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氨氧化法制备硝酸篇一
【教学目标】
1.探究硝酸的物理性质和化学性质(酸性、强氧化性、不稳定性)。
2.通过学生实验手段,培养学生的实验能力、观察能力、分析能力。
3.在浓硝酸和稀硝酸的对比学习中,渗透“量变和质变”的辨证规律。
4.通过介绍化学家的故事,使学生树立热爱科学。尊重科学的品质,激发学生学习的兴趣。
【教学重点】
【教学难点】
【教学过程】
[故事导入] 玻尔巧藏诺贝尔金奖章
丹麦有位叫玻尔的科学家,37岁时他获得了1922年的诺贝尔奖。第二次世界大战期间,玻尔被迫离开即将被德军占领的祖国,为了表示他一定要返回祖国的决心,他决定将诺贝尔奖章留在实验室。玻尔把金奖章溶解在盛有王水试剂瓶里。后来,纳粹分子窜入玻尔实验室,那个试剂瓶就在他们的眼皮底下,他们却一无所知。战争结束后,玻尔从王水中把金还原出来,并重新铸成奖章。而玻尔配制王水的主要组成之一是“硝酸”。
[设疑]硝酸有酸性,能否与金属反应放出氢气?
[演示]浓硝酸与cu反应
[讲解]从实验现象“红棕色气体生成”判断生成物中是n02而非h2.进一步从氧化还原反应说明反应的本质是+5价的氮得电子能力比h+1强。
[学生实验]比较浓硝酸、稀硝酸分别与cu反应
[记录并讨论]
反应现象
产物
浓硝酸+cu
1.cu片:有大量气泡产生
2.溶液颜色:无色变为绿色
3.气体颜色:红棕色
4.反应剧烈程度:剧烈
5.触摸容器外壁:很热
cu(no3)2、no2和h20
稀硝酸+cu
1.cu片:有气泡产生
2.溶液颜色:无色变为蓝色
3.气体颜色:无色
(打开止水夹后)无色变为红棕色
4.反应剧烈程度:缓慢
5.触摸容器外壁:温热
cu(no3)2、no和h20
1.与金属反应:
cu +4hn03(浓)=cu(no3)2+ 2no2↑+2h20
[讲述]除金、铂等少数金属外,硝酸几乎能与所有金属反应;当浓硝酸与浓盐酸按体积比为1:3混合时,就配制成玻尔的“王水”溶液,王水的.氧化性比浓硝酸强,可以溶解金。铂等不溶于硝酸的金属。
[设问]比较浓硫酸的性质,浓硝酸能否与非金属反应?
[练习]与非金属反应:c+hno3(浓)s+hno3(浓)p+hno3(浓)
2.与非金属反应:
c+4hno3(浓)=co2↑+4no2↑+2h2o
s+6hno3(浓)=h2so4+6no2↑+2h2o
p+5hno3(浓)=h3po4↑+5no2↑+h2o
[小结]反应规律:
①除au、pt等少数金属外,硝酸几乎可能氧化所有的金属。
②常温下fe、al等金属在浓hno3中发生“纯化”。
③硝酸越浓,其氧化性越强。如稀hno3可使石蕊试变红,而浓hno3可使石蕊试液先变红后褪色。
④一般来说,活泼金属与hno3反应不生成h2,浓hno3的还原产物为no2,稀hno3的还原产物为no。活泼金属与极稀hno3反应时,还原产物复杂,可为no、n2o、nh4no3等。
⑤非金属单质可被hno3氧化为最高价氧化物或其含氧酸。
⑥王水(浓hno3和浓hcl按体积比1:3配制)具有更强的氧化性,能溶解au、pt。
[强调]反应物或条件不同,硝酸产物发生变化:no2、hno2、no、n2o、n2、nh3 。
如:4zn+10hno3=4zn(no3)2+n20+5h2o
[设疑]浓硝酸与活泼金属反应是否也剧烈?
