1、第五章 化工生产中的重要非金属元素第二节 氮及其化合物第2课时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。重点学习目标难点这么美丽的喷泉是如何形成的呢? 据报道,某地曾发生钢瓶内液氨泄漏事件,白色的氨气浓烟大量逸出,向空气上方扩散,发出刺鼻的气味,消防人员火速赶到现场,一边喷水稀释泄漏的氨气,一边派消防员用特殊的器材进行泄漏处理。请你根据材料,说一说氨气的物理性质。氨和铵盐氨和铵盐颜色状态气味密度溶解性沸点无色气体 刺激性气味 比空气的小极
2、易溶于水(在常温常下,1体积水大约可溶解700体积氨)较低,易液化液氨用作制冷剂 液氨汽化时需要吸收大量的热,使周围温度急剧降低。1.氨气的物理性质氨和铵盐 在干燥的圆底烧瓶里充满NH3,用带玻璃管和胶头滴管(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的酚酞溶液)打开弹簧夹,挤压胶头滴管,使水进入烧瓶。观察现象。2.氨气的化学性质与水反应氨和铵盐实验现象实验分析烧杯里的液体经玻璃管喷入烧瓶,形成喷泉,溶液变红色滴管里的水进入烧瓶,氨几乎全部溶解水中,使烧瓶内气压降低,烧杯里水在大气压作用下被迅速压入烧瓶,氨水显碱性,导致溶液显红色喷泉实验的原理是什么呢
3、?产生压强差的原理又是什么呢?2.氨气的化学性质与水反应氨和铵盐喷泉实验原理:容器内外产生较大的压强差,在这种压强差的作用下,液体迅速流动,通过带有尖嘴的导管喷出来。形成喷泉。产生压强差的原理:从原理上分析,容器内外产生较大压强差有以下两种情况。(1)容器内气体极易溶于水,使容器内压强迅速降低。(2)容器内的液体由于受热或发生化学反应产生了大量气体,使容器内压强增大,使容器内外产生较大压强差。2.氨气的化学性质与水反应氨和铵盐实验时要注意些什么?思考讨论装置气密性要好;烧瓶内氨气的纯度要高;氨在烧瓶内保存的时间不要太长。连接装置要迅速,以防空气进入烧瓶;2.氨气的化学性质与水反应氨气和铵盐NH
4、3+H2O NH3H2ONH4 + OH+ 氨溶于水时,会与水结合生成一水合氨,一水合氨中有小部分电离形成 ,你能写出反应的化学方程式吗?NH4 和 OH+ 氨水的水溶液(俗称氨水)显弱碱性,能使酚酞溶液变红,使紫色石蕊溶液变蓝。2.氨气的化学性质与水反应可逆反应名称液氨氨水物质类别粒子种类分析液氨和氨水的成分,填写表格。纯净物 氢化物 混合物氨的水溶液NH3H2ONH3、H2ONH4 、OH 、H+NH3氨气与铵盐观看视频,写出实验现象和涉及的方程式。有白烟产生NH3+HCl NH4Cl3.氨气的化学性质与酸反应NH3+HNO3 NH4NO32NH3+H2SO4 (NH4)2SO4(不能用浓
5、硫酸干燥NH3)从氮元素的化合价考虑,氨具有哪些性质呢?4NH3+5O2 4NO+6H2O2NO+O2 2NO23NO2+H2O 2HNO3+NO催化剂氨气与铵盐还原性3_4.氨气的化学性质与氧气反应【资料卡片】农民不喜欢使用铵盐类氮肥:因为在使用过程中如果温度不合适常跑氨;如果与草木灰等碱性肥料共施肥效会降低。【问题】针对以上问题,预测铵盐可能具有哪些性质?如何设计实验进行验证。对试管底部的氯化铵加热实验现象:实验结论:试管中部内壁上附着白色固体。NH4Cl受热分解成NH3和HCl,NH3和HCl迅速化合成NH4Cl, 导致NH3无法逸出。预测实验现象和实验结论演示实验氨气与铵盐 铵盐是农业
