第3章 第3节 氮的循环-2021-2022学年新教材高中化学必修第一册【导与练】高中同步全程学习word（鲁科版）山东专用

第2课时　氨的转化与生成 学习目标导航 课程目标展示 素养目标达成 1.知道氨气的物理性质和工业制法。 2.了解NH3的化学性质、实验室制法及检验方法。 3.理解喷泉实验的原理和操作方法。 4.了解铵盐的性质及铵离子的检验。 1.宏观辨析与微观探析:能通过物质类别、元素价态,预测氨气的化学性质,并设计实验进行初步验证,并说明有关物质的转化原理。 2.证据推理与模型认知:能把物质类别、元素价态推测氨气性质的认知模型运用到氨气性质的推理中,并能用化学方程式、离子方程式表达相应的化学性质。 3.科学态度与社会责任:能说明氨气以及铵盐对人类社会发展的重要作用,以及对环境的影响。 学习任务1　氨气的性质 NO.1　自主学习·夯实基础 1.氨气 (1)物理性质 颜色 气味 状态 水溶性 熔、沸点 无色 刺激性 气态 0.771 易溶(常温、常压下700体积) 沸点高、易液化 (2)化学性质 微点拨:NH3遇HCl产生白烟现象,可用浓盐酸检验NH3;由于H2SO4难挥发,无此现象。 (3)氨的用途 ①液氨汽化时吸收大量的热,可用作制冷剂。 ②氨是氮肥工业和硝酸工业的重要原料。 (4)化学氮肥 2.氨水的性质 NO.2　互动探究·提升能力 探究1　喷泉实验的原理 如图1在干燥的圆底烧瓶里充满氨气,用带有玻璃管和胶头滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞进瓶口。倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯(预先在水里滴入少量酚酞溶液)中。打开弹簧夹并轻轻挤压胶头滴管,使少量水进入烧瓶。 问题1:完成上述的操作后,你会看到什么现象? 提示:烧杯中的溶液沿玻璃管进入烧瓶,随后快速喷入烧瓶形成粉红色的喷泉。 问题2:你能解释看到的现象吗? 提示:当把胶头滴管中水挤入烧瓶后,因为NH3极易溶于水,烧瓶内压强减小,烧杯中溶液在大气压作用下进入烧瓶,更多的NH3溶于水,形成喷泉。氨水显碱性,结果形成红色喷泉。 问题3:若用图2所示装置进行NH3的喷泉实验,打开弹簧夹后,烧杯中的液体不能进入烧瓶。不能形成喷泉的原因是什么?如何操作可形成喷泉? 提示:导管中存在一段空气使NH3与水不能接触溶解,因此不能形成喷泉。可使NH3受热膨胀,排出导管中空气,使NH3与水接触;或使NH3受冷收缩,使导管中的空气进入烧瓶,水与NH3接触,均可形成喷泉。操作方法有:用热毛巾捂住圆底烧瓶底部或在烧瓶底部淋一些热水。 探究2　氨气的还原性 人们在研究气体的还原性时,常常把气体通过高温下的氧化铜来验证。一方面CuO有一定的氧化性,另一方面CuO被还原后生成Cu单质后有明显的颜色变化,便于反应发生的确认。某化学兴趣小组在学习了NH3的性质后,了解到NH3有还原性,考虑用该方案验证其还原性,设计如下装置进行实验。 问题4:装置中Ⅱ、Ⅲ的作用是什么? 提示:装置Ⅱ是检验水的生成,装置Ⅲ是防止水槽中的水进入装置Ⅱ中,影响实验判断。 问题5:出现什么样的现象,就能得出NH3有还原性的结论? 提示:装置Ⅰ中黑色的氧化铜变红色,装置Ⅱ中白色固体变为蓝色。 问题6:最后在集气瓶中收集到无色、无味的气体,经检验无毒、无害,可以直接排放入大气。试写出该反应的化学方程式。 提示:根据描述可知,生成的是N2,则可写出反应的化学方程式:2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O。 喷泉实验的形成 1.喷泉形成的原理 容器内外存在较大的压强差,在大气压作用下,液体迅速流动,从带有尖嘴的导管喷出来,即形成喷泉。 2.烧瓶内外产生较大的压强差的方式 (1)烧瓶内气体极易溶于水或容器内气体易与溶液中的溶质发生化学反应,使得烧瓶内压强小于大气压。 ①外部的水或溶液接触容器内气体时,由于气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应,从而使容器内气压迅速降低。 ②在外界大气压作用下,外部液体迅速进入容器,从尖嘴导管喷出,形成喷泉。 ③下表中列出的气体与吸收剂作用,就能形成喷泉。 气体 HCl NH3 SO2 CO2、Cl2、H2S、 NO2+O2 吸收剂 水 水 水 NaOH溶液 水 (2)容器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。 ①容器内产生大量气体,容器内压强迅速增大,烧瓶外大于大气压。 ②容器内液体在较大压强下迅速进入烧瓶,也能形成喷泉。 3.形成喷泉的关键 (1)气体要充满烧瓶,(2)气体和烧瓶要干燥,(3)装置气密性要好。 4.常见喷泉实验装置 图①装置形成喷泉是因为烧瓶内气体极易溶于烧杯和滴管中的液体,使烧瓶内的压强迅速减小产生压强差而形成喷泉。 图②装置形成喷泉可采用使烧瓶受热,瓶内气体膨胀,打开弹簧夹,气体与液体接触而溶解,使烧瓶内压强减小,产生压强差而形成喷泉。 图③装置下部锥形瓶内物质相互反应或挥发产生大量气体,使锥形瓶内压