[学生实验]浓硝酸十铝片
[讲解]钝化原理:铁、铝与冷的浓硫酸或浓硝酸,表面被氧化为牢固的氧化物薄膜,阻止酸与内层金属进一步反应。
3.铁、铝与冷的浓硫酸或浓硝酸常温下发生钝化。
[提问]浓硝酸的运输和贮存可用何种物质制的容器?
[展示]一瓶呈黄色的浓硝酸,问为什么呈黄色?
4.不稳定性
4hn03 == 2h20+ 4no2↑+02↑
[提问]硝酸应如何贮存?
[提示]从浓硝酸、稀硝酸分别与cu反应的反应条件。剧烈程度分析。
[讲述]硝酸用途 :硝酸是一种重要的化工原料,可用于制造炸药、染料、塑料、硝酸盐等;在实验室里,它是一种重要的化学试剂。
氨氧化法制备硝酸篇二
氧化锆是一种重要的结构和功能材料,它具有非常优异的物理及化学性质[1].氧化锆的高温稳定性和隔热性最适合做陶瓷涂层和高温零部件,他特殊的晶体结构使之成为重要的电子材料[2].而陶瓷材料的优越性能依赖于粉体的性能,纳米粉体的应用不仅与氧化锆的纯度、结构有关,而且粉体的粒度、分散性、形貌对粉体的应用也具有较大的影响。其中球形且单分散的粉体所制备陶瓷材料具有低的烧结温度、高的致密性及均匀的微观结构而被引起广泛关注[3-4].通常制备氧化锆颗粒的方法有共沉淀法[5-7]、水热合成法[8]、微乳法[9-11]及模板法[12].特别是模板法,因其反应条件温和、所制备的粉体形貌可控、模板易去除等优点而被关注。丁汉民[13]采用tritonx-100/n-c10o为模板制备不同形貌的葡萄糖锌粉体,并讨论模板的组成、体系温度、反应物温度对所制备的粉体形貌的影响。s[14]利用溶致液晶模板的六角相制备的不同陶瓷材料,并对所制备的材料形貌进行调控,使其定向生长。santos[15]在溶致液晶六角相中直接成核,制备了氧化锆晶须。
从目前研究的结果看以看出,采用模板法可以制备纳米材料[16-17],模板法多采用离子型表面活性剂或非离子型表面活性剂单一的表面活性剂组装,并采用其构建的模板合成了纳米si、pbs、cus、hgs等材料。
而采用混合型的表面活性剂组装成模板较少,而采用tritonx-100/sds/o体系的层状相成功合成了球形纳米氧化锆粉体,并在低温(600℃)烧结时形成立方相的氧化锆。首先确定tritonx-100/sds/o体系模板的制备。配制不同浓度的十二烷基硫酸钠(sds)溶液,按一定配比与曲拉通混合、配制一系列不同组成的样品,搅拌、离心,两个步骤反复进行,使样品体系充分混匀。由于表面活性剂粘度较大,混匀过程往往需要较长时间,也可以对混合物稍稍加热(恒温55℃),在其流动性增加的基础上对其进行混匀,将混匀的样品在25℃恒温放置24h.观察液晶样品外观,包括流动性、均匀性及分相程度,记录观察现象。样品的双折射性可通过偏光显微镜(两个垂直正交的偏光片)进行初步观测,更为精确的织构则由佩戴ccd的偏光显微镜测得。取少量液晶样品,置于载玻片与盖玻片之间,在偏光显微镜下观察并记录其织构图像。
2.2.2氧化锆(zro2)纳米粉体的制备
模板法制备氧化锆纳米粉体步骤如下:(1)配制不同浓度的zrocl2·8o三元体系的相行为
图1给出了25℃时sds/tritonx-100/o三者比例(2.468/20.126//77.406),以质量浓度6.25%,8.3%,12.5%,25%的氨水替代组分水的偏光显微照片(pom)。从pom图中可以看出溶致液晶呈现各向异性,显示出明显的十字花形双折射效果,这是层状液晶的特征织构,表明氨水加入量对液晶的层状结构整体并没有影响,当浓度小于25%时并未受到破坏,也保证了纳米粒子被组装时能够复制模板的结构,当加入的氨水浓度大于25%时影响了模板的稳定性,破坏了模板的层状结构。
