5.2 氮及其化合物 第2课时 课件 -2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

人教版(2019)·必修第二册 成都石室中学 何菁 第2课时 氨及铵盐 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 “用空气制造面包” 第一个从空气中制造出氨气的科学家，使人类摆脱了依靠天然氮肥的被动局面，是诺贝尔化学奖得主受人尊敬 弗里茨●哈珀 弗里茨●哈珀 “用空气制造面包” 一战中，任化学兵工厂厂长发明了化学武器(芥子、氯气等) 用于战争，造成近百万人伤亡，是战争魔鬼遭人唾骂 【思考】NH3的电子式？结构式？空间构型？ 氨气 三角锥型 空间填充模型 氨气的物理性质 1 环节一·氨气的物理性质 1. 物理性质 【阅读总结】阅读教材第13-14页，归纳氨气的物理性质 颜色 气味 状态 密度 溶解性 沸点 无色 刺激性 气味 气体 比空气小 极易溶于水 (常温常压1∶700) 较低， 易液化 液氨可以作制冷剂 汽化吸热 氨气 液氨 液化放热 向下排空法 环节一·氨气的物理性质 2.氨喷泉实验 操作及现象 结论 ①打开止水夹，并挤压胶头滴管 ②烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成 ，瓶内液体呈 色 氨 溶于水，其水溶液(俗称氨水)呈 性 喷泉 红 极易 碱 【实验探究5-6】认识氨的水溶性 环节一·氨气的物理性质 2.氨喷泉实验 Q1：形成喷泉的原因？ 氨极易溶于水，瓶内外较大压强差，水被压入烧瓶 Q2：胶头滴管的作用？ Q3：喷泉实验成功的关键？ 装置气密性好； 烧瓶要干燥； 气体纯度高 形成负压差，引发喷泉 环节一·氨气的物理性质 2.氨喷泉实验 Q4：为什么溶液不能充满烧瓶？ 氨气中混有空气 Q5：若V L烧瓶充满标况下的氨气，试计算所得溶液物质的量浓度？ 22.4 1 mol/L Q6：若将NH3换为NO2，能否形成喷泉？若能形成，则实验后液体能否充满烧瓶？所得溶液的物质的量浓度为？ 能形成喷泉，但液体不能充满烧瓶(三分之二) 22.4 1 mol/L 环节一·氨气的物理性质 2.氨喷泉实验 【拓展1】试想，哪些物质组合还能形成喷泉？ 气体 吸收剂 水或盐酸 水或NaOH溶液 浓NaOH溶液 水 NH3 HCl SO2/ CO2 / Cl2 / NO2 NO2与O2 环节一·氨气的物理性质 2.氨喷泉实验 【拓展2】下图装置的引发方式？ 打开弹簧夹，挤压胶头滴管，使水进入烧瓶 减少“上瓶”压强 增大“下瓶”压强 环节一·氨气的物理性质 2.氨喷泉实验 【拓展2】下图装置的引发方式？ 用热毛巾捂烧瓶，打开止水夹，止水夹下部导管中的空气受热排出，烧瓶内的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” 环节一·氨气的物理性质 2.氨喷泉实验 【拓展2】下图装置的引发方式？ 加热锥形瓶或使锥形瓶内发生反应，产生气体 环节一·氨气的物理性质 【拓展3】在一盛有蒸馏水的烧杯中有一悬浮的小球(小球不会被酸碱腐蚀)，当向烧杯中不断通入氨后，会出现什么现象？ 【拓展3】在一盛有蒸馏水的烧杯中有一悬浮的小球(小球不会被酸碱腐蚀)，当向烧杯中不断通入SO3后，会出现什么现象？ 氨的密度比水小，故C↑，溶液ρ↓，使得浮力变小，小球下沉 SO3溶于水后溶质为H2SO4，密度比水大，故C↑，溶液ρ↑，使得浮力变大，小球上浮 氨气的化学性质 1 环节二·氨气的化学性质 1.与水反应 NH3+H2O NH3·H2O +OH- (1)辨析概念 环节二·氨气的化学性质 1.