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1、第四节第四节 氨氨 硝酸硝酸 硫酸硫酸一、氨一、氨一、氮的存在一、氮的存在 氮元素是一切动植物的生长都氮元素是一切动植物的生长都必需的营养元素。大气中含有大量的必需的营养元素。大气中含有大量的氮气，但是不能被多数生物直接吸收，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。多数生物只能吸收含氮元素的化合物。工业合成氨：工业合成氨：N2+3H2 2NH3 高温、高压高温、高压催化剂催化剂雷雨固氮：雷雨固氮：N2O2 2NO 放电或高温放电或高温生物固氮生物固氮：植物根瘤菌植物根瘤菌N2铵态氮肥铵态氮肥 二、氮的固定二、氮的固定 1 1、定定义义：将将空空气气中中游游离离的的氮
2、氮转转变变为为氮氮的的化化合合物物的方法叫做氮的固定。的方法叫做氮的固定。弗里茨弗里茨哈伯哈伯 1904年，哈伯开始研究合成氨的工业化生产，年，哈伯开始研究合成氨的工业化生产，并于并于1909年获得成功，成为第一个从空气中制年获得成功，成为第一个从空气中制造出氨的科学家。使人类从此摆脱了依靠天然造出氨的科学家。使人类从此摆脱了依靠天然氮肥的被动局面，加速了世界农业的发展。哈氮肥的被动局面，加速了世界农业的发展。哈伯也从此成了世界闻名的大科学家。为表彰哈伯也从此成了世界闻名的大科学家。为表彰哈伯的这一贡献，瑞典科学院把伯的这一贡献，瑞典科学院把1918年的诺贝尔年的诺贝尔化学奖颁给了哈伯。化学奖
3、颁给了哈伯。由于在第一次世界大战中，哈伯担任化学兵工厂厂长由于在第一次世界大战中，哈伯担任化学兵工厂厂长，负责负责研制、生产氯气、芥子气等毒气，并使用于战争之中，造成近百研制、生产氯气、芥子气等毒气，并使用于战争之中，造成近百万人伤亡。虽然按照他自己的说法，这是万人伤亡。虽然按照他自己的说法，这是“为了尽早结束战争为了尽早结束战争”，但哈伯这一行径，仍然遭到了美、英、法、中等国科学家们的但哈伯这一行径，仍然遭到了美、英、法、中等国科学家们的谴责，哈伯的妻子伊美娃也以自杀的方式以示抗议。谴责，哈伯的妻子伊美娃也以自杀的方式以示抗议。天使与魔鬼的化身天使与魔鬼的化身无色无色的气体的气体密度比空气密
4、度比空气小小易易液化液化（用在电冰箱中作制冷剂）（用在电冰箱中作制冷剂）1、氨的物理性质：、氨的物理性质：色、态：色、态：气气 味：味：密密 度：度：其其 他：他：有刺激性有刺激性气味气味极易溶于水极易溶于水（1:700）溶解性：溶解性：三、氨气三、氨气氨的喷泉实验氨的喷泉实验烧杯里的液体由玻璃管进入烧瓶，形成美烧杯里的液体由玻璃管进入烧瓶，形成美丽的喷泉；烧瓶中的液体呈丽的喷泉；烧瓶中的液体呈红色红色。1、氨为什么会形成喷泉？、氨为什么会形成喷泉？氨气极易溶于水。溶于水时，使烧瓶内压强急剧减氨气极易溶于水。溶于水时，使烧瓶内压强急剧减小，瓶内外形成较大的压差；大气压将水压入烧瓶。小，瓶内外形
5、成较大的压差；大气压将水压入烧瓶。（1 1）、形成喷泉的原理？）、形成喷泉的原理？（2 2）、喷泉实验成功的关键？）、喷泉实验成功的关键？烧瓶内外形成较大压强差烧瓶内外形成较大压强差a.a.装置的气密性好；装置的气密性好；b.b.气体的纯度高；气体的纯度高；c.c.烧瓶必须干燥。烧瓶必须干燥。归纳：归纳：（3 3）、还有哪些气体也可用于做喷泉实验？）、还有哪些气体也可用于做喷泉实验？易溶于水的气体：易溶于水的气体：易溶于碱的气体：易溶于碱的气体：HCl、SO2、NO2 CO2、SO2、Cl2 氨的氨的喷泉实验喷泉实验2、含水的胶头滴管在实验中作用？含水的胶头滴管在实验中作用？引发水上喷引发水上
6、喷3、滴有酚酞的溶液变为红色说明什么？、滴有酚酞的溶液变为红色说明什么？氨气溶于水氨气溶于水，溶液显碱性。溶液显碱性。城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述的原理相似。（1）氨跟水的反应）氨跟水的反应 NH3H2O=NH3+H2O2、氨的化学性质：、氨的化学性质：NHNH3 3+H+H2 2O O NHNH3 3HH2 2O O NHNH4 4+OH+OH-氨水：氨水：易挥发，不稳定，易分解易挥发，不稳定，易分解保存：保存：棕色试剂瓶、密封棕色试剂瓶、密封氨气：氨气：高中阶段高中阶段唯一唯一的一种的一种碱性气体碱性气体氨气溶于水所得的溶液叫氨水氨气溶于水所得的溶液叫氨水大部分大部分少部分少
