饱和饱和NaCl溶液溶液D DNH3水水D D实验现象实验现象结论结论实验实验1实验实验2实验实验3烧杯内溶液喷到烧瓶内烧杯内溶液喷到烧瓶内,酚酞溶液变红色酚酞溶液变红色氨
23、气极易溶于水氨气极易溶于水;氨水呈碱性氨水呈碱性湿润的红色石蕊试纸湿润的红色石蕊试纸变蓝变蓝烧杯内出现白烟烧杯内出现白烟浓氨水和浓盐酸易挥发浓氨水和浓盐酸易挥发氨气和氯化氢化合成氯氨气和氯化氢化合成氯化铵晶体化铵晶体氨水氨水易挥发易挥发，氨，氨气的水溶液具有气的水溶液具有 碱碱性。性。浓盐酸和浓氨水并没浓盐酸和浓氨水并没有直接接触有直接接触,为何会有明为何会有明显现象显现象?浓盐酸换成浓硫酸浓浓盐酸换成浓硫酸浓硝酸还会有这样的现象吗硝酸还会有这样的现象吗?NH3+HCl=NH4Cl2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4NH3+HNO3=NH4NO3实质：实质：NH3+H+=NH4+大量大量白
24、烟白烟与酸的反应与酸的反应（常用硫酸作为氨气的吸收剂）常用硫酸作为氨气的吸收剂）-3-3氨气的还原性之氨气的催化氧化氨气的还原性之氨气的催化氧化.flv4NH3+5O2 4NO +6H2O高温高温催化剂催化剂+20-2-2还原剂还原剂 氧化剂氧化剂注意：注意：反应条件：催化剂、加热反应条件：催化剂、加热 是工业制硝酸中的关键一步是工业制硝酸中的关键一步 氨有一定的还原性，可被氨有一定的还原性，可被O2、Cl2、CuO等氧化等氧化思考：工业制硝酸的涉及的反应化学方程式？思考：工业制硝酸的涉及的反应化学方程式？工业上制硝酸的基础工业上制硝酸的基础.氨的用途氨的用途制氮肥制氮肥铵盐铵盐制硝酸制硝酸纯
25、碱纯碱有机合成有机合成工业原料工业原料致冷剂致冷剂三、氮肥三、氮肥（1 1）铵态氮肥：）铵态氮肥：（2 2）其它氮肥：）其它氮肥：（俗称氯铵）ClNH4（俗称硝铵）34NONH（俗称碳铵）34HCONH又称肥田粉）（俗称硫铵，424SO)NH(硝态氮肥如：硝态氮肥如：KNOKNO3 3有机态氮肥如：有机态氮肥如：COCO（NHNH2 2）2 2氨水和铵态氮肥都来源于氨水和铵态氮肥都来源于NH3（NH4）2SO4NH4NO3NH4HCO3NH4ClCO（NH2）2 有一位农民在仓库里存放了一袋氮肥有一位农民在仓库里存放了一袋氮肥碳碳酸氢铵（俗称碳铵），有一天他发现这袋化酸氢铵（俗称碳铵），有一天
26、他发现这袋化肥包装破损受潮了，就把它拿出去晒，结果肥包装破损受潮了，就把它拿出去晒，结果发现没有人偷盗却少很多，你能从化学的角发现没有人偷盗却少很多，你能从化学的角度替他找原因吗？度替他找原因吗？问题情景问题情景2在村子里住着两位农民在村子里住着两位农民,小李和小刘小李和小刘,他们都种他们都种了几亩水稻。小李很勤劳了几亩水稻。小李很勤劳,不仅买了氮肥硝酸不仅买了氮肥硝酸铵铵,还同时使用了自己烧制的草木灰还同时使用了自己烧制的草木灰(呈碱性呈碱性),小刘只施用了氮肥硝酸铵小刘只施用了氮肥硝酸铵,小李心想自己使用小李心想自己使用的肥料多的肥料多,收成一定好收成一定好,结果到了秋收时发现结果到了秋收
