高中化学 第四章 非金属及其化合物 第四节 氨硝酸硫酸（第1课时）氨气学案 新人教版必修

“讲忠诚、严纪律、立政德”三者相互贯通、相互联系。忠诚是共产党人的底色，纪律是不能触碰的底线，政德是必须修炼的素养。永葆底色、不碰底线第四节 氨 硝酸 硫酸第1课时 氨气学习目标： 1了解氨气的物理性质，掌握其化学性质。 2理解氨气喷泉实验的原理。 3掌握氨气的实验室制法。 4了解铵盐的性质及NH4+ 的检验方法。课前预备：1N2 通常情况下较稳定，与其他物质不反应，但在放电或高温下，能与O2 反应生成NO，其化学方程式为 。2NO的化学性质易与O2化合，所以不能与O2共存，其化学方程式为： 所以实验室收集只能用 法收集，而不能用 法收集。3NO2化学性质容易与H2O反应，其化学方程式为 。 所以实验室收集只能用 法收集，而不能用 法收集。 知识体系：一、氮的固定 1定义：将_的氮转变为氮的_。 2方法： 自然固氮：a豆科植物根瘤菌固氮b打雷放电条件下固氮 人工固氮：工业合成氨_（化学方程式）。二、氨气的物理性质1物理性质氨气是_色，有_气味的气体，密度比空气_；_溶于水，在常温下，1体积水大约可以溶解_体积氨气，氨的水溶液叫做_。特性：加压、降温氨易_。液态氨汽化时要吸收大量的热，使周围温度急剧下降，所以液氨常做_。2喷泉实验【喷泉实验】（化学教材必修1，P-97，实验4-8）操作：打开止水夹，并挤压胶头滴管，使少量的水进入烧瓶。现象：烧杯中的酚酞溶液由玻璃管进入烧瓶，形成_喷泉。 结论：氨_溶于水，水溶液呈现_性。实验成功的关键：气体被吸收液迅速完全吸收； 装置的 良好； 瓶内气体纯度高。探究活动：喷泉实验的原理及应用1喷泉实验的原理：容器内外存在较大的压强差，在压强差的作用下，液体通过导管尖嘴处喷出来，形成喷泉。2形成喷泉的气体物质与溶液：气体易被溶液或水吸收(溶解或反应)，即可形成喷泉能形成喷泉的常见气体和吸收液：气体物质极易于水：HCl、NH3Cl2、CO2、H2S等酸性气体SO2、NO2吸收液水碱性溶液水或碱性溶液思考1：产生压强差的方法有两种：一种是通过减小内部压强形成压强差（如氨气的喷泉实验）；另外一种是增大外部压强形成压强差。那么，广场音乐喷泉形成的原理是什么？ 三、氨气的化学性质1. 氨气与水反应氨气与水反应方程式 （1）氨水的性质：氨水呈 性，可以使酚酞溶液变 色或使湿润的红色石蕊试纸变 色。呈碱性的原因用方程式表示 。因此，氨气是高中阶段唯一的碱性气体（2）氨水不稳定性：NH3H2O不稳定，受热时容易分解。探究活动：将氨的酚酞溶液倒入栓有小气球的试管中，加热。 现象：溶液红色褪色，冷却后恢复红色。方程式： 。注意：aNH3H2O化学式不能写成NH4OH。b氨水中除水分子外，分子最多的是NH3，但求氨水的质量分数、物质的量浓度时，视溶质为NH3。c氨水密度小于1g/mL，且浓度越大，密度越小。 氨水、液氨和一水合氨的比较氨水液氨一水合氨化学式无NH3NH3H2O物质类别混合物纯净物纯净物成份H2O、NH3、NH3H2ONH4+ 、OH-NH3NH3H2O2.氨气与盐酸反应【实验】（化学教材必修1，P-98，图4-28）步骤：用两根玻璃棒分别在 和 里蘸一下，然后使这两根玻璃棒接近。现象：当两根玻璃棒靠近时，产生大量 。结论： 中挥发出来的 与 中挥发出来的 ，化合生成白色的 小颗粒。化学反应方程式为 。 应用：可用这个反应来检验NH3或HCl。 归纳：挥发性酸（HCl、浓HNO3等）遇氨气均有白烟生成；难挥发性酸H2SO4、H3PO4无此现象。3氨的催化氧化：氨气能在催化剂的条件下被氧气氧化。化学方程式为 。四、氨气的制法1工业制法： （化学反应方程式）。2实验室制法反应原理： （化学反应方程式）发生装置： 干燥装置及试剂： 收集方法： 排空气法（管口塞一团棉花，防止空气对流，使收集到的NH3尽量纯净）验满：将湿润的 试纸放置在试管口附近，若试纸变 色，说明NH3已收集满；或用玻璃棒蘸取 靠近试管口处，若观察到 ，则氨气已收集满。尾气处理： 思考2 能否用NaOH等强碱代替Ca(OH)2、碱石灰？ 探究活动：实验室快速制氨气的几种方法实验室制取氨气时，所选择药品不同，其发生装置也不相同。例如：（1）直接加热浓氨水反应原理： 发生装置：如右图。（2）浓氨水中加生石灰或固体NaOH原理： 发生装置：如右图。五、铵盐的性质1铵盐的物理性质铵盐是由 和酸根离子组成的化合物，是 溶于水的 晶体。