与水反应 NH3+H2O NH3·H2O +OH- (2)氨水 ①成分？ ②性质？ 主要成分 氨水性质与NH3·H2O相似 环节二·氨气的化学性质 1.与水反应 NH3+H2O NH3·H2O +OH- (2)氨水的性质 主要成分 NH3·H2O为一元弱碱 ①碱的通性 与酸反应，生成盐和水 与酸性氧化物反应，生成盐和水 与盐反应，生成新盐和新碱 要满足“强制弱” 使指示剂变色 环节二·氨气的化学性质 1.与水反应 NH3+H2O NH3·H2O +OH- (2)氨水的性质 主要成分 因此，氨水应密封保存，置于阴凉处 ②不稳定，受热易分解 NH3↑ + H2O NH3 ·H2O ③浓氨水具有挥发性，挥发出NH3 环节二·氨气的化学性质 1.与水反应 NH3+H2O NH3·H2O +OH- (2)氨水 ③如何配制1 L 1mol/L的氨水？ 环节二·氨气的化学性质 2.与酸反应 可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝 物质 类别 NH3 中学所学唯一的碱性气体 将氨通入强酸溶液中： 环节二·氨气的化学性质 2.与酸反应 【问题思考】如果将分别蘸有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近，会有什么现象？ 产生大量白烟 NH3＋HCl == NH4Cl NH3＋H2SO4 === NH3＋HNO3 === 环节二·氨气的化学性质 2.与酸反应 【思考1】如果将蘸有浓盐酸的玻璃棒换成浓硫酸、浓硝酸，还会有白烟吗？ 必须为挥发性酸！ 【思考2】根据氨气的性质思考如何检验氨气？ 方法1：用湿润的红色石蕊试纸于试管口，试纸变蓝。 方法2：蘸有浓盐酸的玻璃棒于试管口，有白烟产生。 环节二·氨气的化学性质 元素价态 NH3 还原性 3.还原性 4NH3+5O2 === 4NO+6H2O 催化剂 NH3的催化氧化 是工业制硝酸的基础 操作及现象 结论 1.Pt丝持续红热； 2.锥形瓶口可见红棕色气体； 3.还可见少许白烟。 ①氨的催化氧化反应 环节二·氨气的化学性质 元素价态 NH3 还原性 3.还原性 ②氨和Cl2的反应 2NH3＋3Cl2 N2＋6HCl (NH3少量) 8NH3＋3Cl2 N2＋6NH4Cl (NH3足量) 此反应为浓氨水检验氯气管道是否泄露的原理 铵盐及其性质 1 环节三·铵盐及其性质 1.物理性质 (1)铵盐的定义：是NH4+和酸根离子组成的化合物 (2)物理性质：绝大多数铵盐都是白色晶体，易溶于水 常见铵盐是农业上常用的化肥，如(NH4)2SO4、NH4HCO3、NH4NO3等。 贮存氮肥：密封包装，放于阴凉通风处 环节三·铵盐及其性质 2.化学性质 (1)热不稳定性——铵盐不稳定，受热易分解 NH3↑＋HCl↑ NH4Cl NH3↑＋CO2↑＋H2O NH4HCO3 非氧化性的挥发性酸形成的铵盐，分解产物通常为氨气和对应的酸 一般规则：铵盐→氨气+酸 生成的NH3和HCl遇冷又结合生成NH4Cl ——“假升华” 【思考】如何分离NH4Cl和NaCl的固体混合物？ 加热！ 环节三·铵盐及其性质 2.化学性质 NH3↑＋NH4HSO4 (NH4)2SO4 难挥发性酸形成的铵盐，分解产物为氨和难挥发的酸或酸式盐 氧化性酸(如HNO3)形成的铵盐，分解产物为氮气或氮的氧化物和水 2NH4NO3====2N2↑＋O2↑＋4H2O (1)热不稳定性——铵盐不稳定，受热易分解 并不是所有铵盐分解都会得到氨气！！！ 环节三·铵盐及其性质 2.