图3(a)-(d)分别为相同的tritonx-100/sds/o三者比例为2.468/20.126/77.406,氯氧化锆的浓度为1mol/l,分别将浓度为25%,12.5%,8.3%和6.25%的氨水替代组分水,所制备的粉体的粒径与氨水浓度的关系。从图5可看出,粉体的粒径随着氨水的浓度增大呈现增大趋势,在上面我们讨论过氨水的浓度在这个范围内,不影响模板的稳定性,模板仍保持完整性,可能导致粒径变大的原因是,反应体系的ph值大,更接近所制备粉体的'等电点,导致制备的粉体更易团聚,粒径增大。
3.5样品的表征
采用tritonx-100/sds/o体系层状模板法,以氯氧化锆及氨水为原料制备了球形纳米氧化锆,具有立方相结构,且具有纯度高和分散性好等特点,平均直径约为15~30nm.使用pom对溶致液晶进行表征发现,一定范围内改变溶致液晶中无机源浓度,溶致液晶相仍是各向异性的,呈现层状液晶特有的油纹状织构,表明溶致液晶相均在层状相区,且离子浓度的改变并未破坏溶致液晶。氯氧化锆及氨水浓度影响所制备的样品的粒径,样品粒径随着氯氧化锆及氨水浓度增大而增大。
氨氧化法制备硝酸篇三
1、氨的催化氧化:
2、氨与氧气发生的其他反应:
(1)
(3)
3、重铬酸铵制备氧化铬催化剂:
5、圆底烧瓶中产生白烟:
6、氨的催化氧化实验装置: 7、氨的喷泉实验装置:
(2)
二、实验注意事项:
1、在氨的催化氧化实验中,首先应该在石棉网上加热铬酸铵固体,使得橘红色的重铬酸铵固体受热分解成为墨绿色的氧化铬,作为本实验的催化剂。在这个步骤中,用酒精灯加热,重铬酸铵受热分解火星四射,固体飞溅,可以用于实验室模拟“火山喷发”情景。
2、氨的催化氧化实验和喷泉实验均是涉及到气体反应的实验,在实验开始之前,务必要检验装置气密性,防止由于装置漏气而影响化学反应的发生或实验现象的观察。
因为这样可以增大氧化铬催化剂与氨气、氧气的接触面积,让其反应更加充分,防止氨气和氧气还未反应即从管的上端直接逸出,使得反应不充分,影响氨的催化氧化实验现象的观察。
4、在氨的催化氧化实验中,一共有三个检验实验成功的标志,即:氧化铬催化剂处出现火星,圆底烧瓶中出现红棕色气体以及烧杯中石蕊试液变红色。故而,为了能够充分观察到氧化铬催化剂处出现明亮的火星,在装入氧化铬是不能将其夯得太实,应该让其稍微疏松一些,以便于观察实验现象。
5、在氨的催化氧化实验中,一定要等到氧化铬催化剂处出现了火星才开始鼓入氧气,因为只有氧化铬催化剂被加热到一定的程度后,氨的催化氧化反应才开始进行,此时才鼓入空气,可以防止由于太早鼓入空气,使得浓氨水太早挥发,氨气进入反应管而带来的不必要的浪费。
6、在氨的催化氧化实验中,使用双连球鼓入空气时,应该控制进气速度,以盛放石蕊试液的烧杯中有一个一个的气泡冒出为宜,若鼓入空气的速度太快,则会造成反应不完全,浪费实验试剂;若鼓入空气的速度太慢,又会使反应速率太慢,迟迟不能观察到反应现象。虽然对实验造成的影响不大,但也不可过快或过慢。
7、在氨的催化氧化实验中,氨水的浓度将会对反应速率造成很大的影响,所以在配置氨水时,应该注意浓氨水与蒸馏水的比例,经试验探索发现,当浓氨水与蒸馏水的体积比为1:1.5时,反应速率最快。
8、在氨的喷泉实验中,烧杯中最好能够盛放加热好的热水,因为相较于冷水来说,热水中氨气的溶解度更大,同时,热水可以加速浓氨水的分解,生成更多的氨气,使得实验现象更加明显。
