5.2.2项目式教学探究铵盐和氨气的实验室制备 课件 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

实验室中的氮密码——铵盐与氨气的解锁行动 高中化学必修二 ·第五章 ·第二节 氮及其化合物 项目背景 项目规划 项目研讨 项目评估 项目成果 成果应用 材料一：农业是国家发展的根基，全球人口持续增长，对粮食的需求也日益增加，铵态氮肥的合理使用能显著提高农作物的产量和质量，为数十亿人提供稳定的食物来源。 材料二：在工业领域，氨气是许多重要化工产品的基础原料。氨气广泛用于工业制硝酸、制冷剂、合成纤维、塑料和橡胶、合成药物、医疗急救、金属加工、废水处理等多种领域。 项目目标： 1.通过实验从宏观角度认识铵盐和氨气的性质；从微观层面理解铵根离子与氢氧根离子的相互作用，建立起宏观现象与微观结构之间的联系。 2.通过对氨气实验室的方案设计，构建化学实验模型，提高运用模型的能力。 3.通过对铵盐的性质和氨气制备的实验探究，培养探究能力和创新思维。 4.了解铵盐和氨气在农业生产、工业制造等领域的重要应用，认识到化学科学对社会发展的重要贡献，增强社会责任感。 项目背景 项目规划 项目研讨 项目评估 项目成果 成果应用 实验室中的氮密码—铵盐与氨气的解锁行动 确立项目 项目背景 项目规划 项目研讨 项目评估 项目成果 成果应用 项目拆解 项目一：探究铵盐的性质 项目二：探究氨气实验 室的制备 思维模型 迁移应用 项目一：铵盐的性质 氯化铵 硫酸铵 硝酸铵 1.铵盐概念 铵盐是和酸根离子组成的化合物。 2.物理性质 一般铵盐都是白色晶体且易溶于水。 项目背景 项目规划 项目研讨 项目评估 项目成果 成果应用 为何会闻到刺激性气味？ 项目一：铵盐的性质 项目背景 项目规划 项目研讨 项目评估 项目成果 成果应用 3.铵盐的化学性质 (1)不稳定性——受热易分解 NH4HCO3 NH3↑＋ H2O ＋ CO2 ↑ NH4Cl NH3↑＋HCl ↑ 规律：大多数铵盐受热易分解生成NH3，但并不是所有铵盐受热都生成NH3 2NH4NO3 ===== 2N2↑＋O2↑＋4H2O 或高温 猛烈撞击 NH4NO3 N2O↑ ＋2H2O -3 -3 -3 -3 -3 -3 +1 0 项目一：铵盐的性质 项目背景 项目规划 项目研讨 项目评估 项目成果 成果应用 3.铵盐的化学性质 (2)与碱反应 学科思想：宏观辨识与微观分析 实验现象 实验原理 有无色气体放出，均使湿润的红色石蕊试纸变蓝色 ＋OH－ === NH3 ↑ ＋ H2O △ 【实验5-7】实验步骤： 1.用滴管分别量取少量NH4Cl溶液(1-4组)、NH4NO3溶液(5-8组)和(NH4)2SO4溶液(9-13组)和NaOH溶液于试管中； 2.加热试管，加热时要先对液体进行预热，然后再集中加热。加热过程中要不断移动试管或搅拌液体，防止液体局部过热而暴沸。试管口不要对着自己或他人！ 3.用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口。观察现象，分析现象产生的原因，写出反应的离子方程式。 项目背景 项目规划 项目研讨 项目评估 项目成果 成果应用 待测液 无色气体(NH3) 试纸变蓝 蘸有浓盐酸 的玻璃棒 产生白烟 湿润的红色石蕊试纸 ？ 评估1：思考如何检验溶液中的 ？ 证据推理与模型认知 模型应用 项目背景 项目规划 项目研讨 项目评估 项目成果 成果应用 中国人的饭碗任何时候都要牢牢端在自己手中！ 项目背景 项目规划 项目研讨 项目评估 项目成果 成果应用 项目二：探究氨气实验室的制备 【小组讨论】讨论以下反应的优缺点，并找出实验室氨气制备的最佳方案。 CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 2NH4Cl＋Ca(OH)2 NH4HCO3 NH3↑＋H2O＋CO2 ↑ NH4Cl NH3↑＋HCl↑ NH3 · H2O NH3 ↑ ＋ H2O ＋OH－ === NH3 ↑ ＋ H2O 1. 2. 3. 4. 5. 两者遇冷又马上化合成NH4Cl 项目背景 项目规划 项目研讨 项目评估 项目成果 成果应用 实验室气体制备模型 发生装置 除杂装置 吸收装置 项目二：探究氨气实验室的制备 收集装置 反应物状态及反应条件 气体及杂质的性质 气体水溶性及密度 根据气体的性质选择吸收剂 建立模型 项目背景 项目规划 项目研讨 项目评估 项目成果 成果应用 【活动】根据以上实验室氨气制备方法和气体制备装置模型，用实验装置碎片拼出你心目中实验室氨气制备的装置图。 项目二：探究氨气实验室的制备 模型应用 项目背景 项目规划 项目研讨 项目评估 项目成果 成果应用 发生装置 项目二：探究氨气实验室的制备 固体＋液体―→气体 固体＋固体 气体 固体＋液体 气体 （液体＋液体） 建立模型 （液体＋液体） 项目背景 项目规划 项目研讨 项目评估 项目成果 成果应用 除杂装置 项目二：探究氨气实验室的制备 类型 液态干燥剂 固态干燥剂 装置图         常见试剂 浓H2SO4 (酸性、 强氧化性) 无水CaCl2 (中性)、碱石灰(碱性) 提示：不能用无水CaCl2干燥NH3 ，会反应产生CaCl2∙8NH3 浓硫酸、P2O5等酸性干燥剂也不能干燥NH3。 