高中化学《氨》课件必修.ppt

第1课时氨,【学习目标】1.了解氨的性质及应用。2.理解喷泉实验的原理。3.掌握氨气的实验室制法。4.了解铵盐的性质及NH4+的检验。,【新知预习】一、氨气(1)氨气有哪些重要的性质?氨气可用来做喷泉实验，原理是什么？(2)实验室如何制取NH3？,1.物理性质及应用(1)物理性质。,无色气体,刺激性气味,比空气小,极易溶于水,(2)喷泉实验。,打开止水夹，并挤压滴管的胶头烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成红色喷泉，瓶内液体呈红色,氨极易溶于水，水溶液呈碱性,2.化学性质有关反应方程式如下：(1)与H2O反应：_。(2)与盐酸反应：_，氨气与氯化氢气体相遇产生_。(3)催化氧化反应：_。,NH3+H2ONH3H2O,NH3+HCl=NH4Cl,白烟,4NH3+5O24NO+6H2O,3.氨水的性质(1)弱碱性。电离方程式：_，能使红色石蕊试纸_。(2)不稳定性。受热分解：_。,NH3H2ONH4+OH-,变蓝,NH3H2ONH3+H2O,4.实验室制法,2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O,向下,验满方法：将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，试纸变_。,蓝色,二、铵盐(1)NH4HCO3受热容易分解，NH4Cl、NH4NO3等其他铵盐呢？(2)铵盐分解有何特点？铵盐还具有哪些性质？1.物理性质:铵盐都_于水。,易溶,2.化学性质(1)受热易分解。NH4Cl受热分解的化学方程式：_;NH4HCO3受热分解的化学方程式：_。(2)与碱反应。NaOH与NH4NO3受热反应的化学方程式：_。,NH4ClNH3+HCl,NH4HCO3NH3+CO2+H2O,NaOH+NH4NO3NaNO3+NH3+H2O,三、自然界中氮的循环氮在自然界中主要以哪些形式存在？自然界中有哪些固定氮的途径?你能简单描述氮在自然界的循环过程吗？1.氮的存在(1)游离态：空气中含有大量的氮气。(2)化合态：动植物体内蛋白质中的氮元素，铵盐、硝酸盐。,2.氮的固定(1)定义：使_的氮转化为_的过程。(2)类别。,游离态,氮的化合物,自然固氮,雷电作用：_。,生物固氮：豆科植物的根瘤菌固氮。,N2+O2=2NO,雷电,人工固氮。工业合成氨：_,N2+3H22NH3,3.氮的循环,【正误立判】1.液氨是纯净物，氨水是混合物。()分析：正确。液氨是对氨气降温或加压,使之成为液体状态，其组成只有NH3分子，属于纯净物;氨水是氨气的水溶液，属于混合物。2.NH3与HCl不能共存于同一个容器中。()分析：正确。常温常压下，NH3与HCl能直接反应，不能共存，化学方程式为NH3+HCl=NH4Cl。,3.铵盐热分解均有NH3产生。()分析：不一定。NH4NO3受热分解时，产物复杂，不一定有NH3产生。4.1molNH3完全溶于水后，所得氨水中：n(NH3)+n(NH4+)+n(NH3H2O)=1mol。()分析：正确。根据N元素守恒：氨水中NH3、NH3H2O、NH4+的总物质的量等于起始时通入的NH3的物质的量。,5.NH4HCO3溶液与足量NaOH共热时，发生反应的离子方程式为NH4+OH-NH3+H2O。()分析：错误。NH4HCO3与足量NaOH溶液共热时，NH4+、HCO3-均与OH-发生反应，正确的离子方程式为NH4+HCO3-+2OH-NH3+2H2O+CO32-。,【课堂探究】一、喷泉实验原理分析1.喷泉形成的原理容器内外存在较大的压强差，在压强差的作用下，液体迅速流动，通过带有尖嘴的导管喷出来，即形成喷泉。,2.使容器内外产生较大的压强差的两类情况(1)减小内压式：如图所示，烧瓶内气体极易溶于水或烧瓶内气体易与溶液中的溶质发生化学反应。(2)增大外压式：如图所示，锥形瓶内的液体由于受热挥发(如浓盐酸、浓氨水、酒精等)或由于发生化学反应，产生气体。,3.常见能形成喷泉的物质组合(减小容器内部压强),4.引发喷泉的实验操作(针对图装置)打开止水夹，然后将胶头滴管中的水挤入烧瓶。,【特别提醒】氨气喷泉实验成功的三个关键点：(1)装置的气密性良好；(2)烧瓶要干燥；(3)烧瓶充满气体。,【典例1】如图所示的装置中，干燥烧瓶中盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是(),A.SO2(NaOH溶液)无色喷泉B.NH3(H2O含紫色石蕊)蓝色喷泉C.HCl(H2O含紫色石蕊)红色喷泉D.Cl2(饱和食盐水)无色喷泉【思路点拨】解答本题应注意以下两点:(1)易溶于水或与溶液中溶质易发生反应的气体可用来做喷泉实验。(2)酸性溶液使紫色石蕊试液变红色，碱性溶液使紫色石蕊试液变蓝色。,【解析】选D。