第3章 第3节 第2课时 氨的转化与生成-【导与练】2023-2024学年高中化学必修第一册同步全程学习全书word（新教材，鲁科版）

第2课时　氨的转化与生成 1.通过氨的转化与生成的实验探究,认识氨、铵盐的物理性质、化学性质,知道它们的主要应用。 2.通过从物质类别、元素价态角度认识氨、铵盐的性质,建立实现含有氮元素的物质之间转化的思路和方法。 3.通过对氨检验方法的认识,扩展并掌握N的检验方案。 学习任务1　氨的性质 1.氨 (1)物理性质。 颜色 气味 状态 水溶性 熔、 沸点 无色 有刺激 性气味 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。 ①实验探究。 预期 转化 NH3→NH3·H2O NH3→NH4Cl 实验 装置 操作 打开弹簧夹,挤压胶头 滴管的胶头 撤去玻璃片 现象 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 集气瓶中产生大量白烟 结论 NH3极易溶于水,其水溶液呈碱性 NH3和HCl反应生成白色NH4Cl小颗粒 ②实验总结。 (3)从氮元素化合价预测NH3的性质。 ①NH3中N元素化合价为-3价,处于最低价态,因此NH3具有还原性。 ②预测的证实。 a.氨催化氧化生成NO:4NH3+5O24NO+6H2O。 b.在加热条件下氨还原氧化铜生成N2和Cu:2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O。 (4)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。 (5)化学氮肥。 2.氨水的性质 判断正误。[正确的打“√”,错误的打“×”] (1)NH3溶于水能导电,因此NH3为电解质。(　　) (2)氨遇到浓盐酸、硫酸都会发生反应,产生白烟。(　　) (3)加热盛有NH4Cl固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结,说明NH4Cl固体可以升华。(　　) (4)现有1 mol·L-1的氨水,该溶液中NH3·H2O的浓度是1 mol·L-1。(　　) 答案:(1)×　(2)×　(3)×　(4)× 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,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红色的喷泉。 问题2:出现这一现象,表明氨具有何种性质?试解释看到的现象。 提示:表明氨极易溶于水。当把胶头滴管中的水挤入烧瓶后,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焐住圆底烧瓶底部或在烧瓶底部淋一些热水。 问题4:若利用图1装置均充满气体分别进行NH3和HCl的喷泉实验,所得溶液中溶质的物质的量浓度是否相等? 提示:相等。气体充满烧瓶,气体的体积相等,物质的量相等,实验后得到的溶液体积相等,所以溶液中溶质的物质的量浓度相等。 探究2　氨的还原性 　　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转化为Cu单质时有明显的颜色变化,便于确认反应的发生。某化学兴趣小组根据NH3的分子组成,预测NH3具有还原性。为了验证预测是否正确,设计如图装置进行实验。 问题5:该兴趣小组的同学预测NH3具有还原性的依据是什么? 提示:NH3中的氮元素为-3价,是氮元素的最低价态,元素处于最低价,具有还原性。 问题6:装置中Ⅱ、Ⅲ的作用是什么? 提示:装置Ⅱ的作用是检验水的生成,装置Ⅲ的作用是防止水槽中的水蒸气进入装置Ⅱ中,影响实验判断。 问题7:出现什么样的现象,就能得出NH3具有还原性的结论? 提示:装置Ⅰ中黑色的氧化铜变为红色,装置Ⅱ中白色固体变为蓝色。 问题8:最后在集气瓶中收集到无色、无味的气体,经检验无毒、无害,可以直接排放到大气中。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,反应的化学方程式为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,从带有尖嘴的导管中喷出来,即形成喷泉。 2.烧瓶内外产生较大压强差的方式 (1)减小烧瓶内压强。 ①烧瓶内气体极易溶于水或易与溶液中