27、时发现,自自己田地的产量远不及小刘的己田地的产量远不及小刘的,你知道原因吗你知道原因吗?实验现象实验现象结论（化学方程式）结论（化学方程式）加热加热NHNH4 4ClCl加热加热NH4HCO3与碱反应与碱反应都是白色晶体，易溶于水都是白色晶体，易溶于水NH4Cl=NH3+HClNH3+HCl=NH4Cl 固体分解，固体分解，有刺激性气有刺激性气味气体产生，味气体产生，在试管口在试管口处有白色固体生成处有白色固体生成有刺激性气味的气体产有刺激性气味的气体产生，生，使湿润的红色石蕊试使湿润的红色石蕊试纸变蓝纸变蓝状态：状态：固体分解，固体分解，试管口产生试管口产生水珠，水珠，生成的气体使澄生成的气
28、体使澄清石灰水变浑浊清石灰水变浑浊NH4HCO3=NH3+CO2 +H2ONH4Cl+NaOH=NH3+NaCl+H2O1.1.根据实验根据实验1 1、实验、实验2 2，应当怎样合理的储存和使用铵态氮肥？，应当怎样合理的储存和使用铵态氮肥？2.2.根据实验根据实验3 3，试从离子反应的角度认识铵盐与碱溶液反应的，试从离子反应的角度认识铵盐与碱溶液反应的实质，并尝试总结检验铵根离子的方法。实质，并尝试总结检验铵根离子的方法。拓展延伸应该密封包装并放在阴凉通风处；施肥时，应将其埋在土下以应该密封包装并放在阴凉通风处；施肥时，应将其埋在土下以保持肥效，同时不能与碱性物质如草木灰等混合使用。保持肥效，
29、同时不能与碱性物质如草木灰等混合使用。NH4+OH-=NH 3 +H2O(1)(1)取少许溶液于洁净的试管中，取少许溶液于洁净的试管中，(2)(2)加入适量氢氧化钠溶液并加热，加入适量氢氧化钠溶液并加热，(3)(3)将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝（纸变蓝（蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口产生白烟产生白烟）(4)(4)证明溶液中有证明溶液中有NHNH4 4+存在。存在。取试样取试样加试剂加试剂述现象述现象下结论下结论检验检验NH4+的的方法！方法！四、氨的实验室制法四、氨的实验室制法 2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH
30、3+2H2O 1.1.原理：原理：2.2.气体发生装置：气体发生装置：固固+固，加热型固，加热型NH4Cl和和Ca(OH)2棉棉花花思考：这三个实验中都产生了氨气，实验室里能思考：这三个实验中都产生了氨气，实验室里能 用这三个反应来制取纯净的氨气吗用这三个反应来制取纯净的氨气吗?思考：思考：1.试管口为什么向下倾斜？试管口为什么向下倾斜？2.试管口为什么用棉花塞住？试管口为什么用棉花塞住？3.联系氨气的性质，该装置是否有缺联系氨气的性质，该装置是否有缺陷？如何改进？陷？如何改进？2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3+2H2O 使生成的水顺利流下，防止试使生成的水顺利流下，防止试管
31、炸裂管炸裂防止与空气形成对流，收集氨防止与空气形成对流，收集氨气不纯气不纯没有尾气吸收，可以用水或稀硫没有尾气吸收，可以用水或稀硫酸浸湿棉花酸浸湿棉花四、氨气的实验室制取四、氨气的实验室制取：1 1、原理：、原理：2 2、装置装置：固体固体+固体固体 加热制取气体加热制取气体与制取与制取O O2 2相同相同 4 4、收集收集：向下排空气法向下排空气法5 5、验满验满：（1 1）湿润的红色石蕊试纸靠近试管口）湿润的红色石蕊试纸靠近试管口（2 2）玻璃棒蘸取浓盐酸靠近试管口）玻璃棒蘸取浓盐酸靠近试管口3 3、干燥干燥：用碱石灰或生石灰在干燥管或用碱石灰或生石灰在干燥管或U U型管中干燥型管中干燥
