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文档简介
5.2.2氨和铵盐第二节
氮及其化合物1、掌握并熟练应用氨的物理、化学性质,理解喷泉实验的原理。2、掌握铵盐的性质和铵根离子的检验。掌握氨气的实验室制法,了解氨的工业制法及实验室中其他简易方法。3、能从物质类别、氮元素价态的角度,认识氨、铵盐的性质与转化,设计实验,实现氨的转化与生成,增强“科学探究”意识。学习目标
1918年,德国化学家哈伯因为在合成氨方面的巨大贡献而获诺贝尔化学奖。1931年,诺贝尔化学奖再次垂青于与合成氨有关的研究。是什么原因使氨具有如此魅力呢?课堂导入一、氨气无色、有刺激性气味,密度比空气小;极易溶于水(1:700),易液化,液氨可作制冷剂。如何收集氨气?若用水吸收氨气应该注意什么?1.氨气的物理性质一、氨气收集方法向下排空气法吸收氨气防倒吸(若液体与气体反应速率太快,需要防倒吸)极易溶于水喷泉实验1.氨气收集方法一、氨气喷泉实验喷泉实验1、实验操作及现象:(1)打开止水夹,挤压滴管的胶头(2)烧杯中的水进入烧瓶中,形成红色的喷泉。2、实验原理:NH3+H2ONH3·H2ONH4+
+OH-3、实验结论:氨气溶于水,且与水反应。氨水(氨的水溶液)显弱碱性,一水合氨(NH3·H2O)是弱碱。喷泉实验1.探究形成喷泉的原因是什么?压强差。氨气迅速溶解在从胶头滴管挤压出的少量水中,使烧瓶内的压强迅速减小,与外界大气形成较大的压强差,在压强差作用下,液体迅速流动,通过带尖嘴的导管喷出来,形成喷泉。【若烧瓶有空气,则不能充满水】2.若将NH3换为NO2,能否形成喷泉?3NO2+H2O=2HNO3+NO能形成喷泉,但不能充满烧瓶。喷泉实验3.
含水的胶头滴管在实验中的作用?吸收氨气,使瓶内压强减小,引发水上喷。4.氨的喷泉实验成功的关键?三要①装置气密性——要好;②烧瓶和气体——要干;③烧瓶内的气体——要满。喷泉实验气体吸收剂水或盐酸水或NaOH溶液浓NaOH溶液水NH3HClSO2
NO2+O2常见能形成喷泉的物质组合CO2常见喷泉装置①挤压滴管,气体溶解,P内<P外②捂住烧瓶(用热毛巾),气体逸出溶解,松手后,P内<P外③锥形瓶发生化学反应,产生气体,P下>P上Cl2、NO2二、氨气的化学性质1、与水反应NH3+H2ONH3·H2ONH4+
+OH-一水合氨,是一种可溶性一元弱碱。注:①氨水属于混合物,一水合氨属于纯净物;②氨气属于非电解质,一水合氨属于电解质。能使酚酞溶液变红能使红色石蕊试纸变蓝氨气是一种碱性气体二、氨气的化学性质NH3·H2O不稳定,易分解。NH3·H2O====NH3↑+H2O△【思考】氨水的主要成分有哪些?氨水与液态氨有何区别?易挥发,不稳定,易分解使用棕色试剂瓶,避光密封试剂特点:保存方法:氨水:“三分子”【NH3·H2O、NH3、H2O】“三离子”【OH-、H+、NH4+
】液态氨:“一分子”NH3二、氨气的化学性质2、与酸反应NH3+HCl====
NH4Cl烟是一种固体小颗粒现象:有大量白烟产生原因:NH3
与HCl相遇迅速反应生成
NH4Cl
固体小颗粒NH3+HNO3
====NH4NO3(白烟)与挥发性的酸反应才有白烟2NH3+H2SO4====(NH4)2SO4(无白烟)二、氨气的化学性质二、氨气的化学性质3、还原性②与氯气等强氧化性物质的反应①氨的催化氧化
氨的催化氧化是工业_________的基础。制硝酸催化剂4NH3+5O2
4NO+6H2O8NH3+3Cl2
====
N2+6NH4Cl(氨气过量,现象:白烟)2NH3+3Cl2
====
N2+6HCl(氨气少量,现象:白雾)此反应为浓氨水检验氯气管道是否泄漏的原理。三、铵盐1、概念:由铵根离子(NH4+)和酸根离子构成的化合物如:NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4NO32、物理性质:一般铵盐都是白色或无色晶体且易溶于水三、铵盐NH4HCO3
NH3↑+H2O+CO2↑NH4ClNH3↑+HCl↑2NH4NO3========2N2↑+O2↑+4H2O或高温猛烈撞击(可用作炸药)铵盐在农业上常用作化肥,绝大多数铵盐易溶于水1.不稳定性并不是所有铵盐受热都生成NH32NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O2.与碱反应NH4NO3
