必修1第四章第四節(jié)氨

1、第四章第四節(jié) 氨 硝酸 硫酸哈伯哈伯, ,德國(guó)化學(xué)家。德國(guó)化學(xué)家。19181918年，因研制合成氨年，因研制合成氨作出的重大貢獻(xiàn)而獲得作出的重大貢獻(xiàn)而獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。陶布，美國(guó)化學(xué)家。陶布，美國(guó)化學(xué)家。他在他在化學(xué)模擬生物固氮研究方化學(xué)模擬生物固氮研究方面做出巨大貢獻(xiàn)。陶布因面做出巨大貢獻(xiàn)。陶布因此而獲此而獲19831983年諾貝爾化學(xué)年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。獎(jiǎng)。 2007 2007 年年1010月諾貝爾化月諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了德國(guó)化學(xué)家格學(xué)獎(jiǎng)授予了德國(guó)化學(xué)家格哈德哈德埃特爾，理由是他埃特爾，理由是他發(fā)現(xiàn)了哈伯博施法合成發(fā)現(xiàn)了哈伯博施法合成氨的作用機(jī)理。氨的作用機(jī)理。 1、氮的固定：、氮

2、的固定： 將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)變?yōu)榈幕衔锏姆椒?。將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)變?yōu)榈幕衔锏姆椒?。雷雨天產(chǎn)生一氧化氮?dú)怏w 一、氨一、氨N2 +3 H2 2NH3高溫高壓高溫高壓 催化劑催化劑人工固氮生物固氮高能固氮自然固氮氮的固定氮的固定自然界中氮的循環(huán)過(guò)程 動(dòng)物中有機(jī)氮 植物中有機(jī)氮 大氣中的氮氮的固定（生物固氮、氮的固定（生物固氮、高能固氮、人工固氮）高能固氮、人工固氮）土壤中的氮(銨鹽硝酸鹽)細(xì)菌分解細(xì)菌分解 動(dòng)物排泄動(dòng)物排泄物及遺體物及遺體植物遺體植物遺體動(dòng)物攝取動(dòng)物攝取植植物物吸吸收收硝酸鹽2004年4月21日濟(jì)南市一化工廠發(fā)生氨氣泄漏濟(jì)南市一化工廠發(fā)生氨氣泄漏 濟(jì)南市一化工廠發(fā)生氨氣泄漏事件濟(jì)南市

3、一化工廠發(fā)生氨氣泄漏事件導(dǎo)致爆炸，方圓數(shù)百米，空氣中彌導(dǎo)致爆炸，方圓數(shù)百米，空氣中彌漫著一股漫著一股，進(jìn)入，進(jìn)入廠區(qū)呼吸都感到困難。廠區(qū)內(nèi)廠區(qū)呼吸都感到困難。廠區(qū)內(nèi)寒氣寒氣逼人。逼人。市消防中心接到報(bào)案后立即出市消防中心接到報(bào)案后立即出動(dòng)十余量消防車(chē)，上百名消防動(dòng)十余量消防車(chē)，上百名消防隊(duì)員。消防隊(duì)員隊(duì)員。消防隊(duì)員空氣中的氨氣空氣中的氨氣,記者幾次試圖進(jìn)記者幾次試圖進(jìn)入泄漏現(xiàn)場(chǎng)，但均被殘存的氨入泄漏現(xiàn)場(chǎng)，但均被殘存的氨氣熏得眼淚直流氣熏得眼淚直流閱讀材料思考：氨氣有哪些物理性質(zhì)？閱讀材料思考：氨氣有哪些物理性質(zhì)？2、氨的物理性質(zhì)、氨的物理性質(zhì) 無(wú)色、有剌激性氣味的氣體無(wú)色、有剌激性氣味的氣體

4、比空氣輕比空氣輕 極易溶于水（極易溶于水（1:700），水），水溶液叫溶液叫“氨水氨水” -常作致冷劑常作致冷劑 氨易液化氨易液化“液氨液氨”（沸點(diǎn)（沸點(diǎn)-33. 35 ） 還有氯氣（沸點(diǎn)還有氯氣（沸點(diǎn)-34. 6 ） 二氧化硫（沸點(diǎn)二氧化硫（沸點(diǎn)-10 ）還有哪些物質(zhì)也可作致冷劑？還有哪些物質(zhì)也可作致冷劑？酚酞試液氨 氣書(shū)書(shū)p97頁(yè)頁(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)48氨的噴泉實(shí)驗(yàn)氨的噴泉實(shí)驗(yàn)（2）溶液為什么變?yōu)榧t色？）溶液為什么變?yōu)榧t色？ （3）實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是什么？）實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是什么？ （1）氨為什么會(huì)形成噴泉？）氨為什么會(huì)形成噴泉？ 想想看：想想看：a.燒瓶干燥；燒瓶干燥；b.裝置的氣密性好；裝置的氣密性