32、2 NH2 NH4 4 ClCl +Ca(OH)+Ca(OH)2 2 CaCl CaCl2 2+2NH+2NH3 3+2H+2H2 2O O加热加热6 6、尾气处理尾气处理：用水或稀酸吸收用水或稀酸吸收例例1、实验室里若用如图所示装置制取实验室里若用如图所示装置制取氨气，试用表格氨气，试用表格形式列出图中装置的错误之处，并用文字简要说明如何形式列出图中装置的错误之处，并用文字简要说明如何改正改正试管试管a管口向上倾斜管口向上倾斜 应略向下倾斜应略向下倾斜试管夹的位置不对试管夹的位置不对应夹在离管口应夹在离管口1/3处处试管试管b管口向上管口向上应向下应向下试管试管b塞上橡皮塞塞上橡皮塞把橡皮塞
33、改为棉花团把橡皮塞改为棉花团反应物没加热反应物没加热用酒精灯加热用酒精灯加热3.3.干燥装置：干燥装置：用碱石灰干燥用碱石灰干燥ABC4.4.收集装置：收集装置：向下排空气法向下排空气法5.5.验满：验满：a a：使湿润的红色石蕊试纸变蓝（唯一的一种碱性气体）：使湿润的红色石蕊试纸变蓝（唯一的一种碱性气体）b：蘸有浓：蘸有浓HCl的玻璃棒接近试管口产生白烟的玻璃棒接近试管口产生白烟氨气溶于水制氨水时，都要用一倒氨气溶于水制氨水时，都要用一倒置的漏斗如右图，说说为什么？置的漏斗如右图，说说为什么？还可以用下列还可以用下列 装置代替。装置代替。abcdad6.6.尾气处理尾气处理:用水或用水或浓硫
34、酸吸收多余的氨气浓硫酸吸收多余的氨气思考：思考：实验室中还可以用哪些方法快速制氨气？实验室中还可以用哪些方法快速制氨气？加热浓氨水法加热浓氨水法浓氨水加碱石灰法浓氨水加碱石灰法（碱石灰吸水、溶解时放热）（碱石灰吸水、溶解时放热）碱石灰碱石灰浓氨水浓氨水下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中合理的是下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中合理的是（）BD例例1 1、1 10.1molL0.1molL-1-1的氨水中所含溶质粒子的物质的的氨水中所含溶质粒子的物质的量是量是 （）A A、0.1mol0.1mol NH3 B B、0.1mol0.1mol NH3 H2OC C、NH3和和 N
35、H3 H2O共共0.1mol0.1mol D D、NH3和和 NH3 H2O及及NH4+共共0.1mol0.1molD D例例2 2、用两根玻璃棒分别在浓氨水和某酸里蘸一下，、用两根玻璃棒分别在浓氨水和某酸里蘸一下，然后使两根玻璃棒靠近但不接触，能观察到白烟的是然后使两根玻璃棒靠近但不接触，能观察到白烟的是（）A A、浓硫酸、浓硫酸 B B、浓磷酸、浓磷酸C C、浓盐酸、浓盐酸 D D、浓硝酸、浓硝酸CDCD例例3 3、相同状况下，在容积相同的三个试管内分别充、相同状况下，在容积相同的三个试管内分别充满干燥的满干燥的NH3、HCl、NO2气体，然后分别做喷泉实验，气体，然后分别做喷泉实验，实验
36、结束后，试管内液面高度分别为实验结束后，试管内液面高度分别为h h1 1、h h2 2、h h3 3，则，则（），溶解后溶质的浓度分别是多少？），溶解后溶质的浓度分别是多少？A A、h h1 1=h=h2 2=h=h3 3 B B、h h1 1hh2 2hh3 3 C C、h h1 1=h=h2 2hh3 3 D D、h h3 3hh1 1=h=h2 2C C第3课时 硝酸及其应用硝酸及其应用福州硝酸泄漏福州硝酸泄漏 一小时成功救险一小时成功救险 海峡都市报海峡都市报 20042004年年7 7月月3131日下午，福日下午，福州市福马路鼓山附近路边，突州市福马路鼓山附近路边，突然腾起然腾起红棕
