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文档简介
第二节
氮及其化合物课时2氨和铵盐人教版必修第二册
第五章
化工生产中的重要非金属元素素养目标宏观辨识与微观探析:了解氨与水、酸的反应,通过氨气与氧气的催化氧化,了解工业制硝酸的基础反应。证据推理与模型认知:能基于氨气中N的化合价的证据,根据氧化还原反应理论推理出氨气的还原性,强化结构决定性质认知模型。科学探究与创新意识:会设计实验验证氨气的溶水性、检验铵离子,会根据反应物状态和反应条件设计制取氨的实验装置并进行实验。教学目标本节重点氨气的性质和制法,铵根离子的检验。
本节难点氨气的性质和制法,铵根离子的检验
。1.结合化学实验,了解氨与水、酸或氧气的反应,知道氨的催化氧化反应是工业上制取硝酸的基础,知道铵盐是重要的氮肥。2.通过对铵盐性质的学习,了解氨的实验室制法,知道铵盐的检验方法,培养学以致用的理念。新课导入N2NO2NH3Cu(NO3)2物质类别氢化物单质氧化物酸盐-30+2+5+4化合价+1+3NOHNO3H2O2CONH3O2H2OMg3N2MgCONH3请你回忆!根据氮及其化合物的“价-类二维图”回忆学过的氮气和氮氧化合物的性质!新课导入请你思考!请总结提到的化学物质及其性质!氨和铵盐氨的工业制法和性质壹铵盐
氨气的实验室制法贰知识导航课堂思考你知道吗?将空气变成面包的反应,氨气的工业制备是谁发明的吗?氨的工业制法和性质01氨的工业制法和性质课堂探究一、氨的工业制法和性质重点理解探究学习1.氨的工业制法氨气长什么样子请你思考!
工业制的氨气保存在液化罐里,液氨泄漏有何现象?液氨泄漏的处理?课堂思考泄漏处,白茫茫的一片,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,寒气逼人。消防队员用水枪对现场进行稀释,吸收空气中的氨气。你可推测出氨气有哪些物理性质?课堂探究一、氨的工业制法和性质重点理解探究学习2.
氨的物理性质颜色状态气味密度溶解性特性气体气味空气
溶于水,1体积水能溶解体积的氨气无色刺激性小于易液化(-33.5℃)极易700液氨汽化时要吸收大量的热,使周围温度急剧下降,因此,液氨常用作制冷剂。如何设计实验可证明NH3极易溶于水??课堂探究一、氨的工业制法和性质实验探究实验探究在干燥的圆底烧瓶里充满NH3,用带有玻璃管和胶头滴管(预先吸入水)的橡胶塞塞紧瓶口。倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯中(预先在水里滴入少量酚酞溶液)。打开弹簧夹,挤压胶头滴管,使水进入烧瓶。观察并描述现象,分析出现这些现象的可能原因。【实验5-6】课堂探究一、氨的工业制法和性质重点理解探究学习3.氨气喷泉实验操作:打开弹簧夹,挤压胶头滴管,让水进入烧瓶现象:烧杯中的酚酞溶液由玻璃管进入烧瓶,形成红色喷泉。结论:①氨极易溶于水
②NH3溶于水的溶液呈碱性NH3+H2O
NH3·H2O
NH3溶于水发生化学变化,是碱性气体典例精讲【例1】解释原因挤压胶头滴管,滴管里少量的水进入烧瓶,氨几乎全部溶于水中,使烧瓶内压强急剧减小,烧瓶内外形成较大压强差;大气压将水压入烧瓶,形成喷泉;由于NH3溶于水的溶液呈碱性,导致酚酞溶液显红色。1.烧瓶内为什么会形成喷泉?溶液为什么变成红色?
2.某同学做该实验时,打开止水夹后将胶头滴管内的水挤入烧瓶内,可并未产生喷泉,试分析实验失败可能的原因是什么?