5、好；c.收集的氣體純度盡可能高。收集的氣體純度盡可能高。氨氣溶于水溶液顯堿性氨氣溶于水溶液顯堿性 氨極易溶于水，使燒瓶?jī)?nèi)外形氨極易溶于水，使燒瓶?jī)?nèi)外形成較大的壓差；成較大的壓差；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：a.燒杯內(nèi)的水由玻璃管進(jìn)入燒瓶燒杯內(nèi)的水由玻璃管進(jìn)入燒瓶?jī)?nèi)形成內(nèi)形成噴泉噴泉；形成噴泉的形成噴泉的原因原因：當(dāng)?shù)喂苤械乃當(dāng)D入到：當(dāng)?shù)喂苤械乃當(dāng)D入到燒瓶中時(shí)，燒瓶?jī)?nèi)的氨溶解，使瓶?jī)?nèi)壓燒瓶中時(shí)，燒瓶?jī)?nèi)的氨溶解，使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)迅速降低，瓶外的空氣將燒杯內(nèi)的溶強(qiáng)迅速降低，瓶外的空氣將燒杯內(nèi)的溶液很快壓入到燒瓶，形成噴泉。液很快壓入到燒瓶，形成噴泉。a.氨極易溶于水。氨極易溶于水。b.氨水顯堿性。氨水顯堿性。實(shí)驗(yàn)結(jié)

6、論實(shí)驗(yàn)結(jié)論:b.b.燒瓶?jī)?nèi)溶液呈燒瓶?jī)?nèi)溶液呈紅紅色。色。：收集的氨氣不純或較少收集的氨氣不純或較少收集氨氣時(shí)燒瓶潮濕收集氨氣時(shí)燒瓶潮濕燒瓶裝置氣密性不好燒瓶裝置氣密性不好導(dǎo)管過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)管過(guò)長(zhǎng)其他其他常見(jiàn)較易形成噴泉實(shí)驗(yàn)組合常見(jiàn)較易形成噴泉實(shí)驗(yàn)組合瓶中瓶中氣體氣體A A滴管中滴管中B B 燒杯中溶液燒杯中溶液C C噴泉噴泉HClHCl（1 1：500500）NO2NO2、O2O2NHNH3 3（1 1：700700）SO2SO2（1 1：4040）CO2CO2（1 1：1 1）H2OH2OH2ONaOH溶液溶液H2O,石蕊石蕊H2O,酚酞酚酞紅色紅色無(wú)色無(wú)色紅色紅色紅色紅色abbcH2ONaOH溶液

7、溶液,酚酞酚酞3、氨的化學(xué)性質(zhì)、氨的化學(xué)性質(zhì) 氨水中含少量氫氧根離子，呈弱堿性，故能使酚氨水中含少量氫氧根離子，呈弱堿性，故能使酚酞試液酞試液變紅變紅。 NH3 + H2O NH3H2ONH4+ + OH-（1）氨與水反應(yīng)氨與水反應(yīng) 或或 NH3 + H2O NH4+ + OH- NH3 H2O = NH3 + H2ONH3+H2O NH3.H2O 液氨液氨 氨水氨水物質(zhì)種類(lèi)物質(zhì)種類(lèi) 粒子種類(lèi)粒子種類(lèi)純凈物純凈物混合物混合物“3+3”NH3 氨水和液氨的區(qū)別氨水和液氨的區(qū)別離子：離子：NH4+、OH-、 微量微量H+分子：分子：NHNH3 3、 H H2 2O O 、 NHNH3 3HH2 2