A项，SO2易与NaOH溶液反应，形成无色喷泉；B项，NH3极易溶于水使溶液呈碱性，可形成蓝色喷泉；C项,HCl极易溶于水使溶液显酸性，可形成红色喷泉；D项,Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小，不能形成喷泉。,【延伸探究】NO2与H2ONH3与盐酸HCl与NaOH溶液(1)上述组合中能用来做喷泉实验，且液体能充满烧瓶的有哪些？(2)上述组合中能用来做喷泉实验，但液体不能充满烧瓶的有哪些？提示:(1)NH3易与盐酸反应：NH3+HCl=NH4Cl；HCl易与NaOH溶液反应：HCl+NaOH=NaCl+H2O。均无气体剩余，故能做喷泉实验，且烧瓶中最终充满液体。(2)NO2易溶于水，并与水反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,故能用来做喷泉实验，但有NO气体剩余，液体无法充满烧瓶。,二、氨气的实验室制法1.原理2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O2.装置,(1)发生装置：固体+固体气体，与实验室利用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气的装置相同。(2)净化装置：通常用碱石灰干燥氨气，不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥。,3.收集方法向下排空气法收集,不能用排水法收集。4.验满方法(1)方法一：用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近，若变蓝，说明已经收集满。(2)方法二：用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟生成，说明已经收集满。,5.尾气处理多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸润的棉花球)以避免污染空气。在吸收时要防止倒吸，常采用的装置有：,【特别提醒】(1)收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的；(2)发生装置的试管口略向下倾斜。,【拓展延伸】实验室简易制取NH3的几种方法,【典例2】甲、乙、丙三位同学分别用如下三套实验装置及化学药品(其中碱石灰为固体氢氧化钠和生石灰的混合物)制取氨气。请你参与探究，并回答下列问题：,(1)三位同学制取氨气的化学方程式为_。(2)三位同学都用向下排空气法收集氨气，而不用排水法，其原因是_。A.氨气难溶于水B.氨气极易溶于水C.氨气密度比空气大D.氨气密度比空气小,(3)三位同学用上述装置制取氨气时，其中有一位同学没有收集到氨气(如果他们的实验操作都正确)，你认为没有收集到氨气的同学是_(填“甲”“乙”或“丙”)，收集不到氨气的主要原因是_(用化学方程式表示)。(4)检验氨气是否收集满的方法是_。A.闻到有氨气逸出B.棉花被气体冲出C.用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验，发现试纸变蓝D.用湿润的蓝色石蕊试纸在试管口检验，发现试纸变红,(5)三位同学都认为他们的实验装置也可用于加热碳酸氢铵固体制取纯净的氨气，你判断能够达到实验目的的是_(填“甲”“乙”或“丙”)。【思路点拨】解答本题应注意以下三点：(1)NH3极易溶于水，溶液呈碱性，能使红色石蕊试纸变蓝。(2)浓硫酸能与NH3反应。(3)碱石灰能吸收CO2、H2O，但不能吸收NH3。,【解析】(2)NH3极易溶于水，不能用排水法收集；NH3密度比空气小，因此可用向下排空气法收集。(3)浓硫酸能吸收NH3，化学方程式为2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4。(4)NH3溶于水使溶液呈碱性，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。(5)碱石灰能吸收CO2、H2O，因此丙实验能制得纯净干燥的NH3。答案:(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O(2)B、D(3)乙2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4(4)C(5)丙,【警示钟】实验室制NH3试剂选择的误区(1)铵盐：制取NH3时，一般用NH4Cl而不用NH4NO3、(NH4)2SO4或(NH4)2CO3,原因如下：,(2)碱：一般用熟石灰，不用NaOH或KOH，因为NaOH或KOH易吸水结块，而且对玻璃仪器腐蚀性较强。,【变式训练】针对实验室制取氨气，下列说法不正确的是()A.发生装置与用KClO3制取O2的装置相同B.