【人教版化学】《氮及其化合物》教学课件1

还原性
思考·交流
氨经一系列反应可以得到硝酸，如图所示
1、试写出以下每一步转化的反应方程式。
2、分析上述每一步反应中氮元素化合价的变化，指出氮元素发生的是氧 化反应还是还原反应。
O2
O2
H2O
N2
NH3
NO
NO2
HNO3
2019版高一年级下学期化学第五章第 二节氮 及其化 合物之 氨气( 共47张PPT)ppt 课件部 编版课 件统编 版课件 优秀课 件
思考与交流(P98)
1、 N2+3H2
催化剂 高一年级下学期化学第五章第 二节氮 及其化 合物之 氨气( 共47张PPT)ppt 课件部 编版课 件统编 版课件 优秀课 件
2、4NH3 + 5O2 催化剂 4NO + 6H2O
3、2NO+O2=2NO2 4、3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO (以上反应都是氧化还原反应)
第二节 氮及其化合物之氨气
• 俗话说：“庄稼一枝花，全靠肥当家。”氮元素是蛋白质的主要成分，是植 物生长所必需的首要营养元素。植物需要氮肥，犹如人体需要蛋白质一样。 但是世界上大多数地区的土壤中都缺乏氮素养分，为了获取农作物高产，需 要施用大量氮肥。具有固氮能力的生物，本身就是一座小化肥厂。这个化肥 厂的原料来自空气，取之不尽，这种化肥厂不需要厂房和设备，不污染环境， 能源则是用之不竭的太阳能。如果让玉米、小麦、水稻等作物都具有固氮能 力，不再施用化肥，那就建造了许许多多这样的“天然化肥厂”。用它来取 代目前的化学肥料工厂，其经济效益、社会效益是十分明显的。这也正是生 物固氮遗传工程所要解决的问题和其成为热门研究课题的主要原因。本课时 我们就学习氮元素形成的重要化合物——氨及铵盐各有哪些重要性质和用途？ 实验室里又是如何制备氨气的呢？
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。
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。 1900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。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。
氨水：氨气溶于水形成的是混合物
①NH3极易溶于水。（1 ：700），
②NH3与水反应后有碱性物质生成。
大部分NH3与水结合成 NH3·H2O， NH3·H2O可以小部分电离成NH4+和OH-。
NH3+H2O NH3·H2O
NH3·H2O △= NH3 ↑+ H2O
NH4++OH-
所以氨水显__弱_碱_性__，既能使无色的酚酞溶液变成_红__色_，
氨作为制冷剂,是利用了它的什么性质?试分析它有什么 缺点? 提示:氨气易液化变为液体,且液氨变为气体时会吸收大 量的热。缺点是有刺激性气味、有毒、可以燃烧和爆炸。
实验4-8
如图4-27,在干燥的圆底烧瓶里 充满氨， 用带有玻璃管和滴管(滴管 里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口。倒 置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧 杯(水里事先加入少量酚酞溶液)， 打开橡皮管上的夹子，挤压滴管的 胶头，使少量水进入烧瓶。观察并 描述现象。
图 4-27 氨溶于水的喷泉实验
现象: 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 液体呈红色。
原因:
当滴管中的水挤入到烧瓶中时，烧瓶内的氨溶解，使瓶内压强 迅速降低，瓶外的空气将烧杯内的溶液很快压入到烧瓶，形成 喷泉。
结论: ①氨气极易溶于水(1:700)。使烧瓶内气压急剧下降。 ②氨气水溶液呈碱性。
2NH4Cl＋Ca(OH)2==△===2NH3↑＋CaCl2＋2H2O
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碱石灰
向下排空气
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又能使湿润的红色的石蕊试纸_变_蓝__。
氨水的性质
NH3·H2O NH＋4 ＋OH－
变蓝
NH3·H2O==△===NH3↑＋H2O
讨论：
氨水的主要成份有哪些？ 氨水与液态氨有何区别？
氨水中的分子有：H2O、NH3 和 NH3·H2O 氨水中的离子有：NH4+、H+ 和 OH所以：氨水是混合物。 液氨 是氨气加压或降温后形成的液态物质， 液氨所含的微粒是NH3。 所以：液氨是纯净物。
(3)与某些盐溶液反应： Al3 + +3NH3+3H2O = Al(OH)3↓+3NH4+
(4)氨跟氧气反应(催化氧化)
催化剂
4NH3+5O2 ==△== 4NO+6H2O
它是工业上制硝酸的基础.
氨气的催化氧化.wmv
NH3＋H2O NH3·H2O
NH3＋HCl===NH4Cl
有白烟产生
4NH3＋5O2催==化△==剂= 4NO＋6H2O
红 蓝
白烟
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实验室制氧气
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氨水的“四个要点”
(1)氨是中学阶段学习的唯一溶于水，并且其水溶液显碱性的 气体，但氨气本身没碱性。
(2) 氨水的密度小于1 g·mL－1，且氨水浓度越大，密度越 小。
(3) 氨 水 是 混 合 物 ， NH3 不 是 电 解 质 ， 而 NH3·H2O 是 弱 电 解 质。
(4) 氨水中氮元素主要以NH3·H2O的形式存在，但氨水的溶 质是NH3而非NH3·H2O。
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。
（2）氨跟酸的反应
与
挥
NH3+HCl = NH4Cl (现象：白烟）
发 性
的 NH3+HNO3 = NH4NO3 (现象：白烟） 酸
2NH3+H2SO4 = (NH4)2SO4
反
NH3+H+=NH4+(与酸反应的本质)
应 有
白
烟
氨与氯化氢的反应
NH3+HCl＝NH4Cl
HCl
NH4Cl NH3
沾有浓氨水的玻棒
科学视野 城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上 述的原理一样吗？
相似点：都是利用内外压强差 不同点：前者压强小于大气压 后者压强大于大气压
爱剪辑-氨溶于水喷泉实验.mp4
想想看：
（1）实验成败的关键是什么？ a.烧瓶要干燥； b.装置不漏气； c.气体应收满。
(2)喷泉停止后，为什么烧瓶不能被水完全充满？
因是CaCl2与NH3反应生成CaCl2·8NH3。
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3、氨气的实验室制法
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现象：产生大量白烟
氨气和氯化氢气体的反应.mp4
【思考】 管道工人用浓氨水检验氯气管道是否漏气,如果管道某处漏气,会 产生白烟,原理是什么?(已知2NH3+3Cl2====N2+6HCl)氨气遇浓硫酸 也会产生白烟吗?
提示:若氯气管道漏气,发生反应:2NH3+3Cl2====N2+6HCl、 NH3+HCl====NH4Cl,产生的白烟是固体NH4Cl;不挥发性酸,如H2SO4、 H3PO4不能形成蒸气,遇氨气不会产生白烟。