①装置气密性不好3.若将NH3换为NO2,能否形成喷泉?若能形成,则实验后液体能否充满烧瓶?能,但不能充满烧瓶。
②收集的NH3纯度较低③烧瓶不干燥等3NO2+H2O=2HNO3+NO4.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。课堂探究一、氨的工业制法和性质重点理解探究学习3.氨气喷泉实验(2)常见形成喷泉实验的气体与试剂(1)形成原理:容器内外产生较大的压强差
气体液体原理NH3水或酸NH3、HCl均属于极易溶于水的气体常温下,NH3的溶解度为1∶700,HCl的溶解度为1∶500HCl水或碱CO2NaOH溶液均能与强碱溶液反应2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O2NaOH+SO2====Na2SO3+H2O2NaOH+Cl2====NaClO+NaCl+H2O2NaOH+2NO2====NaNO3+NaNO2+H2OSO2Cl2NO2课堂探究一、氨的工业制法和性质重点理解探究学习3.氨气喷泉实验(3)常用装置引发喷泉的方法如何??典例精讲【例2】如图所示:烧瓶中充满干燥气体a,将胶头滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻震荡烧瓶,然后打开弹簧夹,烧杯中的液体呈喷泉状喷出,则a、b不可能是()A.a为HCl气体,b为H2OB.a为CO2气体,b为浓NaOH溶液C.a为Cl2气体,b为饱和NaCl溶液D.a为Cl2气体,b为浓NaOH溶液C课堂思考请你思考!氨气有哪些化学性质?N2NO2NH3Cu(NO3)2物质类别氢化物单质氧化物酸盐-30+2+5+4化合价+1+3NOHNO3碱NH3·H2ONH4Cl预测氨的化学性质物质类别元素价态3.具有还原性1.与水反应2.与酸反应课堂探究重点理解一、氨的工业制法和性质探究学习4.氨气的化学性质(1)与水反应:(一水合氨)NH3
+H2O
NH3·H2O
氨水呈弱碱性且不稳定,加热时易分解。NH3·H2O===NH3↑+H2O△氨气是高中阶段唯一的一种碱性气体。氨水显弱碱性,能使酚酞溶液变红或使红色石蕊试纸变蓝。请你思考!氨水的主要成份有哪些?氨水与液态氨有何区别?课堂思考氨的水溶液(俗称氨水)显弱碱性,能使酚酞溶液变红或使红色石蕊试纸变蓝。
液氨一水合氨(NH3·H2O)氨水物质类别粒子种类主要性质纯净物氢化物非电解质纯净物一元弱碱电解质混合物氨的水溶液NH3“三分子”:NH3·H2O、NH3、H2O;“三离子”、OH-、H+、OH-NH3·H2O挥发时吸热,常做制冷剂受热易分解:NH3·H2O==NH3↑+H2O△呈弱碱性,易挥发,应密封保存课堂探究重点理解一、氨的工业制法和性质探究学习4.氨气的化学性质(2)与酸反应:①氨与氯化氢相遇迅速反应生成固体小颗粒NH3+HCl=NH4Cl(产生白烟,可用于检验氨气的存在)浓氨水遇浓硫酸、浓硝酸也会产生白烟吗?课堂探究一、氨的工业制法和性质重点理解探究学习4.氨气的化学性质(2)与酸反应:②挥发性酸(HCl、HNO3等)遇氨气均有白烟生成;③难挥发性酸H2SO4、H3PO4无此现象。②NH3+HNO3===NH4NO3(白烟)③2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4(无白烟)工业上常用稀硫酸吸收含NH3的尾气实验室中NH3的干燥不可使用浓硫酸请你思考!
从价态变化认识氨气的还原性!课堂思考-30+2+5N价态+4N2还原性NH3NO课堂探究一、氨的工业制法和性质重点理解探究学习4.氨气的化学性质(3)氨气的还原性:NH3中N元素为-3价,只有还原性,可被氧化剂氧化。①催化氧化:4NH3+5O2
4NO+6H2O催化剂(工业制硝酸的基础)②氨气在纯氧中燃烧:4NH3+3O2==2N2+6H2O点燃课堂探究一、氨的工业制法和性质重点理解对比探究4.氨气的化学性质③与氯气反应:2NH3+3Cl2===N2+6HCl(氨气少量)8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl(氨气足量)此反应为浓氨水检验氯气管道是否泄漏④与NOX反应:硝酸工厂排放出的有毒气体NO,在一定条件下可用NH3处理为可参与大气循环的气体。4NH3+6NO===5N2+6H2O8NH3+6NO2===7N2+12H2O典例精讲【例3】下列关于氨气的叙述中,正确是___________。①氨溶于水所得溶液中,除了水分子外,数目最多的微粒是
NH3·H2O②用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近HCl、H2SO4时,均有白烟③氨气能使湿润的蓝色石蕊试纸变红④NH3通入MgCl2溶液中,产生白色沉淀⑤侯氏制碱法里,先通CO2,再通NH3⑥往溶液中加入过量氨水,有白色沉淀生成,则原溶液一定有Al3+⑦氨的催化氧化是一种特殊的固氮方式①④课堂探究一、氨的工业制法和性质重点理解探究学习5.氨气的用途致冷剂铵盐吸收硫酸生产中的二氧化硫硝酸消除二氧化氮的污染纯碱用稀氨水治疗蚊虫叮咬有机合成工业原料NH302铵盐
氨气的实验室制法课堂探究二、铵盐
氨气的实验室制法重点理解探究学习1.铵盐的概念硫酸铵铵盐是NH4+和酸根离子组成的化合物。2.物理性质一般铵盐都是白色或无色晶体且易溶于水。3.常见铵盐:氯化铵硫酸铵硝酸铵碳酸氢铵尿素课堂思考请你思考!为何有时你所吃的油条有氨味?NH4HCO3
