学高中化学 3.2.2 氨与铵态氮肥（探究导学课型）课件 鲁科版必修1.ppt

第2课时氨与铵态氮肥 1 了解氨气的物理性质 掌握氨气的化学性质 2 认识铵盐的受热分解以及与碱的反应 3 了解铵态氮肥的使用以及在生产中的应用 4 掌握氨气的实验室制法 1 氨气的物理性质与化学性质以及实验室制法 2 铵根离子的检验 一 氨气1 nh3的物理性质 无色 小 刺激性 气体 极易 液化 2 nh3的化学性质 nh3 hcl nh4cl 白烟 2nh3 h2so4 nh4 2so4 还原 nh3 h2onh3 h2onh4 oh 3 氨水的性质 1 弱碱性 能使红色石蕊试液 2 不稳定性 受热分解 nh3 h2onh4 oh 变蓝 二 铵盐与铵态氮肥1 化学氮肥铵态氮肥 主要成分为 硝态氮肥 主要成分为 有机态氮肥 尿素 2 铵盐 1 概念 由 和 组成的盐 2 铵盐的溶解性 水 化学氮肥 铵根离子 酸根离子 均易溶于 nh4 co nh2 2 no3 3 铵盐的性质 1 铵盐受热分解 实验操作 实验现象 固体减少至消失 在试管中上部有白色固体出现 并可闻到刺激性气味 固体减少至消失 澄清石灰水变浑浊 化学方程式 2 与碱反应生成氨气 实验操作 实验现象 化学方程式 实验现象溶液中产生无色气泡 湿润的红色石蕊试纸变蓝 并可闻到刺激性气味 4 nh3的实验室制法 根据上述装置 结合nh3的性质完成下列问题 1 反应原理 2nh4cl ca oh 2cacl2 2nh3 2h2o 2 验满方法 使湿润的红色石蕊试纸 蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口时 立即变蓝 产生大量白烟 3 收集方法 4 棉花的作用 向下排空气法 防止nh3和空气对流 吸收多余的nh3 1 氨水与液氨是同一种物质吗 提示 不是 氨水是nh3溶于水后形成的水溶液 是混合物 而液氨是液态nh3 是纯净物 2 在实验室制备nh3时 能否用排水法收集 提示 不能 nh3因为极易溶于水 所以制备nh3时不能采用排水法收集 3 能否用nh4cl和石灰乳反应来制备nh3 提示 不能 因为石灰乳中含有大量的水分 nh4cl和石灰乳反应产生的nh3溶解在石灰乳中 从而收集不到nh3 一 氨气的性质氨气在水中的溶解度很大 在标准状况下 1体积水能溶解700体积的氨气 所以氨气的喷泉实验是中学化学中的典型实验 1 请你根据前面所学的知识探究氨水中存在哪些微粒 思路分析 nh3溶于水后 大部分与h2o结合成nh3 h2o nh3 h2o在水溶液中发生部分电离 有关反应如下 nh3 h2onh3 h2onh4 oh 提示 分子nh3 h2o nh3 h2o 离子nh4 oh h 水电离产生 2 结合喷泉实验的学习 探究以下问题 精讲点拨 喷泉实验的原理 减小烧瓶内压强从而形成压强差 使液体喷入烧瓶 增大外面的压强使液体压入烧瓶 1 喷泉实验的原理是什么 提示 由于产生压强差而形成喷泉 气体迅速溶于水或与某种溶液反应 容器内压强小于容器外压强 从而产生喷泉现象 依据这一原理 只要能够造成容器内气体大量减少 就可形成喷泉 2 讨论该实验成功的关键是什么 提示 装置气密性要好 烧瓶要干燥 气体的纯度要大 气体收集要满 3 是否只有极易溶于水的气体才能进行喷泉实验 若不是 还有哪些气体可以 提示 极易溶解于水的气体 如nh3 hcl so2等可进行喷泉实验 气体极易与某种溶液反应 如so2 no2 h2s与浓naoh溶液 nh3与稀盐酸 反应后气体体积减小的一类反应均可设计成喷泉实验 如氯气与红磷反应 红磷在氧气中燃烧 氨气和氯化氢反应等 3 下列装置中适宜做氨气的尾气吸收的有哪些 已知氨气难溶于有机溶剂ccl4 思路分析 a d装置中倒置的漏斗和干燥管均有较大的容积 可防止倒吸 b中nh3不溶于ccl4 也可防止倒吸 c中nh3直接通入水中 由于nh3极易溶于水 所以易引起倒吸 提示 由于氨气极易溶于水 因此c装置容易产生倒吸 可以选择a b d装置来吸收氨气 1 实验室制氨气时药品选择的两个误区 1 反应试剂的选择 制氨气所用的铵盐不能用硝酸铵 碳酸氢铵 因为加热过程中nh4no3可能发生爆炸性分解反应 2nh4no32n2 o2 4h2o 发生危险 而碳酸氢铵受热易分解产生co2 使生成的氨气中有较多co2杂质 消石灰不能用naoh koh代替 原因是 a naoh koh具有吸湿性 易结块 不利于产生nh3 b naoh koh在高温下均能腐蚀试管 2 干燥剂的选择 干燥剂可用碱石灰 cao固体 naoh固体 不能用无水cacl2及酸性干燥剂 如浓硫酸 p2o5等 因为它们均能与nh3发生反应 2 氨水的两个性质和一个 特殊 1 两个性质 氨水显碱性由于溶液中的nh3 