反冲运动及应用PPT教学课件

|
|
CH2OH
wenku.baidu.com
CH2ONO2
五、含氧酸
4、制备 (1)工业制法
4NH3+5O2=4NO+6H2O 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 关系：NH3-NO-NO2-HNO3 尾气处理： NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O
2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O
反冲运动及应用
引入新课
思考题：光滑的地面上放置一 小车(船) ，某人手持铁锤站在小车 (船）上，若想要小车(船）持续不 断地向右运动，他可以采取哪些办 法？请说明理由。
车
实验探究： （1）给气球充足气，然后松手，你会
观察现象？ （2）反冲运动灌溉仪
反冲运动
当一个物体向某一方向射出(或 抛出)它的一部分时，这个物体的剩 余部分将向相反方向运动－－反冲 运动。
五、含氧酸
• 【思考】此装置系统应包含几个大部分？ 应该包含三个大部分——金属与硝酸反应 的部分、氮氧化物与铜反应的部分和氮气 体积的确定部分。
• 【思考】还需要测量哪些数据吗？如果需 要，应该如何测量？
还需要测量铜质量的增加。称重即可。
五、含氧酸
• 【思考】根据金属与硝酸反应物的状态及 反应条件，应选择何种装置？若反应速率 太小，应采取什么对策？ 应选择固-液反应的装置。给反应容器加热。
四、氧化物
2、制法： 原理 HNO3+Cu--Cu(NO3)2+NOx↑+H2O 药品 浓稀硝酸、铜 装置 固液(加热) 收集 尾气吸收
五、含氧酸
• 硝酸 1、结构： 2、物理性质：无色易挥发液体易溶于水 3、化学性质：
不稳定性 酸性 强氧化性 与有机物反应
五、含氧酸
CO2 H2O NO2 H3PO4 NO2
例1. 新学案”P111例题2”
例2. 质量为60千克的火 箭竖直向上发射时喷气速度 为1000米/秒，问刚开始时如 果要使火箭产生2g的竖直向 上的加速度，每秒大约要喷 出多少气体？
解析：以火箭为研究对象 由牛顿第二定律得 FMg=Ma 所以F=M(g+a)=60(10+20) =1800N 由牛顿第三定律知火箭对气体的作用
260℃ Δ 4、保存：少量白磷保存在水中；红磷密封保
存。
三、氢化物
• 氨气 1、分子结构： 2、物理性质：无 色、有刺激性气味、 极易溶于水、易液 化的气体（1：700）
三、氢化物
3、化学性质： (1)碱性 (2)还原性 (3)络合 (4)其他
三、氢化物
N2 NH2 2O NNHO4Cl N2HC2uO H2O (NH2)2 CO
二、单质
• 磷（红磷、白磷） 1、分子结构： 2、物理性质： 3、化学性质：
4P+5O2=2P2O5 P2O5+H2O(冷)=2HPO3(偏磷酸剧毒) P2O5+3H2O(热)=2H3PO4(无毒) 2P+3Cl2=2PCl3 2P+5Cl2=2PCl5
二、单质
隔绝空气 416℃ 冷却 白磷----→红磷----→升华---→白磷
五、含氧酸
• 【思考】选择什么装置完成氮氧化物与铜的 反应？
用加热的硬质试管。
• 【思考】铜选择什么形态？原因何在？ 用铜粉，反应接触面积大，使氮氧化物与铜 的反应更为完全。在硬质试管两端填入玻璃 棉。
• 【思考】如何测量N2的体积？ 用量气装置。
五、含氧酸
五、含氧酸
• 【思考】加热应考虑什么因素？选择什么 方式？ 加热应防止硝酸分解；所以，加热方式应 是微热，如水浴加热。
五、含氧酸
• 【思考】如果反应产物中含有NO，你认为 此装置的设计有没有问题，应该如何完善？ 如果反应产物中含有NO，会与装置中空气 里的氧气发生反应，导致测定结果错误。 应该在金属与硝酸反应之前排净装置中的 空气。
力F 大小为1800N 以1秒钟内喷出的气体为研究对象 由动量定理得 F t = mv
所以：m=F t/v =1800×1/1000kg=1.8kg
小结
1. 定义：向气体喷出的反方向
运动
反 冲 运
反冲运动
2. 原理：动量守恒定律 3. 常见反冲运动：礼花、射击
动
1. 发展：从宋代开始
火 箭
火箭
2. 原理：动量守恒定律
五、含氧酸