9、在氨的喷泉实验中,常常观察不到喷泉现象,而是只观察到圆底烧瓶中的酚酞溶液的页面不断上升,这是因为烧杯中水的页面太低,使得酚酞溶液上升到球形瓶中所受的压力不够大,没有能够使水快速上升,从而导致难以观察到如喷泉一样的现象。所以,为了避免这样现象的发生,我们应该使烧杯中水的液面高度尽可能的高一些,让酚酞溶液能够受到更大的压力,从而使得液体迅速上升到圆底烧瓶中,以便于观察喷泉的实验现象。
三、实验思考:
答:根据文献资料表明,可常用作氨催化氧化的催化剂有如下几种:pt、cu、cr2o3、coo、fe2o3、moo3、mno2等,其中pt的催化效果最佳,但价格昂贵,通常在中学实验教学中不采用;其次是cr2o3,一般来说,这是中学进行该实验的常用催化剂,cr2o3具有以下性质:绿色粉末,熔点为2708k,刚玉结构,p型半导体,含正离子缺位。资料表明,对于氧化物催化氨氧化,不是催化的导电性质,而是它的非计量的过量氧与活性间存在简单的线性关系,但实验中用cr2o3做催化剂容易发生爆炸,安全性不高,且cr2o3的实验废渣对环境污染程度大。资料认为cuo可以代替cr2o3做氨催化氧化的催化剂,mno2对该实验也有一定的催化作用。因为具有以下结构和性质:黑褐色粉末,熔点为1273k,p型半导体,含正离子缺位,体相还有过量的氧负离子存在,同时在高温下容易发生反应被氨还原成铜:3cuo+2nh3=3cu+3h2o+n2,此反应产生的铜可以避免实验发生爆炸,mno2同样为p型半导体,含正离子缺位,体相还有过量的氧负离子存在,与cuo混合可以提高反应速率。所以用cuo和mno2取代cr2o3作催化剂是可行的,它们具有以下优势:cuo和mno2的矿藏丰富,价格相对低廉;cuo和mno2对环境的污染比cr2o3小;在高温下反应生成的cu可以预防爆炸事故的发生。
由上表格的实验现象可以得知,氨水的浓度在氨的催化氧化实验中,起着至关重要的作用,当氨水与蒸馏水的体积比为1:1.5时,产生红棕色气体,即二氧化氮,紫色石蕊试液变红,即产生足够量的硝酸,此时的反应效果最好,实验现象最明显,所以最佳浓度为体积比:浓氨水:蒸馏水=1:1.5。
3、在氨的催化氧化实验中,有哪些地方具有明显的缺陷?应该如何改进? 答:在原本的氨的催化氧化实验装置中,可以看到红棕色的二氧化氮气体在圆底烧瓶中慢慢生成了,但是同时圆底烧瓶内却凝结了大量的水蒸气,使红棕色看起来模模糊糊的,这主要是因为氨气在氧化后生成了大量的水,水蒸气的存在不仅不利于二氧化氮的观察,而且会将其吸收形成硝酸酸雾,因此可将原有装置做改进,在燃烧管和圆底烧瓶中间增加一个装有无水氯化钙的干燥管,在这里氯化钙不但具有干燥的作用,还能吸收过量的氨气,可以更加直接清晰地观察到红棕色的二氧化氮气体。此外,可以用注射器收集70ml的o2后,再收集40ml的nh3,加热(nh4)2cr2o7得cr2o3,并放入玻璃管中部,玻璃管中部放适量cr2o3,并加热该部位,尾气管先通入naoh溶液,再缓缓推动注器,cr2o3红热便可移开热源,继续推注射器至反应完全,并关闭通入naoh溶液的导管,打开通入水的导管,拉注射器活塞,吸入少量水,振荡,再加入紫色石蕊试剂试管中明显地出现红棕色的气体,量多,颜色深,cr2o3保持红热明显,无白烟产生,因为nh3全部被氧化,加水后,红棕色消失明显。