8、O(O(主要主要) )液氨氨水一水合氨 在氨的噴泉實(shí)驗(yàn)中，燒瓶?jī)?nèi)溶液的物質(zhì)的量在氨的噴泉實(shí)驗(yàn)中，燒瓶?jī)?nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度是多少？（假設(shè)實(shí)驗(yàn)是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下進(jìn)行）濃度是多少？（假設(shè)實(shí)驗(yàn)是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下進(jìn)行） 氨氣體積設(shè)為氨氣體積設(shè)為VL 注意：氨水中溶質(zhì)是注意：氨水中溶質(zhì)是NH3，不是，不是NH3H2O 氨氣物質(zhì)的量為氨氣物質(zhì)的量為(V/22.4)mol 氨水溶液體積也是氨水溶液體積也是VL 氨水溶液物質(zhì)的量濃度為氨水溶液物質(zhì)的量濃度為 (V/22.4)/V= 0.045 mol/L小常識(shí) 液氨，又稱(chēng)為無(wú)水氨，是一種無(wú)色液體, 有刺激性惡臭味。與空氣混合形成爆炸性混合物（爆炸極限15.7-27.4%

9、）。液氨具有腐蝕性，且容易揮發(fā)，化學(xué)事故發(fā)生率相當(dāng)高。能侵襲濕皮膚、粘膜和眼睛，可引起嚴(yán)重咳嗽、支氣管痙攣、急性肺水腫，甚至?xí)斐墒骱椭舷⑺劳?，接觸液氨可引發(fā)嚴(yán)重凍傷 為什么在氨氣泄漏現(xiàn)場(chǎng)會(huì)寒氣逼人？為什么在氨氣泄漏現(xiàn)場(chǎng)會(huì)寒氣逼人？消防隊(duì)員應(yīng)該如何除去白茫茫的氨氣？消防隊(duì)員應(yīng)該如何除去白茫茫的氨氣？附近居民怎樣做才能避免受傷？附近居民怎樣做才能避免受傷？ 液氨氣化吸收熱量 噴水，使氨氣轉(zhuǎn)化為氨水防化兵在水幕的保護(hù)下，一點(diǎn)一點(diǎn)接近氨氣罐防化兵在水幕的保護(hù)下，一點(diǎn)一點(diǎn)接近氨氣罐 用濕毛巾捂住鼻孔呼吸，盡快逃離現(xiàn)場(chǎng) 短短十幾分鐘，整個(gè)天空被濃濃的短短十幾分鐘，整個(gè)天空被濃濃的白霧籠罩，處處彌漫著刺

10、鼻的氣味，村民們攜白霧籠罩，處處彌漫著刺鼻的氣味，村民們攜家?guī)Э隗@慌失措向村外狂奔。家?guī)Э隗@慌失措向村外狂奔?！鞍谉煱谉煛边^(guò)后，過(guò)后，有有2020人中毒，人中毒，1515人被凍僵，其中人被凍僵，其中4 4人死亡。同人死亡。同時(shí)大片的莊稼、蔬菜被熏死時(shí)大片的莊稼、蔬菜被熏死 假如你正處在液假如你正處在液氨泄漏的現(xiàn)場(chǎng)，你將氨泄漏的現(xiàn)場(chǎng)，你將如何去做？如何去做？ 假如你正處在液氨泄漏的假如你正處在液氨泄漏的現(xiàn)場(chǎng)，你將如何去做？現(xiàn)場(chǎng)，你將如何去做？ 求助求助: : 自自救救互互救救逃逃生生 刺激性氣味氣體刺激性氣味氣體 液氨氣化時(shí)吸收大量熱液氨氣化時(shí)吸收大量熱極易溶于水極易溶于水 比空氣密度小比空氣密

11、度小氨水溶液顯堿性氨水溶液顯堿性依據(jù)性質(zhì)依據(jù)性質(zhì) 處理方法處理方法 報(bào)警報(bào)警:110 119:110 119 閉眼閉眼 戴眼罩戴眼罩 防毒面具防毒面具 低頭彎腰低頭彎腰 低處跑低處跑 披棉被披棉被 穿棉衣穿棉衣 捂濕毛巾捂濕毛巾 噴水噴水 捂酸毛巾捂酸毛巾 噴酸噴酸 2、氨氣與酸的反應(yīng)：、氨氣與酸的反應(yīng)：NH3 + HCl = NH4Cl 不能 1.在反應(yīng)中為什么會(huì)產(chǎn)生白煙？ 揮發(fā)出的氨氣和氯化氫氣體在空中反應(yīng)生成氯化銨固體小顆粒。 2.硫酸與氨氣反應(yīng)能否產(chǎn)生白煙？ NH3 + HCl = NH4Cl（2） 氨與酸反應(yīng)氨與酸反應(yīng) 書(shū)書(shū)p98p98頁(yè)頁(yè) （圖（圖4 42828） 步驟：步驟： 使