7、部分（1）氨跟水的反应）氨跟水的反应 2、氨的化学性质：、氨的化学性质：分子分子：NH3H2O NH3 H2O离子：离子：NH4+OH-H+(极少量极少量)氨水的成份氨水的成份：NH3H2O=NH3+H2ONHNH3 3+H+H2 2O O NHNH3 3HH2 2O O NHNH4 4+OH+OH-1 1、NHNH3 3H H2 2O O化学式不能写成化学式不能写成NHNH4 4OHOH。2 2、氨水中除水分子外，含量最多的是、氨水中除水分子外，含量最多的是NHNH3 3H H2 2O O，但求，但求氨水的质量分数、物质的量浓度时，视氨水的质量分数、物质的量浓度时，视溶质为溶质为NHNH3
8、3。3 3、氨水密度小于、氨水密度小于1g/mL1g/mL，且浓度越大，密度越小。，且浓度越大，密度越小。4 4、氨水对许多金属有腐蚀作用，不能用金属容器盛放，、氨水对许多金属有腐蚀作用，不能用金属容器盛放，一般装在橡皮袋，陶瓷坛或内涂沥青的铁桶中。一般装在橡皮袋，陶瓷坛或内涂沥青的铁桶中。注意：注意：液氨液氨氨水氨水物质成分物质成分粒子种类粒子种类主要性质主要性质液氨与氨水有什么不同？液氨与氨水有什么不同？纯纯净物净物（非电解质）非电解质）混混合物合物（NHNH3 3H H2 2O O为弱电解质）为弱电解质）NHNH3 3分子分子NHNH3 3NHNH3 3H H2 2OHOH2 2OONH
9、NH4 4+OHOH-HH+（极少）（极少）不具有碱性不具有碱性具有碱的通性具有碱的通性NH3+HCl=NH4Cl（白烟）现象：现象：产生大量白烟产生大量白烟【实验实验】用玻璃棒蘸浓氨水，与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠用玻璃棒蘸浓氨水，与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近，有何现象？为什么？近，有何现象？为什么？（2）氨气与酸的反应氨气与酸的反应 应用：应用：可检验可检验NH3或或HCl 方程式反应：方程式反应：【知识延伸知识延伸】挥挥发发性性酸酸（HCl、HNO3等等）遇遇氨氨气气均均有有白白烟烟生生成成；难难挥发性酸挥发性酸H2SO4、H3PO4无此现象。无此现象。NH3+HNO3=NH4NO32NH3+H2
10、SO4=(NH4)2SO4 不能用浓硫酸干燥不能用浓硫酸干燥.NH3+HCl=NH4Cl(白烟白烟)（2）氨气与酸的反应）氨气与酸的反应 方程式反应：方程式反应：4NH3+5O2=4NO+6H2O 催化剂催化剂 （3）氨的催化氧化反应）氨的催化氧化反应 注意：注意：这是工业制取硝酸的第一步反应这是工业制取硝酸的第一步反应 四、铵盐四、铵盐特性：特性：1 1、都都是是易溶于水的晶体易溶于水的晶体2 2、受热受热均均易分解易分解 （铵盐铵盐氨氨+酸或酸性氧化物酸或酸性氧化物）3 3、都能、都能与强碱反应放出氨气与强碱反应放出氨气2、铵盐受热易分解、铵盐受热易分解NH4Cl =NH3 +HCl NH
11、4HCO3 =NH3+CO2+H2O 一切铵盐的共同性质一切铵盐的共同性质实验室可利用这个性质来检验实验室可利用这个性质来检验NHNH4 4的存在。的存在。3、铵盐与碱反应放出氨气、铵盐与碱反应放出氨气（NH4)2SO4 +2NaOH =2NH3+Na2SO4+2H2O实质：实质：NH4+OH-=NH3 +H2ONHNH4 4HCOHCO3 3=NH=NH3 3+CO+CO2 2+H+H2 2OO (NH(NH4 4)2 2COCO3 3=2NH=2NH3 3+CO+CO2 2+H+H2 2OO 只有溶液中的反应才能写离子方程式五五.氨的实验室制法氨的实验室制法（3 3）装置：）装置：（5 5
12、）收集：）收集：（6 6）验满：）验满：（7 7）尾气吸收：）尾气吸收：（1 1）试剂：）试剂：（2 2）原理：）原理：固固+固固加热型加热型向下排空气法向下排空气法湿润的红色石蕊试纸变蓝湿润的红色石蕊试纸变蓝或蘸浓盐酸的玻璃棒或蘸浓盐酸的玻璃棒(与氧气的制取装置相同与氧气的制取装置相同)酸溶液或水（装置处理）酸溶液或水（装置处理）氯化铵晶体、消石灰固体氯化铵晶体、消石灰固体2NH2NH4 4Cl+Ca(OH)Cl+Ca(OH)2 2=CaCl=CaCl2 2+2H+2H2 2O+2NHO+2NH3 3（4 4）干燥：）干燥：碱石灰、固体氧化钙、固体氢氧化钠碱石灰、固体氧化钙、固体氢氧化钠1 1、棉花的作用：、棉花的作用：防止空气形成较大对流，提高集气的速度和纯度。防止空气形成较大对流，提高集气的速度和纯度。2 2、干燥氨气的常用试剂：干燥氨气的常用试剂：CaOCaO、碱石灰等碱性干燥剂碱石灰等碱性干燥剂注意：无水注意：无水CaClCaCl2 2不能干燥不能干燥NHNH3 3（形成形成CaClCaCl2 2 8NH 8NH3 3)注意：注意：其他方法：用浓氨水制氨气其他方法：用浓氨水制氨气NH3H2O=NH3+H2O 浓氨水浓氨水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氨的用途氨的用途