4、在氨的催化氧化实验中,双连球鼓气的速度对实验现象及结果有何影响? 答:在氨的催化氧化实验中,在进行探究性实验之前,认为鼓气速度对实验有较大的影响,若鼓气速度过快则空气会从浓氨水中带出过多的氨气,而过量的氨气会和生成的no2或no反应形成含有硝酸铵或亚硝酸铵的白烟,而事实上大多数实验失败时确实出现了类似情况;若鼓气速度过慢则带出的氨气偏少,未达到反应所需的浓度,不但无法使催化剂保持红热状态,也不利于no的生成。查阅文献,文献中通过多次实验,设计了如图实验装置对鼓气速度进行了初步研究,实验数据见表。
取质量分数约为21%的浓氨水分别进行以上实验,其中鼓气速度通过每分钟按多少下打气球进行比较,用500ml的量筒来测量排出的水的体积。四次实验均在相同的条件下进行,鼓气速度是唯一的变量。从实验数据不难看出,尽管鼓气的速度不同而且相差较大,但单位体积的空气能够带出的氨气的量却是基本不变的,显然在一定的温度和压强下,一定浓度的氨水的挥发性是恒定的。这个实验最终证明了氨水的挥发性即氨水的饱和蒸汽压只跟温度、浓度和压强有关,尽管只是初步实验,但是“氨气催化氧化”实验的成败显然与鼓气的速度没有直接的关系,当然极端的快速或慢速鼓气对实验也会造成不利的影响。
氨氧化法制备硝酸篇四
1.知识目标
(1)了解实验室中制硝酸的反应原理、了解工业上氨氧化制硝酸的反应原理。
(2)了解王水等的性质。
(3)掌握有关硝酸反应的计算
2.能力和方法目标
(1)通过氨氧化法制硝酸的学习,提高解决实际问题的能力;
(2)通过有关硝酸的计算,提高计算能力。
3.情感与价值观目标
通过玻尔跟诺贝尔奖的故事,对学生进行受国主义教育。
[教学重点、难点] 硝酸的强氧化性的巩固。
[教学过程]
[复习巩固上堂课内容]
让学生完成下列各个问题,可以独立完成,若不能独立完成也可以相互间进行讨论。
问题1:在硝酸溶液中滴加酸碱指示剂,能使酸碱指示剂变色,再加热时会产生褪色现象。在品红溶液中,通入二氧化硫气体会褪色,再加热又会变红色。请分析上述产生这两现象的化学反应原理。
问题2:什么叫“王水”?“王水”的性质上有什么特征?
[教师介绍]化学家玻尔巧妙珍藏诺贝尔奖章的故事。让学生体会,科学家那种强烈的爱国心和科学智慧完美统一。
[引入]在上列转化反应中,找出能用于工业制硝酸一条反应路线。
[学生活动]
学生讨论后,意见逐渐统一到下列两条反应路线上。
反应路线一:n2→no→no2→hno3
相应反应的化学方程式为:
n2+o2 2no(属于吸热反应)
2no+o2 = 2no2(属于放热反应)
3no2+h2o=2hno3+no(属于放热反应)
反应路线二:nh3→no→no2→hno3
4nh3+5o2 4no+6h2o(属于放热反应)
2no+o2 = 2no2(属于放热反应)
3no2+h2o=2hno3+no(属于放热反应)
[引导学生讨论]上述两种反应途径,哪种更适合用于工业上制取硝酸
学生从反应的可能性、原料、能量消耗等各个方面进行讨论可得出结论。
[教师讲授介绍现代工业制硝酸的方法]早期工业曾有硝石法、电弧法制硝酸,现代工业上一般都采用氨氧化法制硝酸。
[板书]
3.硝酸的工业制法------氨氧化法制硝酸
反应原理:
4nh3+5o2 4no+6h2o(属于放热反应)
2no+o2 = 2no2(属于放热反应)
3no2+h2o=2hno3+no(属于放热反应)
生产步骤和产要设备:
氧化炉:氨氧化成一氧化氮;
吸收塔:一氧化氮转化成二氧化氮,用水吸收二氧化氮生成硝酸。
蒸馏浓缩:用浓硫酸或硝酸镁作吸水剂进行蒸馏浓缩可得到更浓的硝酸。这种方法可制得96%以上的硝酸溶液。