37、色红棕色的的“浓烟浓烟”，带，带着一股浓烈的着一股浓烈的刺激性气味刺激性气味，引，引起了附近许多居民的不良反应起了附近许多居民的不良反应.住在这一带的居民透露，红棕住在这一带的居民透露，红棕色烟冒出的地方，是一个仓库，色烟冒出的地方，是一个仓库，仓库里存放着很多浓硝酸。仓库里存放着很多浓硝酸。消防队员经过近消防队员经过近1 1小时紧小时紧张施救，大面积硝酸泄漏得到张施救，大面积硝酸泄漏得到控制，四周空气基本恢复正常。控制，四周空气基本恢复正常。据现场的消防指挥官吴发辉介绍，据现场的消防指挥官吴发辉介绍，在现场，根据在现场，根据嗅觉嗅觉判断，判断，“烟烟”气里气里含有硝酸。含有硝酸。“硝酸是溶解
38、在水中的，硝酸是溶解在水中的，所以我们用水雾来压住并稀释烟气，所以我们用水雾来压住并稀释烟气，让这些腐蚀性的气体沉降到地面，不让这些腐蚀性的气体沉降到地面，不至于在空气中扩散至于在空气中扩散。”吴告诉记者。吴告诉记者。控制住毒气后，另一个问题出现控制住毒气后，另一个问题出现了，大量酸液向大路涌去了，大量酸液向大路涌去,流经之处流经之处，水泥地面都被腐蚀水泥地面都被腐蚀。消防员紧急调来。消防员紧急调来大量的沙子，在酸液流经之处垒起一大量的沙子，在酸液流经之处垒起一个小堤坝，然后迅速运来个小堤坝，然后迅速运来石灰石灰。险情。险情再次得到缓解。再次得到缓解。记者在现场附近，记者在现场附近，遇到了事发
39、仓库的老板马遇到了事发仓库的老板马某某,已被警方控制。马某已被警方控制。马某说，他不太清楚硝酸的物说，他不太清楚硝酸的物理化学特性，他原以为用理化学特性，他原以为用一般的卧罐来装盛这种危一般的卧罐来装盛这种危险的液体没有问题。事发险的液体没有问题。事发后他还抱怨：后他还抱怨：“都怪罐子都怪罐子的质量太差了，怎么就突的质量太差了，怎么就突然裂开了呢？然裂开了呢？”一位环保人员告诉记一位环保人员告诉记者，装浓硝酸的容器不但者，装浓硝酸的容器不但要耐得住压力，还得耐得要耐得住压力，还得耐得住住腐蚀腐蚀，一般的金属根本，一般的金属根本挡不住这种酸性剧烈的物挡不住这种酸性剧烈的物质。质。纯硝酸纯硝酸颜色
40、：颜色：气味：气味：状态：状态：密度：密度：溶解性：溶解性：挥发性：挥发性：无色无色有刺激性气味有刺激性气味液体液体密度比水大密度比水大,密度密度1.5g/cm3，溶于水放热溶于水放热可溶于水可溶于水,能与水任意比互溶能与水任意比互溶易挥发，易挥发，沸点沸点83常用浓硝酸质量分数为常用浓硝酸质量分数为6870，质量分数为质量分数为95%以上的以上的硝酸为硝酸为“发烟硝酸发烟硝酸”。“根据嗅觉判断，根据嗅觉判断，烟烟气里含有硝酸；用高压水雾来气里含有硝酸；用高压水雾来压住并稀释烟气压住并稀释烟气”，通过现场消防指挥官说的这些话，通过现场消防指挥官说的这些话，可以看出硝酸具有什么物理性质？可以看出