化学性质 (2)与碱反应——生成NH3/NH3•H2O CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 2NH4Cl＋Ca(OH)2 若铵盐与强碱溶液共热，则_______________________________ 若铵盐和强碱的稀溶液混合且不加热，则______________________ NH3↑ + H2O NH4+ + OH- =NH3 ·H2O + NH4+ OH- 若反应物都是固体，则只能用化学方程式表示 (无氨气) 环节三·铵盐及其性质 3.铵盐的检验 【问题思考】铵盐都易溶于水，那如何检验溶液中的(NH4+)？ (1)原理 (2)操作方法及现象 ＋OH-===NH3↑＋H2O △ NH3可使湿润的红色石蕊试纸变蓝 待检物 强碱溶液 △ 无色气体 （NH3） 湿润的红色石蕊试纸 变蓝 证明 或靠近蘸有浓盐酸(或浓硝酸)的玻璃棒产生白烟 氨气的实验室制法 1 环节四·氨气的实验室制法 Ca(OH)2＋2NH4Cl === CaCl2＋2H2O＋2NH3↑ 1.原理 铵盐与强碱共热产生NH3 【问题1】原料试剂用溶液还是固体？为什么？ 【问题2】原料能否改用其他的铵盐和碱？为什么？ 固体，利于氨气的溢出 试剂 原因 直接加热NH4Cl NaOH/KOH替代消石灰 NH4NO3替代NH4Cl 分解产物冷凝后再次化合生成NH4Cl 氢氧化钠具有吸湿性，易结块，不利于产生NH3，且在加热条件下易腐蚀试管 硝酸铵在加热过程中可能发生爆炸性的反应，发生危险 环节四·氨气的实验室制法 1.原理 【问题3】用怎样的发生装置？决定因素是？ 【问题4】如何干燥氨气？ 固+固，加热型 Ca(OH)2＋2NH4Cl === CaCl2＋2H2O＋2NH3↑ 铵盐与强碱共热产生NH3 碱石灰 不能用无水CaCl2，会反应产生CaCl2∙8NH3 浓硫酸、P2O5等酸性干燥剂也不能干燥NH3 环节四·氨气的实验室制法 1.原理 【问题5】如何收集氨气？怎样检验是否集满？ Ca(OH)2＋2NH4Cl === CaCl2＋2H2O＋2NH3↑ 铵盐与强碱共热产生NH3 向下排空法； 将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生。 把湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝； 环节四·氨气的实验室制法 1.原理 【问题6】氨气对人体有害吗？如何尾气处理？ Ca(OH)2＋2NH4Cl === CaCl2＋2H2O＋2NH3↑ 铵盐与强碱共热产生NH3 通入NaOH溶液/H2O中，注意防倒吸 环节四·氨气的实验室制法 1.原理 固固加热型 向下排空气 2.装置 干燥的棉花的作用：减缓空气和NH3的对流，提高NH3的纯度 发生装置 收集装置 固固加热型 向下排空气 Ca(OH)2＋2NH4Cl === CaCl2＋2H2O＋2NH3↑ 铵盐与强碱共热产生NH3 环节四·氨气的实验室制法 【思考讨论】结合已学内容思考还有没有其他简易制备氨气的方法？ 方法及装置 原理及化学方程式 氨水具有不稳定性和挥发性，受热易分解。 NH3·H2O(浓) ==== NH3↑ ＋ H2O 环节四·氨气的实验室制法 【思考讨论】结合已学内容思考还有没有其他简易制备氨气的方法？ 方法及装置 原理及化学方程式 NaOH溶于水放热，促使氨水分解，且OH-浓度的增大有利于NH3的放出 ①浓氨水＋固体NaOH ②浓氨水＋固体CaO NH3·H2O＋CaO＝NH3↑＋Ca(OH)2 CaO的作用：a. 吸水后放热促进NH3的放出； b. 增加溶液中OH－的浓度，减小NH3的溶解度 氨气 一水合氨 氨水 铵盐 组成 是否电解质 能否导电 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$