建立模型 项目背景 项目规划 项目研讨 项目评估 项目成果 成果应用 收集装置 项目二：探究氨气实验室的制备 排水法 向上排空气法 向下排空气法 建立模型 项目背景 项目规划 项目研讨 项目评估 项目成果 成果应用 吸收装置 项目二：探究氨气实验室的制备 建立模型 项目背景 项目规划 项目研讨 项目评估 项目成果 成果应用 项目二：探究氨气实验室的制备 实验室氨气的制备原理： CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 2NH4Cl＋Ca(OH)2 模型应用 NH3 · H2O NH3 ↑ ＋ H2O 1. 2. 倒吸！ 项目背景 项目规划 项目研讨 项目评估 项目成果 成果应用 项目二：探究氨气实验室的制备 防倒吸装置 模型应用 肚容式 项目背景 项目规划 项目研讨 项目评估 项目成果 成果应用 项目二：探究氨气实验室的制备 实验室氨气的制备原理： CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 2NH4Cl＋Ca(OH)2 模型应用 NH3 · H2O NH3 ↑ ＋ H2O 1. 2. 倒吸！ 漏斗容积大，少量水倒吸后，与液面脱离接触，防倒吸。 项目背景 项目规划 项目研讨 项目评估 项目成果 成果应用 【小组讨论】实验原理： 下图为实验室制取氨的简易装置示意图。请仔细观察实验装置，思考以下问题： 1.如何检验试管中已收集满氨？ 2.如何吸收处理实验中多余的氨？ CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 2NH4Cl＋Ca(OH)2 1.验满方法：将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，则已收集满氨气。 2.蘸有水或稀硫酸的棉花则吸收多余的NH3，防止污染空气；若是干燥的棉花减少NH3与空气的对流。 实验探究与创新意识 项目背景 项目规划 项目研讨 项目评估 项目成果 成果应用 项目二：探究氨气实实室的制备 CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 2NH4Cl＋Ca(OH)2 (1) 加热 NH4Cl 和 Ca(OH)2 （2）浓氨水、NaOH固体 （3）浓氨水、CaO固体 NH3·H2O＋CaO＝NH3↑＋Ca(OH)2 CaO 、NaOH溶于水放热，促使氨水分解，有利于NH3的放出。 NH3·H2O＝NH3↑＋H2O 项目背景 项目规划 项目研讨 项目评估 项目成果 成果应用 评估2：现代传感信息技术在化学实验中有广泛的应用。某小组用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理(如图所示)。 (1)实验室可用浓氨水和X固体制取NH3，X固体可以是________(填字母)。 A．生石灰 B．无水氯化钙 C．五氧化二磷 D．碱石灰 (2)检验三颈烧瓶集满NH3的方法是 。 (3)关闭a，将带有装满水的胶头滴管的橡皮塞塞紧c口， ， 引发喷泉实验，电脑绘制三颈烧瓶内气压变化曲线如图所示。图中________点时喷泉最剧烈。 AD 将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口c，试纸变蓝色，则已集满 打开b，挤压胶头滴管使水进入烧瓶 C 项目背景 项目规划 项目研讨 项目评估 项目成果 成果应用 项目成果：铵盐的性质和以实验室制氨气为基础实验室气体制备模型 铵盐的性质 氨气的制备 1.物理性质 2.化学性质 (1)不稳定性 (2)与碱反应 1.制备原理 2.制备装置 项目背景 项目规划 项目研讨 项目评估 项目成果 成果应用 应用2：为探究氨及铵盐性质，将NH4Cl晶体装入如图所示T形三通管两端，进行微型实验。下列说法错误的是(　　) A．轻轻挤压任一乳胶头，若蒸馏水中有气泡冒出，则装置气密性良好 B．同时点燃两个酒精灯后，两端湿润的pH试纸均变蓝 C．实验过程中竖直支管上方会出现白烟 D．停止加热后可以交替挤压两边乳胶头，使气体更充分吸收，减少污染 B 应用1：已知氨极易溶于水，难溶于有机溶剂CCl4、苯。下列不适合做氨的尾气吸收装置的是(　　) C 根据本次项目的研讨学习，课下查阅资料，写一篇关于我国氨气工业的发展历程的论文。 【项目展望】 我国氮肥工业的发展，经过几代化学家的努力，从无到有再到现在世界产量第一，成功实现了向空气要粮食的辉煌成绩，稳稳端住了中国人自己的饭碗。 路虽远，行则将至；事虽难，做则必成。 $$