[引导]实验室若要制取硝酸,应该选什么作为原料?同学们可以联系实验室制氯化氢的方法进行类比。
[板书]
实验室可用硝酸钠跟浓硫酸反应制取硝酸:
nano3+h2so4(浓) nahso4+hno3↑
注意,一般情况下,该反应不需高温,以使硫酸氢钠跟硝酸钠进一步反应(这一点跟实验室制氯化氢气体有差异)。
[引导]硝酸的化学性质比较复杂,有关硝酸的计算问题也比较复杂,下面我们一起来讨论一下有关硝酸参加反应的计算问题。
5.有关硝酸的计算
例1:某化肥厂用氨制备硝酸铵。已知:由氨制no的产率是96%,no制hno3的产率是92%,硝酸跟氨合成硝酸铵。则制取硝酸所用去的氨的质量占总消耗氨的质量分数是多少?(不考虑其他方面的损失)
nh3 ~ hno3
1mol 1mol
x×96%×92% y y= x×96%×92%
nh3 + hno3 ~ nh4no3
1mol 1mol
1-x x×96%×92%
所以制取硝酸所用去的氨的质量占总消耗氨的质量分数为53.1%。
题2:在c(no3-)等于4 mol·l-1的硝酸铜和硝酸银的100ml混合溶液中,加入一定量的铝粉,充分反应后过滤,将滤纸上的沉淀干燥后称重为24.8g。将此沉淀加入稀盐酸中无气体产生。滤液中滴入氯化钠溶液无现象,后加入过量的稀氢氧化钠溶液得到沉淀,过滤,加热,冷却,称重为4g。求参加反应的铝的质量。
[解析]题中所述的反应关系可表示成如下:
再结合溶液中no3-离子守恒进行整体分析。
m(al)=(4 mol·l-1×0.1l- )× ×27g·mol-1=2.7g。
参加反应铝粉的质量为2.7g。
[巩固练习]
1.实验室可以利用硝酸钠跟浓硫酸加热制取硝酸,这是利用了硝酸的( )。
(a)氧化性 (b)强酸性 (c)不稳定性 (d)挥发性
2.工业上用氨的催化氧化法制取硝酸时,先制成质量分数为50%左右的硝酸,再制成质量分数为96%的浓硝酸,一般采用的方法是( )。
(a)加热蒸发浓缩 (b)加生石灰吸去水分后再过滤
(c)加硝酸镁后再蒸馏浓缩 (d)加入浓硫酸后再分液
3.在容积为672ml的烧杯里充满no、no2混合气体,将其倒立在水槽里,去塞后再缓缓通入280mlo2,反应恰好完全,且水充满了烧瓶(所有气体体积都已折合为标准状况)。下列叙述正确的是( )。
(a)总反应为:no+no2+o2+h2o=2hno3
(b)总反应为:4no+8no2+5o2+6h2o=12hno3
(c)烧瓶中硝酸的物质的量浓度为0.03 mol· l-1
(d)烧瓶中硝酸的物质的量浓度为0.045mol· l-1
4.某金属与稀硝酸恰好完全反应生成no2,消耗金属和硝酸的物质的量之比为1∶3,则该金属可能是( )。
(a)cu (b)ag (c)al (d)fe
(1)写出下列物质的化学式:a_______,d________,e_______。
(4)a的浓溶液与单质b加热时能否产生g?为什么?
氨氧化法制备硝酸篇五
教学目标
1.掌握氨和铵盐的性质、用途
教学重难点
教学重点:
教学难点:实验室制氨的化学反应原理
教学工具
教学过程
新课导入
[新闻导课]杭州市一制冷车间发生氨气泄漏:本站
4月20日上午10时,杭州市一制冷车间发生氨气泄漏事件,整个厂区是白茫茫的一片,方圆数百米,空气中弥漫着一股浓烈的刺激性气味,进入厂区呼吸都感到困难。厂区内寒气逼人。市消防中心接到报案后立即制定方案,出动上百名消防队员,十余量消防车…。
[问题]
1、为什么在氨气泄漏时工厂里会寒气逼人?