12、兩根分別蘸有濃氨水和濃鹽酸的使兩根分別蘸有濃氨水和濃鹽酸的 玻璃棒接近。玻璃棒接近。 （不要接觸）（不要接觸）兩根玻璃棒靠近時(shí)產(chǎn)生大量白煙。兩根玻璃棒靠近時(shí)產(chǎn)生大量白煙。 NH3+HCl=NH4Cl現(xiàn)象：現(xiàn)象： 結(jié)論結(jié)論: : 氨水揮發(fā)的氨水揮發(fā)的NHNH3 3與鹽酸揮發(fā)的與鹽酸揮發(fā)的HClHCl化化 合生成固體小顆粒合生成固體小顆粒NHNH4 4ClCl的緣故。的緣故。揮發(fā)性酸（揮發(fā)性酸（HCl、HNO3等）遇氨氣均有白煙生等）遇氨氣均有白煙生成；難揮發(fā)性酸成；難揮發(fā)性酸H2SO4、H3PO4無(wú)此現(xiàn)象。無(wú)此現(xiàn)象。NH3 HNO3NH4NO32NH3 H2SO4(NH4)2SO4 NH3+HC

13、l=NH4Cl白煙白煙NH3 不能用濃硫酸干燥不能用濃硫酸干燥. . 從氮元素的化合價(jià)考慮，從氮元素的化合價(jià)考慮，氨還有哪些性質(zhì)？氨還有哪些性質(zhì)？（3）氨的催化氧化）氨的催化氧化4NH3 5O2 4NO+6H2O催化劑催化劑N2NH3O2NOO2NO2H2OHNO3思考與交流思考與交流：氨經(jīng)一系列反應(yīng)可以得到硝酸，氨經(jīng)一系列反應(yīng)可以得到硝酸， 如下圖所示如下圖所示1 1、試寫(xiě)出以下每一步轉(zhuǎn)化的反應(yīng)方程式。、試寫(xiě)出以下每一步轉(zhuǎn)化的反應(yīng)方程式。2 2、分析上述每一步反應(yīng)中氮元素化合價(jià)的變、分析上述每一步反應(yīng)中氮元素化合價(jià)的變 化，指出氮元素發(fā)生的是氧化反應(yīng)還是還原反化，指出氮元素發(fā)生的是氧化反應(yīng)還

14、是還原反應(yīng)。應(yīng)。NHNH4 4HCOHCO3 3，俗稱(chēng)碳銨，有一農(nóng)民看到買(mǎi)回的，俗稱(chēng)碳銨，有一農(nóng)民看到買(mǎi)回的碳銨袋子上有些臟，于是蘸水擦了擦，回去碳銨袋子上有些臟，于是蘸水擦了擦，回去以后發(fā)現(xiàn)化肥有些發(fā)潮，于是把它放到太陽(yáng)以后發(fā)現(xiàn)化肥有些發(fā)潮，于是把它放到太陽(yáng)底下曬，曬過(guò)以后，覺(jué)得肥料好像變少了。底下曬，曬過(guò)以后，覺(jué)得肥料好像變少了。根據(jù)材料你知道銨鹽有什么性質(zhì)？根據(jù)材料你知道銨鹽有什么性質(zhì)？在儲(chǔ)存、運(yùn)輸時(shí)應(yīng)該注意什么？在儲(chǔ)存、運(yùn)輸時(shí)應(yīng)該注意什么？思考：思考：銨鹽不穩(wěn)定、加熱易分解，銨鹽不穩(wěn)定、加熱易分解，應(yīng)避光保存在干燥陰涼處應(yīng)避光保存在干燥陰涼處。銨鹽不穩(wěn)定，銨鹽不穩(wěn)定，受熱易分解受熱易分

15、解 （2）化學(xué)性質(zhì)：）化學(xué)性質(zhì)：NH4Cl NH3 HCl NH4HCO3 NH3 H2O +CO2 4、銨鹽、銨鹽（1）物理性質(zhì)：）物理性質(zhì)：銨鹽銨鹽均溶于水，為白色固體均溶于水，為白色固體由銨根離子由銨根離子( (NH4+)和酸根離和酸根離 子構(gòu)成的化合物子構(gòu)成的化合物銨鹽與堿反應(yīng)銨鹽與堿反應(yīng) NH4NO3 + NaOH = NaNO3+ NH3 + H2O應(yīng)用：應(yīng)用：a.a.實(shí)驗(yàn)室用來(lái)制實(shí)驗(yàn)室用來(lái)制NHNH3 3 2NH4Cl+Ca(OH)2 = CaCl2+2H2O+2NH3 b.b.用于用于NHNH4 4+ +的檢驗(yàn)：的檢驗(yàn)：加熱加熱時(shí)，能與堿液反應(yīng)產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙時(shí)，能與堿