可用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气C.氨气的验满可以用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒放于试管口附近D.所用的铵盐不能是NH4NO3，是因为NH4NO3受热易爆炸,【解析】选B。实验室制取NH3的发生装置属于固体与固体混合加热型，与KClO3分解制O2的装置相同；NH3的溶解度较大，可溶于饱和NH4Cl溶液中；氨气遇湿润的红色石蕊试纸变蓝，遇浓盐酸产生白烟；NH4NO3受热易爆炸，一般使用NH4Cl或其他非氧化性酸的铵盐制NH3。,【变式备选】实验室制氨气通常有三种方法：用固体氢氧化钙和氯化铵反应，装置如图中甲；称取7.9g碳酸氢铵固体放入试管内，再加入8g氢氧化钠固体，常温下即能产生氨气，装置如图中乙；在锥形瓶中注入50mL浓氨水，再加入10g氢氧化钠固体，装置如图中丙，选取三个250mL的干燥的烧瓶及瓶塞，用于收集三种制法的氨气。,请填空：(1)写出法制氨气的化学方程式_。(2)说明用法制取氨气的原理_。(3)检验氨气已收集满的方法_。(4)集满氨气的烧瓶做喷泉实验，装置如图丁(烧杯内盛酚酞溶液)，其现象是_。(5)收集NH3时,管口处加棉花团的作用是_。当NH3已收集满，实验结束后，可在管口放置一团用_浸湿的棉花，目的是_。(6)除(5)所述方法外，还可用哪些装置除去多余的氨气？(可用语言叙述，也可画图)。,【解析】本题主要考查NH3的性质，通过氨气的实验室制取也考查了NH4+和OH-的反应。解题的关键是第种方法和第种相似，只是铵盐和碱不同，比第种方法反应快，不用加热；第种制氨方法，一定要用浓氨水和固态NaOH。,答案:(1)NH4HCO3+2NaOH=Na2CO3+NH3+2H2O(2)氢氧化钠固体溶解时能放热，使氨水溶液的温度升高，氨气溶解度减小而有大量氨气逸出(3)用湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口，试纸变蓝说明已满(或用玻璃棒蘸浓盐酸接近集气瓶口，若有白烟冒出，表示氨气已收集满，反应的化学方程式是NH3+HCl=NH4Cl)(4)圆底烧瓶内的长玻璃管喷出“泉水”，原烧杯中的溶液是无色的，喷泉呈红色(5)防止NH3与空气对流，以提高氨的纯度稀硫酸或H2O吸收多余的NH3，防止污染空气,(6)可将多余的NH3通过倒立的漏斗通入水中，如图所示：,【牛刀小试】1关于氨的下列叙述中，正确的是（）A.氨因为有刺激性气味，因此不用来作制冷剂B.氨具有还原性，可以被氧化为NOC.氨极易溶于水，因此氨水比较稳定（不容易分解）D.氨溶于水显弱碱性，因此可使石蕊试剂变为红色,【解析】选B。A项，液氨可作制冷剂;B项，4NH3+5O2=NO+6H2O,该反应中NH3表现还原性;C项,氨水中NH3H2O不稳定;D项，氨水呈碱性，能使紫色石蕊试剂变蓝色。,催化剂,2.为了在实验室更简便地制取干燥的NH3，下列方法中适合的是()ANH4Cl与浓硫酸混合共热，生成的气体用碱石灰进行干燥BN2+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,高温、高压,催化剂,【解析】选C。A项，NH4Cl与浓硫酸反应的化学方程式为2NH4Cl+H2SO4(浓)(NH4)2SO4+2HCl；B项，属于NH3的工业制法，不是实验室简便制取NH3的方法；C项，NH3H2ONH3+H2O，NH3能用碱石灰干燥；D项，NH4HCO3NH3+CO2+H2O，制得的NH3不纯，且不能用P2O5干燥NH3。,3.下列物质与水作用形成的溶液能与NH4Cl反应生成NH3的是()A.二氧化氮B.钠C.硫酸镁D.二氧化硅【解析】选B。钠和水反应生成NaOH和H2，NaOH和NH4Cl反应生成NH3，反应的化学方程式依次是：2Na+2H2O=2NaOH+H2、NH4Cl+NaOHNH3+H2O+NaCl。,3氨水显弱碱性的主要原因是()A.通常状况下，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与H2O反应生成NH3H2OD.氨本身的碱性弱【解析】选B。NH3溶于水时，大部分NH3与H2O反应生成NH3H2O；氨水呈弱碱性，是因为NH3H2ONH4+OH-，且NH3H2O电离出OH-的浓度较低。,4.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.D.,【解析】选B。NH4+的检验:在含有NH4+的溶液中加入强碱(OH-)并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验,若试纸变蓝,则证明原溶液中含有NH4+,所以一定不会用到的是蓝色石蕊试纸和稀硫酸。,5.A是一种酸式盐，它与NaOH溶液共热，