2、如何吸收弥漫在空气中的大量氨气?
3、被围困在污染区的群众怎样做才能保证不吸入氨气?
[板书]二、氨
1、nh3的物理性质:
[展示]一瓶氨气:无色,有刺激性气味,密度空气,易液化,可作致冷剂。
[实验4-9] 成功关键:烧瓶干燥、密封。
现象:形成红色喷泉。证明:氨极易溶于水,水溶液显碱性。
[ 讲解]:1体积的水约溶解700体积的氨气,氨的水溶液叫做氨水。
[板书] 在通常状况下,氨是无色气体,有刺激性气味,比空气轻。氨易液化,极易溶于水。
[板书]2、氨的化学性质:
(1)nh3与水的反应:
[分析]
其中一水合氨很不稳定,受热会分解 nh3·h2o nh3↑+h2o
[板书]nh3+h2onh3·h2onh4++oh-
[思考]:分析nh3溶于水存在的过程,讨论氨水中的成份:分子、离子。
[板书](2)nh3与酸的反应:
[ 演示实验]氨与氯化氢反应
[观察]现象:大量白烟生成。
[板书]化学方程式: nh3+hcl=nh4cl
[讲解] nh3在一定条件下可于o2、no、no2等发生氧化还原反应。
[板书]3、nh3的实验室制法:
[讲解]原理:在实验室里常用铵盐和碱加热的方法来制取nh3。 仪器:固+固加热(同制氧气);收集:排空气法。
仪器:固+固加热(同制氧气);收集:排空气法。
[提问]:
1 能否浓硫酸干燥nh3?
2 能否使用nh4hco3、nh4no3 、nh4cl?为什么?
3 使用碱石灰代替消石灰有什么优点?
[过渡]氨与酸反应形成氨盐,我们下面分析氨盐的性质
[板书]4、氨盐
[讲述]铵盐是铵根离子(nh4+)和酸根离子组成的化合物。铵盐都是晶体,能溶于水。
主要化学性质:
[板书](1)铵盐受热易分解:
[实验]加热nh4cl观察现象,是否时升华?
nh4hco3 nh3↑+h2o+co2 ↑
[强调]这个性质是一切铵盐的共同性质,实验室可利用这个性质来检验nh4+的存在。
[注意事项]: 实验条件:浓溶液或固体,加热。
较稀溶液中铵根离子的检验方法:先浓缩,后检验。
[板书]3的用途:
[讲述]可用于氮肥工业及其它化工产业上(如:制纯碱),制冷剂。
[思考交流]自然界中氮的循环:
[点击高考试题]
1下面能实现人工固氮的是( )
a.豆科植物根瘤菌 b.用烧碱溶液吸收no2
c.合成氨车间 d.闪电
解析:选c。豆科植物根瘤菌、闪电均能将游离态的氮转化成化合态,该过程属于自然固氮,a、d错误;烧碱溶液吸收no2不属于氮的固定,b项错误;合成氨反应为n2+3h22nh3,属于人工固氮,c正确。
2.下列不属于铵盐的共同性质的是( )
a.易溶于水 b.与苛性钠共热产生nh3
c.都是晶体 d.受热分解都产生nh3
解析:选d。铵盐都是晶体,均易溶于水,与naoh共热都能发生nh4++oh-nh3↑+h2o而产生nh3;部分氧化性酸对应的铵盐受热分解,发生氧化还原反应,不产生nh3。如nh4no3。
3.为了更简便地制取干燥的nh3,下列方法中适合的是( )
4cl与浓h2so4混合共热,生成的气体用碱石灰进行干燥
b.n2+3h22nh3,用烧碱进行干燥
c.加热浓氨水,气体用碱石灰干燥
d.加热nh4hco3,气体用p2o5干燥
解析:选c。a选项中的两种物质反应不生成氨气,b选项在一般的实验室中是不能实现的,c选项利用了浓氨水的.挥发性,同时可选用碱石灰干燥,d选项中的p2o5是不可以干燥氨气的。
4.已知氨气极易溶于水,而难溶于有机溶剂ccl4,下列装置不宜做氨气的尾气吸收的是( )
解析:选c。氨气极易溶于水,若用c装置,易发生倒吸现象。a、b、d均可避免此现象产生。
5.如图表示a、b、c、d、e五种含氮物质相互转化的关系图。其中a、b、c、d常温下都是气体,b为红棕色,写出a、b、c、d、e的化学式和各步反应的化学方程式。
(1)各物质的化学式
e________。