41、硝酸具有什么物理性质？在抢险过程中，运来的在抢险过程中，运来的石灰石灰起什么作用，体现起什么作用，体现了硝酸的什么化学性质？了硝酸的什么化学性质？硝酸能使酸碱指示剂变色硝酸能使酸碱指示剂变色硝酸能与金属反应硝酸能与金属反应硝酸能与碱起反应硝酸能与碱起反应硝酸能与碱性氧化物反应硝酸能与碱性氧化物反应硝酸能与某些盐反应硝酸能与某些盐反应二、硝酸的化学性质硝酸的化学性质1、酸性、酸性“装浓硝酸的容器不但要耐得住压力，还装浓硝酸的容器不但要耐得住压力，还得耐得住腐蚀，一般的金属根本挡不住这种酸性得耐得住腐蚀，一般的金属根本挡不住这种酸性剧烈的物质剧烈的物质”，那么硝酸与金属是怎样反应的呢？，那么硝酸与
42、金属是怎样反应的呢？2 2、强氧化性（浓度越大，氧化性越强）、强氧化性（浓度越大，氧化性越强）（1 1）硝酸与金属（除金、铂、钛外）反应）硝酸与金属（除金、铂、钛外）反应 一般不产生氢气一般不产生氢气,与稀硝酸生成与稀硝酸生成NONO，与浓硝，与浓硝酸生成酸生成NONO2 2 常温下常温下，浓硝酸浓硝酸能使能使AlAl、FeFe等钝化。等钝化。故装浓硝酸可用铁质或铝质容器。故装浓硝酸可用铁质或铝质容器。二、硝酸的化学性质硝酸的化学性质微型实验（微型实验（ML）：硝酸与金属铜的反应）：硝酸与金属铜的反应 浓硝酸与铜浓硝酸与铜 稀硝酸与铜稀硝酸与铜 现象记录现象记录 化学方程式化学方程式 硝酸表现
43、的性质硝酸表现的性质 氧化性强弱比较氧化性强弱比较动手实践动手实践实验室常用上述反应制取实验室常用上述反应制取NO2和和NO。Cu4HNO3(浓浓)Cu(NO3)22NO22H2O3Cu8HNO3(稀稀)3Cu(NO3)22NO4H2O氧化性、酸性氧化性、酸性氧化性、酸性氧化性、酸性浓硝酸强于稀硝酸浓硝酸强于稀硝酸反应速度较慢，产生反应速度较慢，产生无色气体，气体遇空无色气体，气体遇空气变成红棕色，溶液气变成红棕色，溶液变为蓝色。变为蓝色。反应速度快，产生反应速度快，产生红棕色气体，溶液红棕色气体，溶液变为蓝绿色或绿色变为蓝绿色或绿色 玻尔是丹麦著名的物理学家，玻尔是丹麦著名的物理学家，曾获得
44、诺贝尔奖。第二次世界大战曾获得诺贝尔奖。第二次世界大战中，玻尔被迫离开将要被德国占领中，玻尔被迫离开将要被德国占领的祖国。为了表示他一定要返回祖的祖国。为了表示他一定要返回祖国的决心，他决定将诺贝尔金质奖国的决心，他决定将诺贝尔金质奖章溶解在章溶解在王水王水里，装于玻璃瓶中，里，装于玻璃瓶中，然后将它放在柜面上。后来，纳粹然后将它放在柜面上。后来，纳粹分子窜进玻尔的住宅，那瓶溶有奖分子窜进玻尔的住宅，那瓶溶有奖章的溶液就在眼皮底下，他们却一章的溶液就在眼皮底下，他们却一无所知。这是一个多么聪明的办法无所知。这是一个多么聪明的办法啊！战争结束后，玻尔又从溶液中啊！战争结束后，玻尔又从溶液中还原提
45、取出金，并重新铸成奖章。还原提取出金，并重新铸成奖章。新铸成的奖章显得更加灿烂夺目，新铸成的奖章显得更加灿烂夺目，因为它凝聚着玻尔对祖国无限的热因为它凝聚着玻尔对祖国无限的热爱和无穷的智慧。爱和无穷的智慧。王水：浓王水：浓HNO3和浓和浓HCl（体积比（体积比1:3）的混）的混 合物，能使一些不溶于硝酸的金属，合物，能使一些不溶于硝酸的金属，如如Au、Pt等溶解。等溶解。实验模拟实验模拟 碳与浓硝酸反应碳与浓硝酸反应(2)与非金属（碳等）的反应：与非金属（碳等）的反应：C+4HNO3(浓)=4NO2+CO2+2H2O此反应中，硝酸只表现氧化性。此反应中，硝酸只表现氧化性。(3)与其它还原性物质