h2o可以电离出oh 所以氨水显碱性 但nh3并不是一种碱 氨水具有挥发性浓度越大越易挥发 温度越高越易挥发 所以可以利用加热浓氨水的方法制取少量氨气 2 一个 特殊 溶质的特殊性 氨气溶于水得到的氨水 其溶质是nh3 h2o 而计算时应以nh3为溶质进行计算 典题训练 某课外小组的同学利用如图所示的装置 来验证nh3和hcl的有关性质 实验前a b c活塞均关闭 已知hcl极易溶于水且能快速溶解 1 若要在烧瓶 中产生 喷泉 现象 烧瓶 中不产生 喷泉 现象 其操作方法是 2 若先打开a c活塞 再挤压胶头滴管 在烧瓶 中可观察到的现象是 3 通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关 在烧瓶 中产生 喷泉 现象 烧瓶 中不产生 喷泉 现象 其操作方法是 解题指南 解答该题时要注意以下问题 1 知道形成喷泉的原因是产生压强差 2 注意活塞的开关顺序 3 hcl和nh3均极易溶于水 解析 1 只要关闭c 打开a b 该装置即等同于普通的氨气喷泉实验操作 2 由于nh3溶于水 压强变小 从而hcl从烧瓶 中进入烧瓶 中 与nh3生成白色固体nh4cl 3 是利用问题 2 中的方法使烧瓶 中压强变小 与外界大气压形成压强差 但要注意活塞的闭合操作 答案 1 打开a b活塞 挤压胶头滴管 2 出现白烟 3 打开a c活塞 挤压胶头滴管 过一会后 关闭a活塞 打开b活塞 知识拓展 能形成喷泉实验的气体极易溶于水的气体或易溶于水的气体 nh3 hcl so2等 与水可形成喷泉 除此之外 形成喷泉的气体不一定是极易溶于水的气体 气体与挤入的液体发生反应使瓶中的压强减小也能形成喷泉 酸性气体 hcl so2 no2 co2 h2s等 与naoh溶液也能形成喷泉 二 铵盐的性质氮肥是农业生产中必需的肥料 缺氮会造成农作物生长缓慢 减产 而铵态氮肥是使用较早的氮肥之一 1 应该怎样合理地储存和施用铵态氮肥 思路分析 铵盐受热容易分解 储存和施用过程中应注意防止分解造成肥效下降 提示 储存时应密封包装并置于阴凉处 施肥时应将其埋在土下以保持肥效 2 能否用直接加热nh4cl或nh4hco3的方法来制备氨气 思路分析 nh4cl或nh4hco3受热时均会分解产生nh3 但是生成的nh3和hcl遇冷会很快在试管上部重新结合生成nh4cl 无法得到大量nh3 而nh4hco3受热分解还可以产生co2 从而引入杂质 提示 不可以 实验室不能用加热nh4cl的方法制取nh3 因为nh3和hcl会在试管上部重新结合生成nh4cl nh4hco3受热分解还可以产生co2 需要用碱石灰先除去co2后再收集nh3 3 实验室若使用下面的装置来制取少量氨气 则在分液漏斗和烧瓶中应该加入的试剂分别是什么 思路分析 使用该装置制取气体时不需要加热 可以利用氨水受热易分解 易挥发的性质 将浓氨水与固体naoh 生石灰或者碱石灰混合的方法来制取少量氨气 提示 在分液漏斗中加入浓氨水 烧瓶中加入固体naoh 生石灰或者碱石灰 然后将浓氨水滴入烧瓶即可有氨气生成 1 铵盐受热均能分解挥发性酸形成的铵盐 如nh4cl nh4 2co3等 nh4no3除外 均受热分解 低温时又生成对应的铵盐 2 气体常用干燥剂 1 酸性干燥剂 浓硫酸 五氧化二磷 2 碱性干燥剂 碱石灰 cao 固体naoh 3 中性干燥剂 无水cacl2 3 氨气的干燥干燥氨气时只能使用碱性干燥剂 不能使用酸性干燥剂和无水氯化钙 4 不同状态的铵根离子的检验 固体 取少量样品放人研钵中 加人固态碱进行研磨 若闻到有氨的刺激性气味 说明样品中含有nh4 取少量样品与碱混合于试管中 然后加热将湿润的红色石蕊试纸靠近管口 试纸变蓝 说明样品中含有nh4 也可将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口 若有白烟产生 说明样品中含有nh4 溶液 可取少量溶液注入试管中 再加入浓的碱液 微热 然后用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒检验 典题训练 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 回答下列问题 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 解析 本题考查化学实验和有关化学方程式 注意化学实验现象的描述和试剂的选择 根据反应原理 反应物为氨气和氧化铜 可以判断试管a为制取氨气的装置 因此装入的药品应该为氯化铵和氢氧化钙 氨气干燥要使用碱石灰 加热后 黑色氧化铜变为红色的铜 生成的水和氨气生成氨水留在了d中 