6、上常用的化肥,如硫酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵等。在使用过程中,如果温度高,就会出现跑“氨”的情况。NH4Cl NH3+HClNH4HCO3 NH3+H2O+CO2碳酸氢铵、硫酸铵等不能与碱性肥料共用,这是为什么呢?氨气与铵盐固体液体取少量样品与碱混合于试管中,加热后用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验,若红色石蕊试纸变蓝,这说明样品中含有 。取少量液体加入试管中,加入浓碱液,微热,然后用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验,若红色石蕊试纸变蓝,则说明样品中含有 。取少量样品放入研钵中,加入固体碱进行研磨,若闻到氨的刺激性气味,则说明样品中含有 。NH4+NH4+NH4+氨气与铵盐铵根离子的检验合作探究
7、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,分析产生的原因,写出离子方程式。氨气的实验室制法取一根火柴梗,拿住一段迅速平放入火焰中,约1s后取出实验现象:实验结论:产生有刺激性气味的气体,湿润的红色石蕊试纸变蓝。加热条件下,铵盐与碱反应有氨气放出。实验现象和实验结论离子方程式:NH4 + OH NH3+H2O+氨气的实验室制法氨气的实验室制法【实验原理】铵盐和碱共热产生氨气。【实验装置】固+固 气。2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O思考讨论根
8、据实验室制取氨气的装置图,思考并回答下列问题。01采用哪种方法收集氨气?02如何检验试管中是否收集满氨气?03如何吸收实验中多余的氨气?04装置中棉花有什么作用?氨气的实验室制法成果展示01采用向下排空气法收集氨气。02用湿润的红色石蕊试纸(变蓝)或蘸有浓盐酸或浓硝酸的玻璃棒接近试管口(有白烟产生)。03可在试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花;还可以用水吸收。04棉花的作用是防止因空气与NH3对流。1.下列关于氨的叙述中,错误的是( )A.氨易液化,因此可用作制冷剂B.氨极易溶于水,因此可用来做喷泉实验C.氨极易溶解于水,因此氨水比较稳定(不容易分解)D.氨溶于水显弱碱性,因此可使酚酞试剂变为
9、红色C解析NH3极易溶于水,部分NH3和水反应生成不稳定的NH3H2O。2.在实验室里,某学习小组设计了下列制取纯净干燥氨的方案,简易、可行的方案是( )A.加热氯化铵固体,再通过碱石灰B.在氮气和氢气的混合气体中加入铁触媒,并加热至500 ,再通过碱石灰C.加热浓氨水,再通过浓硫酸D.在生石灰中加入浓氨水,再通过碱石灰 D解析A选项加热氯化铵固体,不能得到氨气;B选项操作方法不简便;C选项中的NH3与浓硫酸反应。3.为了检验某固体物质中NH4,你认为下列试纸和试剂一定用不到的是( ) 蒸馏水NaOH红色石蕊试纸蓝色石蕊试纸稀硫酸BA. B. C D+NH4+NH4的检验:在含有 的溶液中加入
10、强碱(OH )并加热,用湿润的红色试纸检验,若试纸变蓝,则证明原溶液中含有NH4,一定不会用的是蓝色石蕊试纸和稀硫酸。+解析4.如图是实验室制取氨气的装置图。请回答:(1)实验室制取氨气的化学方程式为_。(2)如图装置中棉花的作用是_。(3)该同学用镊子夹取湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,可观察到:。(4)干燥氨气可选用的试剂是_(填序号)。 碱石灰浓硫酸2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O防止空气对流,使收集的氨气纯净试纸变蓝,该现象说明氨气溶于水,溶液呈碱性诺贝尔化学奖先后三次垂青“工业合成氨”1918年:德国哈伯发明合成氨方法1931年:德国博施高压法改进合成氨方法2007年:德国埃特尔发现哈伯法合成氨的机理氨和铵盐铵盐铵盐的检验方法氨气物理性质化学性质氨气的实验室制法敬请各位老师提出宝贵意见!