N2O↑+2H2O三、铵盐三、铵盐三、铵盐实验现象湿润的红色石蕊试纸变蓝实验分析产生了碱性气体,即NH3实验结论铵盐与强碱反应产生NH3实验启发NH4++OH-NH3↑+H2O问:如何检验NH4+
?四、铵根离子的检验①取少量样品于试管中,加入碱后共热,
将湿润的红色石蕊试纸靠近管口,
若试纸变蓝,则证明含有NH4+②取少量样品于试管中,加入碱后共热,
将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟产生,则证明含有NH4+四、氨气的实验室制法四、氨气的实验室制法(1)装置类型:(2)实验试剂:(3)收集方法:(4)棉花作用:固固加热型装置向下排空气法防止空气对流NH4Cl与Ca(OH)2(5)实验原理:2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+NH3↑+H2O四、氨气的实验室制法(6)集满验证:a.湿润的红色石蕊试纸接近试管口变蓝b.蘸有浓HCl的玻璃棒接近试管口产生白烟(8)环保措施:浓硫酸(或水)吸收多余的氨气(7)干燥装置:防倒吸用碱石灰干燥四、氨气的实验室制法方法一:加热浓氨水制氨气浓氨水滴入生石灰(或NaOH)中制氨气2.快速简易制法3.工业制法方法二:CaO或NaOH浓氨水人工合成氨N2+3H22NH3催化剂NH3·H2ONH3↑+H2O四、氨气的实验室制法(1)某同学根据铵盐受热分解的性质,认为可以采用加热NH4Cl分解的方法来制取氨(
)(2)由于氨极易溶于水,所以不能用排水法收集氨,只能用向下排空气法收集(
)(3)由于氨极易溶于水,所以多余的氨可以用导管直接插入水中进行吸收(
)(4)氨可以用浓硫酸来进行干燥(
)(5)为加快产生NH3的速率,实验室可以用NaOH固体和NH4Cl固体反应制NH3(
)×√×××
提示不能用NaOH代替,原因是NaOH具有吸湿性,易结块,不利于产生氨,在加热条件下还会严重的腐蚀试管。实验室制氨气注意事项(1)制取氨时,不能用硝酸铵代替氯化铵。硝酸铵在加热过程中可能会爆炸,危险!(2)制取氨时,不能用氢氧化钠代替熟石灰。氢氧化钠具有吸湿性,易结块,不利于产生NH3,且在加热条件下易腐蚀试管。【高温强碱,报废试管】(3)氨是碱性气体,常用碱石灰干燥。酸性干燥剂(浓硫酸等)、无水CaCl2均能与氨发生反应。课堂小结(1)液氨可用作制冷剂,是因为其汽化时吸收大量的热(
)(2)氨水呈碱性,是因为NH3溶于水发生反应:NH3+H2O
+OH-(
)(3)氨溶于水,溶液可以导电,因此NH3为电解质(
)(4)将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓硫酸有白烟产生(
)(5)氨中氮元素的化合价为-3价,在反应中只能升高而具有还原性(
)(6)新制饱和氨水中含氮粒子物质的量浓度最大的是(
)√×××√×课堂小练:课堂小练:2.氨是一种重要的工业原料,工业上利用反应3Cl2+2NH3===N2+6HCl检查氯气管道是否漏气,下列说法错误的是A.若管道漏气,遇氨就会产生白烟B.该反应利用了Cl2的强氧化性C.该反应属于复分解反应D.生成1molN2时有6mol电子转移√氧化还原反应不可能为复分解反应NH3+HCl===NH4Cl(白烟)Cl:0价→﹣1价,Cl2作氧化剂N:﹣3价→0价课堂小练:3.试管中盛有少量白色固体,可能是铵盐,检验的方法是A.加水,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口B.加氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口C.加氢氧化钠溶液,加热,滴入酚酞溶液D.加氢氧化钠溶液,加热,滴入石蕊溶液√课堂小练:A.若向图1烧瓶中充满HI(与HCl水溶性相似)气体,烧
杯和胶头滴管中加入AgNO3
溶液,则挤压胶头滴管
可以产生黄色喷泉B.若向图2锥形瓶中加水,烧瓶中充满NH3,引发喷泉的操作是捂热上方的圆底烧瓶C.向图3装置的水槽中加入冰块或慢慢滴入浓硫酸都可以形成喷泉D.图4所示的装置,若要在该装置中产生双喷泉现象,
其操作方法可以是关闭
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