内容正文:
第二单元 重要的含氮化工原料
学习目标
课程标准
学业评价
1.了解氨及硝酸的主要性质。
2.了解氨及硝酸在生产、生活中的应用。
3.通过化学反应可以探索物质性质,实现物质转化。
1.能从不同视角认识含氮化合物之间转化的条件和方式。
2.能运用化学变化的规律说明氨气、硝酸的化学性质。
素养解读:(教师备用)
1.证据推理与模型认知:能从物质类别、氮元素的价态的角度预测分析硝酸的性质,通过分析推理加以证实,建立观点、结论和证据之间的逻辑关系,促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。
2.科学探究与创新意识:通过从氨气到其他含氮化合物的转化、硝酸性质的实验探究,设计合理方案,运用化学实验进行实验探究,在实验过程中,注意对现象的观察、思考,敢于质疑,不断发现问题,勇于创新,设计更加合理的路线。
3.变化观念与平衡思想:能从氨气的性质出发,理解其转化关系,结合氧化还原反应和复分解反应理解和实施其转化,认识化学变化是可以调控的,能多角度、动态地分析化学变化,运用化学反应解决有关氨气转化中所涉及的实际问题。
知识点一 氨气的性质与用途
1.氨气的物理性质
颜色
气味
密度
溶解性
沸点
无色
刺激性
气味
比空
气小
极易溶于水,常温常压下,1体积水大约溶解700体积氨气
较高,
易液化
2.氨气的化学性质
(1)与水反应(喷泉实验)。
实验装置
操作及现象
结论
①打开橡皮管上的止水夹,并挤压胶头滴管
②烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,烧瓶内液体呈红色
氨极易溶于水,形成的水溶液呈碱性
说明:氨气溶于水形成的水溶液叫氨水,氨水中氨分子大部分与水结合成一水合氨,反应的化学方程式为NH3+H2ONH3·H2O,生成的一水合氨是一种弱碱,可发生电离使溶液显碱性,电离方程式为NH3·H2ON+OH-,一水合氨不稳定,受热易分解,分解的化学方程式为NH3·H2ONH3↑+H2O。
(2)与酸反应——生成铵盐。
①与盐酸反应:将分别蘸有浓氨水、浓盐酸的两支玻璃棒渐渐靠近,观察到的现象是有大量白烟产生,这是因为浓氨水挥发产生的氨气与浓盐酸挥发产生的氯化氢在空气中相遇迅速反应生成氯化铵晶体小颗粒,反应的化学方程式是NH3+HClNH4Cl。
②与硫酸反应:2NH3+H2SO4(NH4)2SO4。
(3)氨的催化氧化——工业制硝酸。
化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。
[想一想] 如何根据氨气的性质检验氨气?
提示:NH3是中学化学中唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,常用此性质检验NH3的存在;另外也可利用挥发性的酸如盐酸与氨气反应,根据发烟现象检验。
3.氨的用途
(1)液氨用作制冷剂。
(2)氨水可作氮肥,但氨易挥发,因此常将氨制备成各种固态铵盐加以使用。
(3)制硝酸等。
1.液氨与氨水的比较
项目
液氨
氨水
物质
成分
纯净物(非电解质)
混合物(NH3·H2O为弱电解质)
粒子
种类
NH3分子
NH3、NH3·H2O、
H2O、N、OH-、H+
主要
性质
不具有碱性
具有碱的通性
存在
条件
常温常压下不能存在
在常温常压下可存在
2.喷泉实验
(1)原理。
喷泉产生的本质原因是烧瓶内外形成气压差,由于烧瓶内气体的压强小于烧瓶外的压强,故液体被压入烧瓶内形成喷泉。产生气压差的方法有:
①减小烧瓶内气压,如液体将气体吸收或反应等;
②增大烧瓶外压强。
(2)常见装置图。
①图甲装置形成“喷泉”是因为烧瓶内气体极易溶解于烧杯和滴管中的液体,使烧瓶内的压强突然减小而产生压强差形成“喷泉”。
几种常见情况:
气体
HCl
NH3
CO2、Cl2、
H2S、SO2
NO2、O2混合气体或NO、O2混合气体
吸收剂
水、
NaOH
溶液
水、
盐酸
NaOH
溶液
H2O
②图乙装置形成“喷泉”可采用使烧瓶受热的方法,瓶内气体膨胀,打开止水夹,气体与液体接触而溶解,使烧瓶内压强减小形成压强差而形成“喷泉”。
③图丙装置下部锥形瓶中的物质相互反应产生气体,使锥形瓶内气体压强增大而产生压强差,将液体从锥形瓶中压入烧瓶中形成“喷泉”。
题点一 氨气、氨水的性质
1.(2022·湖南益阳月考)下列有关氨的说法正确的是( B )
A.氨属于电解质
B.液氨是纯净物,氨水是混合物
C.氨气遇浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸都能产生白烟
D.氨气易液化,所以可用来做喷泉实验
解析:氨气的水溶液能导电,是由于NH3与H2O反应生成NH3·H2O,NH3·H2O电离产生自由移动的离子,起导电作用,故NH3不是电解质,A不正确;液氨是指液态的氨气,属于纯净物,氨水是指氨气溶于水形成的溶液,属于混合物,B正确;浓盐酸和浓硝酸都具有挥发性,与氨气都能产生白