46、反应与其它还原性物质反应SOSO2 2H H2 2SOSO4 4FeOFeOFe(NOFe(NO3 3)3 3NaNa2 2SOSO3 3NaNa2 2SOSO4 4NaNa2 2S SS S或或H H2 2SOSO4 4一般地，浓一般地，浓HNO3的还原产物是的还原产物是NO2；稀稀HNO3的还原产物是的还原产物是NO “红棕色红棕色的气体的气体”可能是什么物质？为什么可能是什么物质？为什么会产生这种物质，说明硝酸具有什么性质会产生这种物质，说明硝酸具有什么性质?3、硝酸的不稳定性、硝酸的不稳定性4HNO3 4NO2O22H2O 或光照或光照二、硝酸的化学性质硝酸的化学性质硝酸越浓，就越容易
47、分解。硝酸越浓，就越容易分解。1、浓硝酸常呈黄色的原因是什么？如何消除浓硝酸常呈黄色的原因是什么？如何消除?浓浓HNOHNO3 3中的黄色为中的黄色为NONO2 2，可充入，可充入O O2 2除去，除去，4NO4NO2 2O O2 22H2H2 2O=4HNOO=4HNO3 32、浓硝酸如何保存？储存？浓硝酸如何保存？储存？棕色棕色细口瓶，避光低温。铁制或铝制容器运输。细口瓶，避光低温。铁制或铝制容器运输。联想：常见药品中，需要放在棕色瓶中的试剂有哪些联想：常见药品中，需要放在棕色瓶中的试剂有哪些?见光分解的物质见光分解的物质浓浓HNO3、AgNO3、氯水、氯水、AgX、溴水等、溴水等。硝酸的
48、用途塑料塑料炸药炸药硝酸颜料颜料试剂试剂足量的足量的Cu中加入少量的浓硝酸中加入少量的浓硝酸,可能会发生什么可能会发生什么反应反应?反应停止后反应停止后,如果在溶液中再加入足量盐酸如果在溶液中再加入足量盐酸,会会出现什么情况出现什么情况?溶液中存在溶液中存在NO3-,它遇到它遇到H+后后,会继续会继续氧化铜氧化铜,当然此时当然此时NO3-/H+的溶度较稀的溶度较稀.思考题思考题 一开始是铜与浓硝酸反应一开始是铜与浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O随着反应进行随着反应进行,硝酸由浓变稀硝酸由浓变稀,则发生则发生:3Cu+8HNO3(稀稀)3Cu(NO3)2+
49、2NO+4H2O 工业上拟用工业上拟用Cu与适量的硝酸来制备与适量的硝酸来制备Cu(NO3)2,下面是三位同学提出的三个方案下面是三位同学提出的三个方案:甲甲:铜铜 浓硝酸浓硝酸乙乙:铜铜稀硝酸稀硝酸丙丙:铜铜空气空气硝酸硝酸请问请问:那一种方案最好那一种方案最好?为什么为什么?Cu(NO3)2Cu(NO3)2Cu(NO3)2CuO OHHCl稀稀 HNO3+Cu H2O或光照或光照浓浓HNO3+Cu O2 NH4ClNH3.H2ONH3H2O OH 或或 HCl HNO3NONO2N2 放电放电高温高压催化剂高温高压催化剂O2催化剂催化剂课堂小结:氮及其重要化合物间的转化关系氮及其重要化合物
50、间的转化关系铵盐铵盐氨气氨气硝酸硝酸将将1.92克铜投入到一定量的浓硝酸中，铜全溶解，共克铜投入到一定量的浓硝酸中，铜全溶解，共收集到标况下收集到标况下672毫升的气体。毫升的气体。将这些气体倒扣于水中，通氧气，至恰好使气体全溶将这些气体倒扣于水中，通氧气，至恰好使气体全溶解。则，解。则，1成的气体是什么？有多少毫升？成的气体是什么？有多少毫升？2参与反应的硝酸有几摩尔？其中显酸性的和显氧参与反应的硝酸有几摩尔？其中显酸性的和显氧化性的分别是几摩尔？化性的分别是几摩尔？3通入的氧气是标况下的多少毫升？通入的氧气是标况下的多少毫升？4求通入氧气后所得溶液的求通入氧气后所得溶液的C。下列物质的溶液