• 3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O
• 6Br-+2NO3-+8H+=3Br2+2NO↑+4H2O
• 3Na2SO3+2HNO3=3Na2SO4+2NO+H2O
• C6H6+HNO3→C6H5NO2+H2O
• CH2OH
CH2ONO2
|
|
CHOH +3HNO3→ CHONO2 +3H2O
NH3+H2SO4=NH4HSO4 • NH3+H20+CO2=NH4HCO3 • 4NH3+3O2(纯氧)=2N2+6H2O • 4NH3+5O2=4NO+6H2O(催化剂加热) • 8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl
三、氢化物
• 2NH3+3CuO=3Cu+N2+H2O • 2NH3+Ag+=[Ag(NH3)2]+ • 4NH3+Cu2+=[Cu(NH3)4]2+ • 8NH3+CaCl2= CaCl2•8NH3 • 2NH3+CO2=(NH2)2CO+H2O(180℃,2000at
3. 速度
①喷气速度：v ②质量比: M
m
课后练习
1. 一挺机枪，子弹的出膛速度 为1000m/s，子弹的质量为50g. 若 此枪每分钟连续发射240发子弹， 射手需要用____N的力抵住机枪。
1. 一挺机枪，子弹的出膛速度 为1000m/s，子弹的质量为50g. 若 此枪每分钟连续射发240发子弹， 射手需要用 200 N的力抵住机枪。
二、单质
4、制备 (1)工业制法 液化空气，蒸发。 (2)实验室制法 原理：NH4Cl+NaNO2(饱 和)=NaCl+N2↑+2H2O 药品：NH4Cl溶液，饱和亚硝酸钠溶液 装置：液液加热 除杂：干燥
二、单质
收集： 【讨论】为何使用冰盐冷却？A用来何用？ 加热前必须怎么做？收集前应如何操作？ 如何收集？加热片刻后可以移去酒精灯， 为什么？
法制硝酸的原理，了解硝酸工业尾气的吸收。
• 比较磷的两种同素异形体的物理性质，掌握磷的重 要的化学性质和用途。
一、氮族元素
二、单质
• 氮气
1、分子结构： N N
2、物理性质：无色无味稳定气体,难溶于水. 3、化学性质：常温下比较稳定
(1)氧化性：N2+3Mg=Mg3N2(点燃)淡 黄色
N2+3H2=2NH3(催化剂加热) (2)还原性：N2+O2=2NO(放电)
m v (M m)v 即 : v ( M 1)v
m
其中M为火箭的总质量。 m为燃料燃尽后的质量。 v 为气体喷出的速度。 v 为火箭最终速度。
从 上 式 可 知,当 抛 掉 空 壳 后 可 以
使m变得更小, 从而使得( M 1)的值 m
增大, 提高了火箭的最终速度.
例题分析
影响火箭飞行速度的因素: 一是燃气喷射的速度 二是火箭的质量比 即：火箭开始飞行时的质量
与燃料燃尽时的质量之比。
为什么多级火箭在发射过程中要将 空壳抛掉？试从理论上加以说明。
为什么多级火箭在发射过程中要将 空壳抛掉？试从理论上加以说明。
火箭在飞行过程中抛掉空壳后，可 以改变火箭的质量比，进而提高火箭最 终所能获得的速度。由于火箭的发射原 理和反冲原理一样，都遵循动量守恒定 律，故有：
反冲原理
在抛射的短暂时间内，物体系统 无外力作用或外力远小于内力时，反
冲运动中动量是守恒的。
若反冲运动前物体系统是静止的,
则根据动量守恒定律： Mv1+mv2=0
实例分析
实例分析
火箭飞行的原理： 现代火箭是应用其尾部喷射
出高速气体的反冲作用进行飞行 的。
实例分析
影响火箭飞行速度的因素:
实例分析
H2SO4 H2O NO2 钝化
Cu(NO3)2 NO2
S H2O NO H2SO4 NO
Fe3+ NO (I2)Br2 NO Na2SO4 NO
HNO3
H20 NO2 O2 酸的通性
C6H5NO2
CH2ONO2
|
CHONO2
|
CH2ONO2
五、含氧酸
• 4HNO3=2H2O+4NO2↑+O2↑ • C+4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+2H20 • P+5HNO3(浓)=H3PO4+5NO2↑+H2O • S+6HNO3(浓)=H2SO4+6NO2↑+2H2O • 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O • Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O • 3H2S+2HNO3(稀)=3S+2NO↑+4H2O • 3SO2+2H20+2HNO3(稀)=3H2SO4+2NO↑
