内容正文:
第五章 化工生产中的重要元素非金属
第二节 氮及其化合物
第二课时 氨和铵盐
1.结合化学实验,了解氨与水、酸、氧气的反应,知道氨的催化氧化反应是工业制硝酸的基础,知道铵盐是重要的氮肥。
2.通过对铵盐性质的学习,了解氨的实验室制法,知道铵盐的检验方法,培养学以致用的理念。发展“科学探究与创新意识”、“证据推理与模型认知”化学学科核心素养。
核心素养
科学史话教材p12页
1909年,德国化学家哈珀,第一个从空气中制造出氨的科学家,为了把哈珀合成氨的实验方法转化为规模化的工业生产,德国工程师博施作出巨大贡献。哈珀和博施都获得了诺贝尔化学奖。
合成氨
“合成氨技术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,是上世纪最伟大的发明。”
N2+3H2 2NH3
高温、高压
催化剂
情境导学
1.物理性质
颜色 状态 气味 密度 溶解性
无色
气体
有刺激性气味
比空气小
极易溶于水
1:700
NH3
任务一:氨气的性质
注意:氨很容易液化,液化时放热。
液氨汽化要吸收大量的热,使周围的温度急剧降低,因此液氨可做制冷剂。
防止倒吸
任务一:氨气的性质
2.化学性质
①与水反应
【实验5-6】
氨气的喷泉实验
任务一:氨气的性质
2.化学性质
①与水反应
实验现象:
烧杯中的水经玻璃管喷入烧瓶,形成红色的喷泉;
实验结论:
氨极易溶于水并与水发生反应生成 NH3·H2O
NH3+H2O NH3·H2O NH4+ + OH-
思考交流:
1、氨为什么能形成喷泉?
容器内外形成较大压强差
① 装置气密性——要好;
② 烧瓶和气体——要干;
③ 烧瓶内的气体——要满.
实验成功的关键:
2、还有哪些气体也可以形成喷泉?
气体 HCl NH3 CO2、SO2、Cl2、H2S NO2+O2
吸收剂 水或NaOH 水或盐酸 NaOH溶液 水
打开止水夹,挤压滴管,气体溶解,P内<P外
打开止水夹,捂住烧瓶(用热毛巾),
气体逸出溶解,松手后,P内<P外
3、常见的喷泉实验装置
思考交流:
1. 如图所示:烧瓶中充满干燥气体a,将胶头滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻震荡烧瓶,然后打开弹簧夹,烧杯中的液体呈喷泉状喷出,则a、b不可能是( )
A.a为HCl气体,b为H2O
B. a为CO2气体,b为浓NaOH溶液
C. a为Cl2气体,b为饱和NaCl溶液
D. a为HCl气体,b为浓AgCl溶液
C
【练习1】
任务一:氨气的性质
2.化学性质
② 与酸反应(氨气属于碱性气体)
NH3+HCl = NH4Cl (白烟)
NH3 + HNO3 = NH4NO3 (白烟)
2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4(无白烟)
【结论】浓氨水与挥发性酸有白烟生成。
思考:“空瓶生烟”实验还说明了浓氨水具有什么性质?
NH3↑
+
H2O
NH3 ·H2O
易挥发,
液氨 一水合氨(NH3·H2O) 氨水
物质
类别
粒子
种类
主要
性质
纯净物
氢化物
非电解质
纯净物
一元弱碱
电解质
混合物
氨的水溶液
NH3
“三分子”:NH3·H2O、NH3、H2O;“三离子”、OH-、NH4+、H+
NH3·H2O
汽化时吸热,常做制冷剂
受热易分解:
NH3·H2O==NH3↑+H2O
△
呈弱碱性,易挥发,应密封保存
课外拓展:氨水、液氨、一水合氨的比较
氨水中溶质是NH3·H2O,但在计算时,将NH3视为溶质。
(氨气的催化氧化)
4NH3 + 5O2
催化剂
4NO + 6H2O
任务一:氨气的性质
2.化学性质
③还原性
2NH3 + 3Cl2 === N2 + 6HCl(少量NH3)
8NH3 + 3Cl2 === N2 + 6NH4Cl(足量NH3)
思考交流:
下图是工业制HNO3的反应原理及流程,试分析各步反应的化学反应方程式。
4NH3 + 5O2
催化剂
4NO + 6H2O
任务二:铵盐的性质
1、定义:铵根离子(NH4+)与酸根离子组成的化合物。
2、用途:铵盐是农业上常用的化肥。如(NH4)2SO4、NH4HCO3、NH4NO3等。
3、物理性质:白色或无色晶体,易溶于水
4、化学性质:①不稳定,受热易分解
NH3↑+HCl↑
NH4Cl
NH3↑+CO2↑+H2O
NH4HCO3
并不是所有的铵盐都会分解生成氨气和相应的酸。
【注意】
铵态氮肥要避光保存在阴凉处
NH4NO3受热到一定温度时会发生爆炸,生成多种气体。
任务二:铵盐的性质
4、化学性质:②与碱反应放出氨气
2NH4Cl+Ca(OH)2