(2)各步反应的化学方程式
①a→c_______________________________________________________________。
②d→c________________________________________________________________。
③b→e__________________________________________________________________。
④c→b_________________________________________________________________。
解析:本题的突破口b为红棕色气体,b是no2,c与o2能生成气体b,故c为no。e在常温下不是气体,故e为hno3,由图转化关系进一步分析知a为n2,d为nh3。
答案:(1)n2 no2 no nh3 hno3
课堂总结及评价:
通过引导学生观察、分析实验的现象,培养学生观察和分析问题的能力,进一步让学生体会实验对认识和研究物质性质的重要性,培养创新精神,氨气的实验室制法和铵根检验方法,了解氮的循环对自然界生态平衡的作用。
板书设计:
第四章第四节硫酸、硝酸和氨
第一课时
一、氨
1. 氨气的物理性质
a.与水反应
b.与酸反应
3. 制备
二、铵盐
1. 物理性质
2. 化学性质
氨氧化法制备硝酸篇六
1、掌握物质氧化性和还原性强弱的判断;
2、理解氧化还原反应的规律。
二、教学重点难点:
教学重点:物质氧化性和还原性强弱的判断。
教学难点:氧化还原反应的规律。
三、教学过程:
【新课导入】
氧化性→得电子性,得到电子越容易→氧化性越强
还原性→失电子性,失去电子越容易→还原性越强
一、物质氧化性和还原性强弱的判断
1、根据氧化还原方程式进行判断 对于反应:
2、根据物质活动性顺序进行判断 (1)根据金属活动性顺序判断
(2)根据非金属活动性顺序判断
3、根据产物的价态判断
一种氧化剂将还原剂氧化的价态越高,其氧化性越强。
点燃
(1)氧化性、还原性的强弱取决于物质得、失电子的难易程度,而与得、失电子数目的多少无关。
(2)元素的化合价处于最高价态时,具有氧化性,但不一定具有强氧化性,如na。处于最低价态时具有还原性,但不一定有强还原性,如f。
【例题分析】1.根据下面两个化学方程式判断fe
2、cu
2、fe3氧化性由强到弱的顺序是(
)
+
+
+
-
2cu2fe3 +++
+
+
+2fe3fe2
3cu2fe2 +++
+
+
+
+
+
二、氧化还原反应的规律
1、守恒规律
氧化还原反应中:化合价升高总数=化合价降低总数,即失电子数=得电子数。
2、价态规律
(1)元素处于最高价态,只有氧化性(只针对该元素),如fe3等;
+
(2)元素处于最低价态,只有还原性(只针对该元素),如s2等;
- (3)元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,如fe2等。
+
3、先后规律
氧化还原反应中,强者优先。即氧化性(或还原性)强,优先发生反应。
4、不交叉规律
即同种元素不同价态之间,相邻价态不反应,发生反应时化合价向中间靠拢,但不交叉。
【小结】
(1)通常利用电子守恒规律,即n(失)=n(得)来进行有关氧化还原反应的题。
(2)金属单质只有还原性,非金属单质中有的只有氧化性如f2,有的只有还原性如h2,有的既有氧化性又有还原性,如s、cl2。
【例题分析】2.在kclo3+6hcl(浓) =kcl+3cl2↑+3h2o的反应中,被氧化的氯与被还原的氯的原子个数比为________。
a.1∶6
b.6∶1
c.1∶5
故反应中被氧化的氯与被还原的氯的原子个数比为5∶1。

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