5.2.2 氨和铵盐 课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

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 课时2 氨和铵盐 亮亮图文旗舰店 https://liangliangtuwen.tmall.com 课堂导入 科学史： 德国化学家哈伯(F.Haber，1868-1934)从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨，于1908年申请专利，即“循环法”，在此基础上，他继续研究，于1909年改进了合成，氨的含量达到6%以上，这是目前工业普遍采用的直接合成法。 反应过程中为解决氢气和氮气合成转化率低的问题，将氨产品从合成反应后的气体中分离出来，未反应气体和新鲜氢氮气混合重新参与合成反应。 合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。 课堂学习 氨气 颜色 气味 密度 溶解性 沸点 无色 刺激性气味 0.771 g/L，比空气的密度小 极易溶于水，1体积水能溶解700体积NH3 -33.5 ℃ （易液化，做制冷剂） 氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。 氨作为制冷剂，利用了氨气易液化，液氨汽化时会大量吸热。 氨作为制冷剂的缺点是有刺激性气味、有毒、可以燃烧和爆炸。 氨的溶解度如此之大，其水溶性实验会不会有什么独特的现象呢？ 课堂学习 实验现象： 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。 氨气 实验原理： NH3 + H2O ⇌ NH3·H2O NH3·H2O ⇌ NH4+ + OH- 实验结论： 氨极易溶于水， 其水溶液呈碱性。 课堂学习 氨气 该喷泉实验中，引发喷泉的实验操作是什么？实验成功的关键是什么？本质原因是什么？ 操作：引发喷泉的实验操作是打开止水夹，挤压胶头滴管的胶头，滴管里少量的水进入烧瓶，氨几乎全部溶于水中，使烧瓶内压强急剧减小，烧瓶内外形成较大压强差，大气压将水压入烧瓶，形成喷泉。 关键：装置气密性良好；圆底烧瓶要干燥；装置内气体的纯度要高。 本质原因：烧瓶内外形成压强差，烧瓶内气体的压强小于烧瓶外的压强，所以液体会被压入烧瓶内形成喷泉。 产生压强差的方式： 增大烧瓶外压强； 减小烧瓶内气压：容器内气体极易溶于水或容器内气体易与溶液发生化学反应。 课堂学习 一般而言，喷泉实验的步骤如上图所示，右图三种装置各自应当如何操作形成喷泉，又有哪些组合可以设计为喷泉实验呢？ 氨气 气体 HCl NH3 NO2 CO2 Cl2 H2S SO2 NO2+O2 吸收剂 水或NaOH溶液 水或盐酸 NaOH溶液 水 课堂学习 氨气 氨气 液氨 氨水 物质成分 化合物(非电解质) 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分子 NH3、NH3·H2O、H2O、 NH4+、OH-、H+ 主要性质 中学化学中唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 不具有碱性 具有碱的通性 存在条件 在常温常压下以气体形式存在 常温常压下不能存在 在常温常压下可存在 NH3·H2O属于一元弱碱，计算氨水的浓度时，溶质按NH3进行计算。 氨气 液氨 氨水 物质成分 粒子种类 主要性质 存在条件 课堂学习 氨气 实验现象： 立即产生大量白烟。 实验原理： NH3 + HCl = NH4Cl 实验结论： 浓氨水和浓盐酸均易挥发，挥发出的氨水和氯化氢会反应生成白色晶体。 课堂学习 氨气 氨与酸反应的实质是NH3与H+结合形成NH4+，你还记得这个成键过程在哪里讲过吗？ 氨气与酸反应规律： 浓硝酸、浓盐酸等挥发性酸遇氨会产生白烟，利用这点可以检验浓氨水或氨的存在； 硫酸、磷酸等难挥发性酸虽能与氨反应生成铵盐，但不会产生白烟； 氨易跟酸反应生成盐，故不能用浓硫酸来干燥氨。 应用：可利用此性质检验氨气管道是否泄漏。 课堂学习 氨气的化学性质除了与水、与酸反应之外，还可能具有什么性质，你能进行预测吗？ 氨气 根据化合价，氨气中N元素为-3价，处于最低价，因此能够和氧化剂反应，如氨气的催化氧化。 4NH3 + 5O2 ⇌ 4NO + 6H2O 课堂学习 氨气 氨气的实验室制取： 2NH4Cl + Ca(OH)2 = 2NH3↑ + CaCl2 + 2H2O 你能根据反应原理和氨气的相关性质选用正确的实验装置吗？ 氨气的工业制取： 2N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 发生装置为固固加热型，除杂装置可以选用碱石灰干燥，不可用浓硫酸或五氧化二磷等酸性干燥剂干燥，也不可以用无水氯化钙干燥(发生反应)，收集装置应选用向下排空气法，尾气处理装置可以选用蘸有水或稀硫酸的棉花团(防倒吸)。 验满： 将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色(氨水显碱性)； 将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生(氨气遇挥发性酸反应生