NH3↑+CO2↑+H2O铵盐的化学性质课堂探究二、铵盐
氨气的实验室制法重点理解探究学习4.铵盐的化学性质(1)不稳定性——受热易分解NH3+HCl
=NH4ClNH4Cl
NH3↑+HCl↑==△NH4HCO3
NH3↑+H2O+CO2↑并不是所有铵盐分解都产生氨气,不用此法制备氨气。2NH4NO3========2N2↑+O2↑+4H2O或高温猛烈撞击(可用作炸药)4NH4NO38H2O+3N2↑+2NO2↑
>400℃==△课堂思考你知道吗?贝鲁特大爆炸2NH4NO3
4H2O+2N2↑+O2↑>230℃==△4NH4NO38H2O+3N2↑+2NO2↑
>400℃==△课堂探究重点理解二、铵盐
氨气的实验室制法探究学习4.铵盐的化学性质
向盛有少量NH4Cl溶液,NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液的三支试管中分别加入NaOH溶液并加热(注意通风),用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口。观察现象,分析现象产生的原因,写出反应的离子方程式。【实验5-7】(2)与碱反应课堂探究二、铵盐
氨气的实验室制法实验探究探究学习4.铵盐的化学性质(2)与碱反应:所有的铵盐遇碱加热均可产生氨气。实验操作
三支试管中分别盛有少量NH4Cl溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液实验现象实验原理应用三支试管中均有无色气体放出,均使湿润的红色石蕊试纸变蓝色
△课堂探究二、铵盐
氨气的实验室制法重点理解探究学习4.铵盐的化学性质(2)与碱反应:所有的铵盐遇碱加热均可产生氨气。CaCl2+2NH3↑+2H2O2NH4Cl+Ca(OH)2NaNO3+NH3↑+H2ONH4NO3+NaOH若是铵盐溶液与强碱溶液共热,用离子方程式表示为NH3↑+H2O+NH4+
OH-若是铵盐和强碱的稀溶液混合且不加热,则无氨气逸出,离子方程式表示为NH3·H2O+NH4+
OH-课堂探究二、铵盐
氨气的实验室制法实验探究探究学习
标准操作:取待测液少许于试管中,加入NaOH溶液并加热,一段时间后,如果试管口红色的石蕊试纸变蓝色则说明溶液中含有NH4+,反之则没有。必须加碱,加热,再用红色的石蕊试纸典例精讲【例5】只用一种试剂,就可区别NH4Cl、(NH4)2SO4、KCl、Na2SO4
、AlCl3
五种无色溶液,这种试剂是()A、NaOH溶液B、AgNO3溶液C、BaCl2溶液D、Ba(OH)2溶液D【例4】下列关于铵盐的说法中正确的是()A.所有铵盐受热均可以分解,其产物中都有氨B.所有铵盐都易溶于水,所有铵盐中的N均呈-3价C.氯化铵溶液中加入烧碱浓溶液共热时反应的离子方程式为
NH4-+OH-
NH3↑+H2OD.氯化铵和氯化钠的固体混合物可用升华法分离C课堂思考请你思考!
在实验室中,常利用铵盐与强碱反应产生氨这一性质来检验铵根离子和制取氨。思考与讨论图5-13为实验室制取氨的简易装置示意图。请仔细观察实验装置,思考如何检验试管中已收集满氨,如何吸收处理实验中多余的氨。课堂探究重点理解二、铵盐
氨气的实验室制法探究学习5.氨气的实验室制法(1)加热NH4Cl和Ca(OH)2①反应原理:_____________________________________________②收集方法:______排空气法③验满方法:将湿润的___________________放在试管口④棉花作用:_____________________________________________⑤加热的试管口应_________倾斜,防止_______________________向下红色石蕊试纸
若为干燥的棉花减少NH3与空气的对流;若为蘸有水或稀硫酸的棉花则吸收多余的NH3,防止污染空气水蒸气冷凝回流炸裂试管(导管要伸入到接近试管底部)略向下
试纸变蓝课堂探究重点理解二、铵盐
氨气的实验室制法探究学习5.氨气的实验室制法(1)加热NH4Cl和Ca(OH)2课堂思考请你思考!收集的氨气如何干燥?多余的氨气如何处理?用碱石灰或生石灰干燥氨气不能用无水CaCl2,会反应产生CaCl2∙8NH3
浓硫酸、P2O5等酸性干燥剂也不能干燥NH3用浓硫酸(或水)吸收多余的氨气(要防倒吸)原理:漏斗刚浸没液面,液体倒吸入漏斗中,漏斗与液面脱离,倒吸的液体重新流下。课堂探究重点理解二、铵盐
氨气的实验室制法探究学习5.氨气的实验室制法(1)加热NH4Cl和Ca(OH)2漏斗容积大,少量水倒吸后,与液面脱离接触,防倒吸。典例精讲【例6】
回答下列问题(1)加热NH4Cl能制取NH3吗?NH4Cl分解产生的NH3和HCl遇冷会再次化合为NH4Cl,不能用于制取NH3(2)能否采用其他铵盐与强碱反应制取氨气?NH4NO3受热分解,会爆炸,不安全(NH4)2SO4与反应时生成块状CaSO4,不利于NH3逸出,且反应后试管难清洗(NH4)2CO3/NH4HCO3受热分解产生CO2,使收集到的NH3不纯NaOH/KOH易吸水结块,且对玻璃腐蚀性较强课堂探究二、铵盐
氨气的实验室制法重点理解对比学习5.氨气的实验室制法(2)浓氨水、NaOH固体NaOH溶于水,放出大量热!(3)浓氨水、CaO固体NH3·H2O+CaO=NH3↑+C
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