第五章 第二节 第3课时 NH3及常见气体的制备方法-【金版新学案】2025-2026学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义配套课件PPT（人教版，单选）

第3课时　NH3及常见气体的制备方法 　 第五章　第二节　氮及其化合物 1.掌握实验室制取NH3的方法。　 2.掌握实验室制取常见气体的原理、装置，收集、净化方法及制备方法的比较。 学习目标 任务一　氨的实验室制法 1 随堂演练 3 内容索引 课时测评 4 任务二　常见气体的制备方法 2 任务一　氨的实验室制法 返回 新知构建 1.氨的实验室制法 向下 湿润的红色石蕊试纸变蓝 Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O (1)实验室制取氨气时，碱不选用NaOH、KOH，其原因是什么？ 提示：原因是NaOH、KOH具有吸湿性，易结块，不利于产生氨气，在加热条件下还会腐蚀试管。 (2)某同学根据铵盐受热分解的性质，认为可以采用加热NH4Cl来制备氨气，你怎么看？ 提示：不可以。NH4Cl分解得到NH3和HCl，两种气体在试管口遇冷反应又生成NH4Cl，得不到氨气。 交流研讨 (3)实验室制取氨气时如何干燥氨气？能否使用氯化钙或浓硫酸干燥？为什么？ 提示：应该用碱石灰干燥。不能使用氯化钙或浓硫酸干燥，因为氯化钙或浓硫酸能与氨气反应。 (4)并不是所有的铵盐分解都会产生氨，例如硝酸铵分解就不会产生氨。查阅资料可知，185～200 ℃时，硝酸铵分解得到两种氧化物，其中之一是水，请你写出该温度时硝酸铵分解的化学方程式(可不注明条件)。 提示：硝酸铵分解的化学方程式为NH4NO3N2O↑＋2H2O。 2.氨的简易制法 简易制法 装置 反应原理 加热 浓氨水 NH3·H2O具有不稳定性，受热易分解。 化学方程式为________________________ 浓氨水 ＋固体 NaOH 或生石灰 NaOH固体溶解放出的热促使NH3·H2O分解，且温度升高、NaOH电离出的OH—均可降低氨气的溶解度。 CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使NH3·H2O分解。化学方程式为_________________________________ NH3·H2ONH3↑＋H2O NH3·H2O＋CaONH3↑＋Ca(OH)2 学以致用 1.在实验室里，某学习小组设计了下列制取纯净干燥氨气的方案，下列方案简易、可行的是 A.加热氯化铵固体，再通过碱石灰 B.在氮气和氢气的混合气体中加入铁触媒，并加热至500 ℃，再通过碱石灰 C.加热浓氨水，再通过浓硫酸 D.在生石灰中加入浓氨水，再通过碱石灰 √ 2.实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置中，正确的是 A.①是氨气发生装置 B.③是氨气发生装置 C.②是氨气吸收装置 D.④是氨气收集、检验装置 √ ①中NH4Cl受热易分解生成NH3和HCl，但在试管口附近两者又能结合生成NH4Cl，所以不能用于制取NH3，A错误；③可用作NH3的发生装置，利用浓氨水和生石灰等制取NH3，B正确；②中的漏斗位置过低，不能防止倒吸，漏斗要紧贴水面，C错误；④的试管口应放一团干燥的棉花，减少NH3与空气的对流，D错误。 返回 任务二　常见气体的制备方法 返回 新知构建 1.常见气体的制备装置 装置 应用 固体(或液体)＋液体气体 固体(＋固体)气体 固体(或液体)＋液体→气体 用上表中装置对应的字母填写下表： 交流研讨 气体 反应试剂及条件 反应装置 O2 KMnO4或KClO3，加热   Na2O2与H2O；H2O2与MnO2   SO2 Na2SO3与浓H2SO4   Cu与浓H2SO4，加热   Cl2 浓盐酸与MnO2，加热   浓盐酸与KMnO4   H2 稀盐酸与Zn   CO2 CaCO3与稀盐酸   NH3 NH4Cl与Ca(OH)2，加热   浓氨水，加热   浓氨水与CaO   B　 C　 C　 A　 A　 C　 C　 C　 B　 A C　 2.气体的收集方法 (1)一般方法 收集方法 收集气体的类型　 收集装置 可收集的气体(举例) 排水法 难溶于水或微溶于水且不与水反应 ____________________等 排空 气法 向上排 空气法 密度 空气且不与空气中的成分反应 ____________________等 向下排 空气法 密度 空气且不与空气中的成分反应 等 O2、H2、NO、CO Cl2、SO2、NO2、CO2 H2、NH3 大于 小于 (2)创新方法 ①从a管进气b管出水可收集_________________， 如________等。 ②若将广口瓶中的液体更换，还可以收集以下气体： 换成饱和食盐水收集______，换成饱和碳酸氢钠溶液收集__________，换成四氯化碳(密度比水大，且与水不互溶)收集____________。 难溶于水的气体 H2、O2 氯气 二氧化碳 HCl或NH3 3.常用的防倒吸装置 尾气处理时，有些气体要防倒吸，常见的防倒吸装置有： 实验室制备气体装置选择的基本思路 知识拓展 学以致用 1.(2024·云南开远高一期末)实验室里通过加热熟石灰与氯化铵的固体混合物来制备氨气。氨气密度小于空气，有刺激性气味。氨气极易溶于硫酸，下列氨气的制备、干燥、收集、检验的操作正确的是 √ 固体混合物加热制取氨气时，试管口应向下倾斜，故A错误；氨气为碱性气体，可用碱石灰干燥，故B正确；氨气的密度小于空气，应用向下排空气法收集，应短管进气长管出气，故C错误；氨气极易溶于水，直接通入硫酸中会引起倒吸，故D错误。 2.如图为常用玻璃仪器组成的六种实验装置，均可根据不同的实验需要在其中加入不同的液体或固体试剂，请用适宜装置的字母完成下列填空：   (1)既能用于收集Cl2，又能用于收集NO的装置是_______。 (2)能用于干燥CO2气体的装置是________。 (3)在实验室制取Cl2并检验Cl2部分性质的实验中，用于除去Cl2中HCl杂质的最佳装置是______。 (4)用于尾气吸收并能防止液体倒吸入反应装置中的是_______。 (5)接在气体制备的连续实验装置中间，用于控制气流平稳的装置是_____。 返回 AB　 AEF A　 ACE D 随堂演练 返回 1.(2024·巢湖高一检测)下列是中学化学中常见气体，只能用排水法收集的是 A.Cl2　 B.HCl C.SO2 D.NO √ Cl2密度大于空气且Cl2与空气不反应，可溶于水，故可以用向上排空气法或者排饱和食盐水法收集氯气，不能用排水法收集，A不符合题意；HCl密度大于空气且HCl与空气不反应，极易溶于水，故只能用向上排空气法收集HCl，不能用排水法收集，B不符合题意；SO2密度大于空气且SO2与空气不反应，易溶于水，故只能用向上排空气法收集SO2，不能用排水法收集，C不符合题意；NO能与空气中的O2反应转化为NO2，且不溶于水，故只能用排水法收集NO，不能用排空气法收集，D符合题意。 2.用所给试剂与图示装置能够制取相应气体的是(夹持仪器略) √ 选项 A B C D X中试剂 浓盐酸 双氧水 浓硫酸 浓氨水 Y中试剂 MnO2 MnO2 Cu NaOH 气体 Cl2 O2 SO2 NH3 3.(2024·抚州高一检测)下列叙述错误的是 A.利用图1装置可制取NH3 B.将干燥的红色石蕊试纸接近图2中a处，可观察到试纸变蓝 C.图2收集完NH3后，取下试管，在导管口b处堵上浸有稀硫酸的棉花可防止NH3污染空气 D.进行图3所示实验时，可观察到液体迅速充满试管并变为红色，说明NH3极易溶于水，其水溶液显碱性 √ 利用氯化铵与氢氧化钙反应制备氨气，反应为固体与固体在加热条件下制备气体，可以利用图1装置制备，故A正确；氨气不能使干燥的红色石蕊试纸变蓝，故B错误；稀硫酸可以吸收氨气生成硫酸铵，防止氨气污染空气，故C正确；氨气溶于滴有酚酞的水中，可观察到液体迅速充满试管并变为红色，说明氨气极易溶于水，其水溶液显碱性，故D正确。 4.为了在实验室制取干燥的氨气，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示三套实验装置： (1)写出实验室制氨气的化学方程式： __________________________________________。 Ca(OH)2＋2NH4Cl2NH3↑＋CaCl2＋2H2O　 氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水，反应的化学方程式为Ca(OH)2＋2NH4Cl2NH3↑＋CaCl2＋2H2O。 (2)实验装置和所用样品都正确且能得到干燥氨气的是_____(填“甲” “乙”或“丙”)。 丙 甲中没有干燥装置，得到的氨气中含有水蒸气；乙中浓硫酸能够与氨气发生反应；丙中碱石灰与氨气不反应，能够干燥氨气。 (3)检验试管里是否收集满氨气的方法是_____________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________。 在试管口放一片湿润的红色石蕊试纸，若试纸变蓝色，则证明氨气已经集满(或用玻璃棒蘸取浓盐酸或浓硝酸放在试管口，若产生大量白烟，则证明氨气已经集满) 氨气与水反应生成一水合氨，一水合氨遇红色石蕊试纸显蓝色，可将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验氨气是否已收集满；氨气和氯化氢或硝酸反应可产生大量白烟，所以可用玻璃棒蘸取浓盐酸或浓硝酸放在试管口，若产生大量白烟，可证明氨气已经收集满。 (4)上述装置中肯定收集不到氨气的是____(填“甲”“乙”或“丙”)，其原因是_____________________________________________________ (用化学方程式表示)。 乙　 2NH3＋H2SO4(NH4)2SO4(或NH3＋H2SO4NH4HSO4) 氨气为碱性气体，可与浓硫酸反应生成硫酸铵或硫酸氢铵，故乙肯定收集不到氨气。 返回 课时测评 返回 题点一　氨气的制备 1.(2024·张家口高一期中)实验室制备干燥的氨气一定不需要用到的仪器是 制备干燥的氨气，可用氯化铵与碱石灰在大试管中加热，需要使用酒精灯，A、B不符合题意；制备干燥的氨气，不需要容量瓶，C符合题意；球形干燥管用于盛装碱石灰，干燥NH3，D不符合题意。 基础对点练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2.实验室常用如图装置制备氨气，下列试剂中最适宜代替NH4Cl的是 A.(NH4)2SO4 　　 B.NH4NO3 C.(NH4)2CO3 　　 D.浓氨水 在加热的条件下硫酸铵可以和氢氧化钙反应生成氨气和硫酸钙，A正确；硝酸铵受热容易爆炸，B错误；碳酸铵受热分解生成氨气、水和二氧化碳，则氨气中会混入二氧化碳，C错误；浓氨水是液体，试管口不能向下，D错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3.关于实验室制备并收集氨气的说法正确的是 A.试剂A是NH4Cl固体 B.棉花的作用是防止收集的气体逸出 C.用清洗后未经干燥的试管收集气体 D.用湿润的红色石蕊试纸验满 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl气体，但NH3和 HCl气体在试管口会化合生成NH4Cl固体，堵塞导气 管，实验室常用加热NH4Cl和熟石灰固体混合物制备 氨气，选项A错误；NH3收集时易与空气发生对流， 试管口塞棉花的目的是防止NH3与空气对流，确保收 集纯净NH3，选项B错误；氨气极易溶于水，未干燥试管会使氨气大量溶解，选项C错误；氨气是碱性气体，所以可用湿润红色石蕊试纸靠近试管口，若红色石蕊试纸变蓝，说明氨气已集满，选项D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 4.下列制氨气的装置和所选试剂，错误的是 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 该装置是固固加热型制取气体，试管口应略向下倾斜，A正确；浓氨水受热分解生成氨气，B正确；氯化铵固体受热分解得到氨气和氯化氢，二者在试管口冷却又反应生成氯化铵，不能制取氨气，C错误；氧化钙易吸水，同时放出热量加热体系，浓氨水分解出氨气，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5.(2024·山西阳泉高一期末)某同学设计以下实验制备并收集少量干燥纯净的氨气。下列分析错误的是 A.仪器口连接顺序为a→e→d→c→b B.干燥管中的碱石灰可以用无水氯化钙代替 C.上述实验缺少尾气吸收装置 D.生石灰与水反应并且放出热量，促使氨气逸出 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 氨水与生石灰反应生成氨气，通过碱石灰进行干燥，采用向下排空气法收集，故仪器口连接顺序为a→e→d→c→b，A正确；无水氯化钙与氨气反应生成八氨合氯化钙，干燥管中的碱石灰不可用无水氯化钙代替，B错误；氨气有毒，需要进行尾气处理，上述实验缺少尾气吸收装置，C正确；生石灰与水反应放出热量，促使一水合氨分解逸出氨气，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 题点二　常见气体的制备方法 6.