2铵盐的化学性质(1) 铵盐的不稳定性：铵盐受热易分解, NH4HCO3 (NH4)2CO3 NH4Cl (2) 铵盐与碱的反应放出氨气： NH4NO3NaOH 探究活动：铵盐（NH4+）的检验方法步骤：1向待测液加碱，然后加入混合物；2用红色石蕊试纸（或蘸有浓盐酸的玻璃棒）靠近试管口。现象：红色石蕊试纸变 色（或产生大量 ）。反应离子方程式： 课堂练习： 例题1图1 图2（1）用右图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥氨气，引发水上喷的操作是 。该实验的原理是_。（2）如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法。 。【解析】本题考查了喷泉实验的操作及原理。喷泉原理是烧瓶内外有压强差，该题要引发喷泉就要使烧瓶内压强减小，利用外压把烧杯中的水压入到烧瓶中，从而形成喷泉。【答案】（1）操作是挤压胶头滴管，使少量水进入烧瓶，然后打开止水夹。原理是利用烧瓶内的氨气极易溶于水，使烧瓶内外形成压强差，烧瓶内压强降低，外界大气压把烧杯内的酚酞溶液压入烧瓶内，在玻璃导管尖嘴处形成喷泉。 （2）打开止水夹，用手（或热毛巾等）将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，使氨气与水接触，即发生喷泉。练习1在如图所示的烧瓶中充满干燥气体a，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体b。下列a与b的组合中，不可能形成喷泉的是 （ ）ANO2和H2O BSO2和NaOH溶液CNH3和H2O DCl2和饱和食盐水例题2下列不能用于实验室制取氨气的是（ ） A加热试管中的NH4Cl固体B加热试管中NH4Cl 和Ca(OH)2固体混合物C加热烧瓶中的浓氨水D将分液漏斗中的浓氨水滴入装有生石灰的烧瓶中 【解析】根据实验室的药品选择制氨的方法，B、C、D都可以而A不能，因此，选A。练习2下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是（ ） A B C D例题3检验试管中少量白色晶体是否是铵盐， 下列方法正确的是（ ） A加水，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口B加NaOH溶液，加热，向溶液中滴加酚酞C加NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口D加NaOH溶液，加热，向溶液中滴加紫色石蕊试剂【解析】铵盐的检验方法是加NaOH溶液，加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，则证明是铵盐。因此，C选项正确。练习3用加热法可以分离的一组物质是。A氯化铵和消石灰 B碳酸氢铵和过氧化钠 C氯化铵和氯化钠 D碘和氯化铵课后作业：1下列气体不能用排水集气法收集的是（ ）AH2 BNH3 CO2 DNO2检验氨气可选用（）A湿润的蓝色石蕊试纸 B干燥的红色石蕊试纸C干燥的蓝色石蕊试纸 D湿润的红色石蕊试纸3下列反应中，氨气作氧化剂的是（ ）A2NH32Na=2NaNH2H2 BNH3HCl=NH4ClC4NH35O2 4NO6H2O D2NH33CuO N23H2O3Cu4下列物质中可用来干燥NH3的是 ( )A浓H2SO4 B碱石灰 CP2O5 D无水CaCl25氨水呈弱碱性的主要原因是 ( ) A通常情况下，氨的溶解度不大 B氨水中的NH3H2O电离出少量OH-C溶于水的氨分子只有少量电离 D氨本身的碱性弱6加热试管中的NH4HCO3，使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠的干燥管、足量浓硫酸的洗气瓶，最后得到的气体是（ ）ANH3 BO2 CH2O DCO27右下图中烧瓶里充满干燥的气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体b呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶，则a和b分别是( )a(干燥气体)b（液体）ANO2水BCO2饱和NaHCO3溶液CCl2饱和NaCl水溶液DNH31 mol/L盐酸8下列性质中不是所有铵盐所共有的性质是（ ）A与NaOH的混合溶液共热时，放出能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体B受热都易分解，均生成氨气和相应的酸C都是白色或无色晶体 D都易溶于水9为了检验某固体物质中是否含有NH4+，下列试纸和试剂一定用不到的是()蒸馏水 NaOH溶液红色石蕊试纸蓝色石蕊试纸稀硫酸A B C D10在1 L 1 molL-1的氨水中（ ）A含有1 mol NH3分子 B含NH3和NH4+ 之和为1 molC含NH3H2O 1 mol D含NH3、NH3H2O、NH4+ 之和为1 mol11氯化铵和氯化钠可用下列哪一种方法分离 ( )A加入氢氧化钠 B加入AgNO3溶液 C加热法 D加入一种合适的酸12可用一种试剂(可加热)鉴别四种溶液NaNO3、Na2CO3、(NH4)2SO4、NH4C1，该试剂为 。