N H3
CO2 180℃ 2000atm
NH3•H 2NOH4 CNlH4N O(N3H4)2S ON4H4H CO3
[2C+ u(NH3)4]
[+Ag(NH3)2]
CaCl2•8N H3
三、氢化物
• NH3+ H2O=NH3•H2O=NH4++OH• NH3+HCl=NH4Cl NH3+HNO3=NH4NO3 • 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
五、含氧酸
(2)实验室制备 原理：NaNO3(S)+H2SO4(浓)=NaHSO4+HNO3↑
微热 药品：固体硝酸钠，浓硫酸 装置：固液加热（曲颈甑） 收集：冷凝
五、含氧酸
【讨论】硝酸与金属反应的还原产物与硝酸 的浓度和金属的活泼性有密切的关系，可 以是N2O、NO2（N2O4）等，又已知这些 氮氧化物均可与铜发生反应： 2NxOy+2yCu→2yCuO+xN2 你能否设计一个可以确定硝酸与金属反应 的还原产物的实验装置模型？
2. 静止在光滑坚硬、水平放置的铜 板上的小型炸弹爆炸后，所有的碎片沿 圆锥而飞开，如图所示。在爆炸过程中, 对弹片而言下列说法哪些正确: A. 总动量守恒 B. 受到的总冲量竖直向上 C. 水平方向上总动量守恒 D. 炸弹爆炸时，总动量不守恒
2. 静止在光滑坚硬、水平放置的铜 板上的小型炸弹爆炸后，所有的碎片沿 圆锥而飞开，如图所示。在爆炸过程中, 对弹片而言下列说法哪些正确: A. 总动量守恒 B. 受到的总冲量竖直向上 C. 水平方向上总动量守恒 D. 炸弹爆炸时，总动量不守恒
氮族元素
元素及其化合物之四
目的
• 根据氮族元素在周期表的位置及结构特点，掌握该 族元素的非金属性及其重要性质的递变规律，并和 相邻的氧族、卤素进行比较。
• 理解氮分子结构特点，掌握氮气的性质和用途。 • 根据氨分子的结构特点，掌握氨的性质、制法、用
途，掌握铵盐的特性和检验方法。 • 比较并掌握氮的两种重要氧化物NO和NO2的性质。 • 掌握硝酸的重要性质和用途，工业上氨的催化氧化
m)
三、氢化物
4、制备 (1)工业制备 N2+3H2=2NH3(催化剂、加热、加压) (2)实验室制法 原理： 2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O 药品：固体NH4Cl，消石灰(浓氨水、CaO) 装置：固固加热(液固加热) 除杂：干燥
三、氢化物
收集：向下排空气法 检验：湿润的红色石蕊试纸
• 【思考】用什么方法排净空气？怎样改进 装置的设计？ 可 酸以反用应C的O装2排置净前装添置加中一的个空CO气2，发在生金器属。与硝
五、含氧酸
• 【思考】根据金属与硝酸反应的反应物的性质及 反应条件，判断产物气体的成分除氮的氧化物以 外还可能有什么？其对后续反应有无干扰？应如 何净化？净化装置的位置是什么？ 还可能有水蒸气和CO2。水蒸气的存在可能干扰 氮氧化物与铜的反应；CO2的存在可能使氮气体 积的测量产生误差。可以用浓硫酸干燥除去水蒸 气，其装置应放在氮氧化物与铜的反应的装置之 前；用NaOH溶液除去CO2，其装置放在氮气体积 测量的装置之前。
四、氧化物
• N2O NO N2O3 NO2(N2O4) N2O5 P4O6 P4O10
1、性质：NO
N2
NaNO2
NO2
SO3 NO I2 NO KOH
N2O4
HNO3
四、氧化物
• 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO
• 4NO+3O2+2H2O=4HNO3 • 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 • 6NOx+4xNH3=(3+2x)N2+6xH2O(催化剂) • NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O • NO2+SO2=NO+SO3 • NO2+2KI+H2O=NO+2KOH+I2