(2024·莆田高一期中)下列气体既可用浓硫酸干燥，又可用碱石灰干燥的是 A.SO2 B.CO　　 C.NH3 D.Cl2 二氧化硫是酸性气体，能和碱石灰反应，所以不能用碱石灰干燥，A错误；CO是中性气体，所以既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥，B正确；NH3是碱性气体，和浓硫酸发生反应，不能用浓硫酸干燥，C错误；Cl2和碱石灰反应，不能用碱石灰干燥，D错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 NO的密度比空气密度略大，难溶于水，NO能与O2反应生成NO2，NO只能用排水法收集，不能用排空气法收集，故A不符合题意；CH4的密度比空气密度小，难溶于水，可以用向下排空气法和排水法收集，故B不符合题意；O2的密度比空气大，难溶于水，既可用排水法又可用向上排空气法收集，故C符合题意；NH3的密度比空气小，极易溶于水，可以用向下排空气法收集，不能用排水法收集，故D不符合题意。 7.(2024·福州高一期中)既可用排水法又可用向上排空气法收集的气体是 A.NO B.CH4 C.O2 D.NH3 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 8.(2024·四川内江高一检测)下列气体在实验室中常用如图所示装置制备的是 A.Cl2 　B.O2 C.H2 　D.NH3 二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气，A正确；双氧水和二氧化锰反应制取氧气不需要加热，B错误；活泼金属和酸反应制取氢气不需要加热，C错误；浓氨水和氧化钙反应制取氨水不需要加热，且氯化铵和氢氧化钙反应制取氨气不能使用该装置，D错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 9.(2024·吕梁高一期末)在实验室可按如图 示的装置干燥和收集气体R，多余的气体 用水进行吸收，则R是 A.Cl2 B.H2 C.CO2 D.NH3 氯气密度比空气大，故A项错误；氢气密度比空气小，难溶于水，故B项错误；二氧化碳的密度比空气大，且能与水反应，故C项错误；氨气可用碱石灰干燥，密度比空气小、可用向下排空气法收集，且氨气极易溶于水，故D项正确。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 10.(2025·天津静安区高一检测)实验室用下图装置(夹持装置已略去)制备NH3，并研究其性质。其中，a、b为湿润的红色石蕊试纸，下列关于NH3性质实验的说法中，不正确的是 A.装置乙中，b先变蓝，a后变蓝 B.装置丙中，产生大量白烟 C.装置丁中，试剂可以是水 D.装置丁具有防止倒吸的作用 √ 能力提升练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 由于NH3的密度比空气的小，故装置乙中，a先变蓝，b后变蓝甚至不变蓝，A错误；浓盐酸具有挥发性，NH3＋HClNH4Cl，产生NH4Cl小颗粒，即装置丙中产生大量白烟，B正确；NH3极易溶于水，装置丁中，试剂可以是水，来吸收多余的NH3，C正确；装置丁中的干燥管能够起到防止倒吸的作用，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 11.(2024·南通高一检测)利用下列装置进行实验，操作正确且能达到实验目的的是 A.用装置甲制取SO2 B.用装置乙制取NH3 C.用装置丙制取Na2CO3 D.用装置丁测量氯水的pH √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 硝酸可氧化亚硫酸钠，不能用图中简易装置制取SO2，应选浓硫酸与亚硫酸钠反应制备二氧化硫，故A项错误；氯化铵与氢氧化钙反应制备氨气时有水生成，试管口应略向下倾斜，故B项错误；加热固体不能在烧杯中进行，应选试管或坩埚，图中装置不能制备碳酸钠，故C项错误；氯水中含有次氯酸具有强氧化性，不能用pH试纸检测，可用pH酸度计测量氯水的pH，故D项正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 12.