而氮气通过排水法进行收集 检验氨气可利用其碱性 检验水可以用无水硫酸铜 答案 1 固体nh4cl和ca oh 22nh4cl ca oh 2cacl2 2nh3 2h2o 2 碱石灰 或cao 除去nh3气流中的水蒸气 3 黑色粉末逐渐变为红色2nh3 3cuon2 3h2o 3cu 4 出现无色液体氨水用红色石蕊试纸检验 试纸变蓝 用无水硫酸铜检验 无水硫酸铜变蓝 互动探究 某同学在分析上述实验装置后 认为可以将装置d去掉 同样可以完成实验要求 他的想法可行吗 提示 不可行 在上述实验中 装置d的作用是收集反应生成的水以及吸收未反应的nh3 防止其进入e装置 若去掉该装置将c与e直接相连 则由于nh3极易溶解于水而发生倒吸 变式备选 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 解析 选c a项 nh4hco3分解产生的h2o co2被碱石灰吸收后 仅剩余nh3 可用于制备nh3 b项 cao h2o ca oh 2 同时放热 促进氨水分解 有利于nh3的产生和逸出 c项 反应原理正确 但试管口应略向下倾斜 d项 浓氨水受热挥发出nh3 一 选择题1 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nh3 h2o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 解析 选b 氨水显碱性的原因是由于nh3溶于水后与h2o结合成nh3 h2o 而nh3 h2o在水溶液中部分发生电离 nh3 h2onh4 oh 2 为检验一种氮肥的成分 某学习小组进行了以下实验 加热氮肥样品生成两种气体 其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 另一种气体能使澄清石灰水变浑浊 取少量该氮肥样品溶于水 并加入少量bacl2溶液 没有明显变化 由此可知该氮肥的主要成分是 a nh4hco3b nh4clc nh4 2co3d nh4no3 解析 选a 因产生的两种气体一种为nh3 一种为co2 故a c符合 而加入bacl2溶液后 无明显变化 c选项与bacl2反应会产生白色沉淀 所以氮肥的主要成分为nh4hco3 3 在图示装置中 将液体y滴入到锥形瓶中并摇动 一会儿小气球胀大 则气体x与液体y不可能是 解析 选c 小气球胀大的原因是锥形瓶内压降低 nh3 hcl易溶于水 so2与浓naoh反应均可以使瓶内压强降低 故选c 4 某混合气体中可能含有h2 co co2 hcl nh3和h2o 气 中的两种或多种 当混合气体依次通过澄清的石灰水 无浑浊现象 氢氧化钡溶液 有浑浊现象 浓硫酸 无明显现象 灼热的氧化铜 变红 无水硫酸铜 变蓝 对该混合气体成分的正确判断是 a 一定没有co2 肯定有h2b 一定有co2 co和h2o 气 c 可能有co2 nh3和h2o 气 d 一定有h2 co2和hcl 解析 选d 混合气体通过氢氧化钡溶液有浑浊现象证明有co2 而通过澄清的石灰水无浑浊现象证明还有hcl 一定没有nh3 通过浓硫酸后的干燥气体可以使灼热的氧化铜变红 无水硫酸铜变蓝 说明还有h2 故选d 5 在一定条件下 no跟nh3可以发生反应 6no 4nh3 5n2 6h2o 该反应中被氧化和被还原的氮元素的质量比是 a 3 2b 2 1c 1 1d 2 3 解析 选d 反应中no中的氮元素化合价降低被还原 而nh3中的氮元素化合价升高被氧化 结合化学方程式可知被氧化和被还原的氮元素的质量比是2 3 故选d项 二 非选择题6 某同学学习了氨的催化氧化反应后 想自己设计并做一个探究实验 探究氨在催化剂的作用下被空气中的氧气氧化的情况 经过仔细考虑 他设计了如下实验 请你认真分析他设计的实验 然后回答问题 实验方法 在锥形瓶中加入浓氨水 然后将铂丝加热到红热状态 将红热的铂丝插入锥形瓶中 同时鼓入空气 观察现象 1 该同学想探究氨的催化氧化 他为什么选择浓氨水 若想快速看到实验现象 应向浓氨水中加入什么物质或进行什么操作 2 你推测他会看到什么现象 为什么 解析 浓氨水具有挥发性 挥发出氨气 氨在催化剂和加热的条件下被氧气氧化生成一氧化氮和水 一氧化氮与空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮 二氧化氮与水反应生成硝酸 具有挥发性 硝酸遇到氨气产生大量的白烟 氨的催化氧化反应放热 答案 1 浓氨水具有挥发性 可以挥发出氨气 进行氨的催化氧化实验 该同学可向浓氨水中加入固体氢氧化钠或加热来加快浓氨水的挥发 2 该同学会看到铂丝更加红热 有红棕色气体出现 随后又消失 然后在瓶口处出现白烟 原