16、液反應(yīng)產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體的物質(zhì)一定是銨鹽變藍(lán)的氣體的物質(zhì)一定是銨鹽所有銨鹽遇堿共熱都可以生成氨氣。所有銨鹽遇堿共熱都可以生成氨氣。銨銨鹽鹽+ +堿堿氨氣氨氣+ +水水+ +新鹽（新鹽（加熱加熱時(shí)）時(shí)） 或或銨銨鹽鹽+ +稀堿稀堿一水合氨一水合氨+ +新鹽新鹽氨的用途氨的用途致冷劑致冷劑制取氨水制取氨水制氮肥制氮肥銨鹽銨鹽制硝酸制硝酸6、氨的制備、氨的制備（一）氨的工業(yè)制備（一）氨的工業(yè)制備N(xiāo)2 +3 H2 2NH3高溫高壓高溫高壓 催化劑催化劑（3 3）裝置：）裝置：固固+ +固加熱型固加熱型（4 4）收集：）收集：向下排空氣法向下排空氣法（5 5）驗(yàn)滿(mǎn)：）驗(yàn)滿(mǎn)：( (與氧氣的

17、制取裝置相同與氧氣的制取裝置相同) )（1 1）藥品：）藥品： 氯化銨晶體、消石灰固體氯化銨晶體、消石灰固體（2 2）原理：）原理：2NH2NH4 4Cl+Ca(OH)Cl+Ca(OH)2 2 = CaCl= CaCl2 2+2H+2H2 2O+2NHO+2NH3 3( (二二).).氨的實(shí)驗(yàn)室制法氨的實(shí)驗(yàn)室制法濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán) （唯一的一種堿性氣體唯一的一種堿性氣體）；）；蘸有濃蘸有濃HClHCl的玻璃棒接近的玻璃棒接近 試管口產(chǎn)生白煙。試管口產(chǎn)生白煙。收集方法：收集方法：向下排氣法向下排氣法驗(yàn)滿(mǎn)方法：驗(yàn)滿(mǎn)方法：將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在

18、試管口，如果試紙變藍(lán)，說(shuō)明氨氣已集滿(mǎn)。口，如果試紙變藍(lán)，說(shuō)明氨氣已集滿(mǎn)。棉花的作用：棉花的作用：防防止止空空氣氣對(duì)對(duì)流流干燥裝置干燥裝置CaOCaO、堿石灰、堿石灰(NaOH(NaOH和和 CaOCaO) )等堿性干燥劑等堿性干燥劑注意：無(wú)水注意：無(wú)水CaClCaCl2 2不能干燥不能干燥NHNH3 3（形成（形成CaClCaCl2 2 8NH 8NH3 3)尾氣吸收：尾氣吸收：稀硫酸吸收多余的氨氣稀硫酸吸收多余的氨氣. .裝置：倒扣漏斗裝置：倒扣漏斗3.3.棉花的作用：棉花的作用：防止空氣對(duì)流，氨氣逸散到空氣中，提高集氣的速度防止空氣對(duì)流，氨氣逸散到空氣中，提高集氣的速度和純度，通過(guò)浸濕稀硫酸起到環(huán)保作用和純度，通過(guò)浸濕稀硫酸起到環(huán)保作用思考：思考：1.用氫氧化鈉代替氫氧化鈣好嗎？用氫氧化鈉代替氫氧化鈣好嗎？ 氫氧化鈉易吸水，易結(jié)塊，不易產(chǎn)生氫氧化鈉易吸水，易結(jié)塊，不易產(chǎn)生NHNH3 3；熱的氫氧化鈉對(duì)玻璃有腐蝕作用。熱的氫氧化鈉對(duì)玻璃有腐蝕作用。2.銨鹽不用硝銨、碳銨銨鹽不用硝銨、碳銨加熱時(shí)，硝銨可能發(fā)生爆炸性的分解反應(yīng)，較危加熱時(shí)，硝銨可能發(fā)生爆炸性的分解反應(yīng)，較危險(xiǎn)；碳銨受熱極易分解產(chǎn)生險(xiǎn)；碳銨受熱極易分解產(chǎn)生CO2CO2，