(12分)室温下，用收集到的氯气与氨按如图所示装置进行实验(实验前K1、K2关闭)。 (1)为使两种气体充分混合，气体a是________(填化学式)。 NH3 为使两气体充分混合，则应使密度小的NH3从注射器经长导管进入试管底部，NH3上升的过程中，与Cl2充分混合。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (2)填充下列表格： 操作步骤 实验现象 解释原因 打开K1，缓缓推动注射器活塞，向试管中注入气体a(约是气体b的3倍)，关闭K1，恢复室温 试管内出现白烟并在试管内壁凝结 ①反应的化学方程式为 ___________________________ 打开K2 ②_______________ ________________ ③____________________________ ____________________________________________________________ 8NH3＋3Cl2N2＋6NH4Cl 烧杯中的水倒吸入试管中 该反应是气体体积减小的反应，试管内压强降低，在大气压的作用下烧杯中的水发生倒吸 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 打开K1，缓缓推动注射器活塞，向试管中注入约为3倍b气体的a气体，氨过量；关闭K1，恢复室温，试管中可观察到的现象是生成白烟，而后有白色固体凝结在试管内壁，发生反应的化学方程式为8NH3＋3Cl2N2＋6NH4Cl。再打开K2，可观察到的现象是烧杯中的水倒流进入试管中，原因是该反应是气体体积减小的反应，试管内压强降低，在大气压的作用下烧杯中的水发生倒吸。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13.(15分)氮化铬(CrN)难溶于水，常用作耐磨涂层。添加到机械部件能够增强它们的润滑性和耐磨损性。实验室可用无水氯化铬(CrCl3)与氨气在高温下反应制备，装置如图所示(夹持与加热装置省略)。已知无水CrCl3易潮解，高温下能被氧气氧化。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 回答下列问题： (1)连接以下部分装置制取干燥的NH3，相应的连接顺序是_____→_____→_____(填接口字母编号，按气流从左到右的方向)。 b　 e　 f　 制取氨气应该用生石灰和浓氨水，用碱石灰干燥，故顺序为b→e→f； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (2)实验开始时，通入NH3一段时间后再加热装置A，目的是___________________。 排出装置中的空气 实验开始时，通入NH3一段时间后再加热装置A，目的是排出装置中的空气； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (3)装置A玻璃管中产生大量白烟，则A中发生反应的化学方程式为______________________________，实验过程中需间歇性微热m处导管，其原因是_________________________________________。 4NH3＋CrCl3CrN＋3NH4Cl　 防止反应生成NH4Cl固体堵塞导管造成危险 装置A玻璃管中产生大量白烟，白烟为氯化铵，则A中发生反应的化学方程式为4NH3＋CrCl3CrN＋3NH4Cl；实验过程中需间歇性微热m处导管，其原因是防止反应生成NH4Cl固体堵塞导管造成危险； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (4)装置B的作用是_________________________________。 防止空气中的水蒸气进入装置A中 装置B的作用是防止空气中的水蒸气进入装置A中； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (5)有同学认为该装置有一个缺陷，该缺陷是__________________。 缺少尾气处理装置 该装置有一个缺陷，缺少尾气处理装置。 返回 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 谢 谢 观 看 第五章　化工生产中的重要非金属元素 返回 $