13某种常见的白色晶体，与盐酸反应产生无刺激性气味的气体；将通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊。若在的水溶液中加入氢氧化钡溶液，则析出的白色沉淀和无色气体；可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝。加热固体，可生成水、和，而且和的物质的量之比为。根据以上事实，可以判断出是_，B是_，C是_。加热固体生成水、和的化学方程式是_。A与足量的氢氧化钡反应的离子方程式为_。14某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验：（1）在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后 恢复红色，则原溶液可能是_溶液；加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是：_。（2）在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色， 则此溶液可能是_溶液；加热时溶液由无色变为红色的原因是：_。15已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图中的装置可以实现该反应。(1)A中加入的物质是 ，发生反应的化学方程式是： 。(2)B中加入的物质是 ，其作用是 。(3)实验时在C中观察到的现象是 ，发生反应的化学方程式是： 。(4)实验时在D中观察到的现象是 ，D中收集到的物质是 ，检验该物质的方法和现象是 。参考答案： 第四章 第四节 第1课时 氨气课前预备： 知识体系1. N2O2 2NO 2. 2NO + O2 2NO2 排水 、排空 3.3NO2 + H2O 2HNO3 + NO 排空 、排水课堂练习：一、1. 游离态 、 化合物 2. N2 + 3H2 2NH3二、1. 无、刺激性、小、极易、700、氨水、易液化、制冷剂。2. 红色、极易、碱性 气密性思考1：增大外压，形成压强差三、1. NH3+H2ONH3H2O（1）弱碱 、红、蓝NH3H2ONH4+ + OH-（2）NH3H2O NH3+ H2O2. 浓盐酸、浓氨水、白烟 浓盐酸、 HCl、浓氨水、NH3 、NH4Cl HCl + NH3 = NH4Cl3. 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O四、1. N2 + 3H2 2NH32. 2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2H2O + 2NH3 固 + 固 加热 气体 （与制氧气装置相同） U型干燥管或球型干燥器 、 碱石灰 向下 红色石蕊、 蓝 、 浓盐酸 、 白烟 通过倒扣的漏斗，用水或酸吸收。思考2：a. NaOH或KOH具有吸湿性，易结块；b. 强碱具有强腐蚀性。NH3H2O NH3+ H2O NH3H2O NaOH固体NH3+H2O五、1NH4+ 、易、 无色或白色2(1) NH4HCO3 NH3 + H2O + CO2 (NH4)2CO3 2NH3 + H2O + CO2 NH4Cl HCl + NH3 (2) NH4NO3 + NaOH NH3 + H2O + NaNO3 蓝、 白烟 NH4+ + OH- NH3 + H2O课堂练习：练习1 D练习2 C练习3 C课后作业：1B 2D 3A 4B 5B 6B 7D 8B 9C 10D11C12Ba(OH)2溶液13A是NH4HCO3； B 是CO2； C 是 BaCO3NH4HCO3 NH3 + H2O + CO2 NH4 + + HCO3- + Ba2+ + 2OH- = BaCO3 + NH3+ 2H2O 14（1）稀氨水和酚酞 ；稀氨水中的NH3气逸出，所以溶液的颜色变浅 （2）溶有S