内容正文:
第二单元 重要的含氮化工原料
第1课时 氨气
学业要求解读
活动探究建议
1.认识氨气物理性质、化学性质以及典型实验现象。
2.能书写主要反应的化学方程式,知道它们的主要应用。
3.建立从物质类别、元素价态角度研究物质性质的思路。
1.宏观辨识与微观探析:从微观上了解氨气的结构特点,从宏观上了解其物理、化学性质。
2.证据推理与模型认知:能正确书写主要反应的化学方程式,利用实验现象推测物理化学性质。
3.科学态度与社会责任:通过对氨气的转化的实验探究的学习,认识化学对工、农业生产的重要作用。
学习任务 氨的性质
1.氨的物理性质
颜色状态
气味
密度
溶解性
沸点
无色
气体
有刺激
性气味
0.771 g·L-1,
小于空气的密度
极易溶于水,
1体积水大约能溶
解700体积NH3
-33.5 ℃
(易液化)
2.氨的化学性质
[实验探究] 从氨气到其他含氮化合物的转化
[实验探究1]
预期转化
NH3→NH3·H2O
设计思路
NH3极易溶于水,滴入酚酞试液变红
选取试剂
氨气、酚酞溶液、水
实验操作
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)的塞子塞紧瓶口;立即倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯里(水里事先滴入少量酚酞溶液),按图所示安装好装置;挤压滴管的胶头,使少量水进入烧瓶,观察现象
实验现象
烧杯中的水倒吸进入烧瓶,形成红色的喷泉
实验结论
NH3极易溶于水,并能与水反应生成碱性物质
NH3+H2ONH3·H2O(一水合氨)
NH3·H2ONH+OH-
[实验探究2]
预期转化
NH3→NH4Cl
设计思路
NH3与HCl反应生成NH4Cl
选取试剂
氨气、氯化氢气体
实验操作
分别在两个集气瓶中滴入几滴浓氨水和浓盐酸,盖上玻璃片,如图所示放置,然后抽去中间的玻璃片,观察现象
实验现象
集气瓶中有白烟生成
实验结论
浓盐酸和浓氨水都有挥发性,浓盐酸挥发出HCl气体,浓氨水挥发出NH3,二者反应生成了固态的NH4Cl
NH3+HCl===NH4Cl(反应方程式)
[实验探究3]
预期转化
NH3NONO2HNO3
选取试剂
NH3、O2、H2O
实验结论
4NH3+5O24NO+6H2O
NH3逐渐被氧化,反应可生成HNO3
[小结]
3.氨水的性质
4.氨的用途
氨是氮肥工业、有机合成工业及制造硝酸、铵盐和纯碱的原料。氨易液化,常用作制冷剂。
NH3与水或酸反应容易产生喷泉现象,说明了什么?还有哪些物质组合可以产生此类现象?
提示:说明氨气极易溶于水。
常见能形成喷泉的物质组合除NH3与水或酸外,还有:
气体
HCl
SO2、CO2
NO2与O2
吸收剂
水或氢氧化钠溶液
浓氢氧化钠溶液
水
氨气溶于水能导电,氨气属于电解质吗?
提示:不是。NH3溶于水导电是因为NH3·H2O部分电离出NH和OH-,所以应为NH3·H2O是电解质,NH3属于非电解质。
如何检验集气瓶中NH3的存在?
提示:用玻璃棒蘸取浓盐酸靠近集气瓶口,有白烟产生则证明NH3存在;或将湿润的红色石蕊试纸粘在玻璃棒末端靠近集气瓶口,若试纸变蓝,则证明NH3存在。
1 L 1 mol·L-1的氨水中含NH3·H2O 1 mol吗?
提示:不是。因为NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-,在1 L 1 mol·L-1的氨水中,存在NH3、NH3·H2O、NH三种含氮微粒,根据守恒定律,NH3、NH3·H2O、NH三种粒子物质的量之和为1 mol。
探究点一 喷泉实验
1.原理和装置
实验装置
操作及现象
结论
(1)打开止水夹,并挤压滴管的胶头
(2)烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,瓶内液体呈红色
氨极易溶于水,水溶液呈碱性
[形成原理] 当气体接触外部的水或溶液时,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,在外界大气压作用下,外部液体迅速进入容器,通过尖嘴导管喷出,形成喷泉。
2.喷泉的常见类型
方法
减小内压法
增大外压法
装置
原理
减小烧瓶内气体压强,形成压强差,产生喷泉现象
增大锥形瓶内气体压强,形成压强差,产生喷泉现象
喷泉是一种常见的自然现象,其产生的原因是存在压强差。
(1)利用图丙装置,在锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后可能产生喷泉的是________(填字母,下同)。
A.Cu与稀盐酸
B.NaHCO3溶液与NaOH溶液
C.CaCO3与稀H2SO4
D.NH4HCO3与稀盐酸
(2)在图丁锥形瓶中加入酒精,瓶外放一水槽,水槽中加入冷水后,再加入足量的下列物质,结果也产生了喷泉。