高中化学 4.4.1《氨》课件人教必修一 46页

第四节氨硝酸硫酸（一）\n大气中N2NO3-NH3尿素及动植物遗体NO3-土壤中的微生物氮素化肥www.jkzyw.com\n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。\n氮的固定(fixationofnitrogen)：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。氮的固定自然固氮人工固氮：合成氨豆科植物根瘤菌固氮；打雷放电条件下固氮。\n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。\n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。www.jkzyw.com\n1900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。\n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。\n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。\n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。\n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。www.jkzyw.com\n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！\n1、氨气制法：1）工业制法:N2+3H22NH3高温、高压催化剂\n2）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：2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+2NH3↑+2H2O\n（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\n浓氨水方法二：加热浓氨水制氨气NH3·H2O===NH3↑+H2OCaO或NaOH浓氨水\n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)。NH3水酚酞www.jkzyw.com\n【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。NH3水酚酞\n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】：\n①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。www.jkzyw.com\n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.\n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）。NH3+H2ONH3·H2O⑴氨与水反应：2．氨气的化学性质：一水合氨\nNH3·H2O可以部分电离形成NH4+和OH-，所以氨水显弱碱性。NH3·H2ONH4++OH-NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-【小结】：氨水的成分分子：NH3、H2O、NH3·H2O离子：NH4+、OH-等\nNH3·H2O不稳定，受热时容易分解为NH3和H2O。不加热不分解.NH3·H2O===NH3↑+H2O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。www.jkzyw.com\n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】：\n\n⑵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。www.jkzyw.com\nNH3+HCl==NH4Cl；NH3+HNO3==NH4NO3；2NH3+H2SO4==(NH4)2SO4；不能用浓硫酸干燥.\n⑶氨与氧气反应：\n⑶氨与氧气反应：4NH3+5O2====4NO+6H2O催化剂△——工业制硝酸的基础。www.jkzyw.com\nN2NH3NONO2HNO3O2O2H2ON2+3H22NH3高温、高压催化剂4NH3+5O2====4NO+6H2O催化剂△2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO\n3．氨的用途：氨制铵盐制硝酸制纤维、塑料、染料制纯碱制尿素作致冷剂制医用氨水\n氨的用途制硝酸制纯碱制尿素做致冷剂www.jkzyw.com\n2NH3+H2SO4==(NH4)2SO4NH3+HNO3==NH4NO3NH3+CO2+H2O===NH4HCO3制铵盐4NH3+5O2====4NO+6H2O催化剂△2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO制硝酸2NH3+CO2====CO(NH2)2+H2O催化剂△制尿素NH3(g)NH3(l)放热吸热制冷剂\n2）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：2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+2NH3↑+2H2O\n（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www.jkzyw.com\n（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。\n⑹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。\n4、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\n2）铵盐的化学性质：①铵盐受热易分解：NH4Cl==NH3↑+HCl↑△NH4HCO3==NH3↑+CO2↑+H2O△△(NH4)2CO3==2NH3↑+CO2↑+H2O\n②铵盐与碱反应（NH4)2SO4+2NaOH==2NH3↑+Na2SO4+H2O△△NH4NO3+NaOH==NH3↑+NaNO3+H2ONH4++OH-==NH3↑+H2O【结论】：铵盐的通性—均能与碱共热产生氨气。实质：www.jkzyw.com\n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：\n如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法。水氨气打开夹子，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。\n5．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？\n6.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？www.jkzyw.com\n