5.2.2 氨的性质与应用（教学课件）高一化学人教版必修第二册

该高中化学课件以氨气的性质与应用为核心，通过“一战之谜”历史情境导入，引导学生探究德国坚持战争的化学原理，进而系统学习氨的物理性质（色态、气味、溶解性等）、化学性质（非氧化还原与氧化还原反应）及实际应用，构建从问题到知识的学习支架。 其亮点在于融合实验探究（如喷泉实验验证溶解性与碱性）、化学史（奥斯特瓦尔德催化氧化制硝酸）及生活应用（液氨泄漏处理、制冷剂），培养科学探究与实践、科学思维素养。例如设计CO₂喷泉实验延伸探究，结合化合价分析氨的氧化还原性，帮助学生建立“性质决定用途”的化学观念，教师可通过情境与实验提升教学互动性。

硝酸是制备制造炸药的重要战争物资，一战前它由产于智利的硝石与硫酸反应制取，而硝石的贮量有限。 早在 1913 年之前，人们发现德国有发动世界大战的可能，便开始限制德国进口硝石，以为世界会太平无事了。 人们错误认为德国的硝酸不足，火药生产受到限制，战争顶多只会打半年，然而战争打了四年多。 一战之谜 德国为什么能坚持这么久的战争呢？ 是什么力量在支持着它呢？ 氨气的性质与应用 学习目标 氨物理性质 通过日常生活及实验，认识颜色、状态、密度、水溶性、沸点 氨的非氧化还原反应 通过实验及电离原理，认识氨与水及酸的反应 氨的氧化还原反应 从氮的价态处于最低价认识氨的还原性，从氢的价态认识氮的氧化性 氨气长什么样子？ 交流讨论 1. 根据日常生活常识，氨有什么物理性质？ 一、氨物理性质及应用 氨 颜色 无色 状态 气体 气味 刺激性 交流讨论 1. 根据日常生活常识，氨有什么物理性质？ 2. 设计实验证明氨极易溶于水。 火山喷发 音乐喷泉 是何原理？ 问题探究 水 一、氨物理性质及应用 氨 颜色 无色 状态 气体 气味 气体 水溶性 极易溶于水 700 交流讨论 1. 根据日常生活常识，氨有什么物理性质？ 2. 设计实验证明氨极易溶于水。 3. 根据化学知识——相对分子质量，氨有什么物理性质？ 一、氨物理性质及应用 颜色 无色 状态 气体 气味 气体 水溶性 大于空气 密度 水溶性 极易溶 700 氨 交流讨论 1. 根据日常生活常识，氨有什么物理性质？ 2. 设计实验证明氨极易溶于水。 3. 根据化学知识——相对分子质量，氨有什么物理性质？ 4. 根据氨贮存钢瓶中，说明氨有何性质？ 一、氨物理性质及应用 氨 颜色 无色 状态 气体 气味 气体 水溶性 大于空气 密度 水溶性 极易溶 700 较高 沸点 -33.35 ℃ 易液化 液氨作制冷剂 Cl2、SO2、NO2均易液化 学以致用 液氨泄漏有何现象？ 泄漏处，白茫茫的一片 空气中弥漫着 一股浓烈的刺激性气味 进入厂区呼吸都感到困难，寒气逼人 消防队员是用何物质去 吸收弥漫在大气中的NH3？ 液氨泄漏的处理 学以致用 用水枪喷水吸收空气中的氨 为何溶液显红色？ 问题探究 氨气的化学性质 形成喷泉 NH3只是简单的溶解于水吗？ 形成红色喷泉 感受﹒ 理解 氨极易溶于水 溶液显碱性 氨的喷泉实验，喷泉是红色的，说明发生了化学反应。 氨水中含少量OH－ ，呈弱碱性，故能使酚酞试液变红。 思考﹒ 讨论 NH3·H2O NH3＋H2O 大部分 NH3·H2O 少部分 二、氨的化学性质与应用 1. 非氧化还原反应 氨 与水反应 NH3＋H2O NH3·H2O NH3·H2O NH4＋＋OH－ NH3是唯一的碱性气体！ 氨水中溶质是NH3，不是NH3·H2O ！ 难溶气体：N2(1 ∶ 0.02)；H2(1 ∶ 0.02) 微溶气体：O2(1 ∶ 0.2) 可溶气体：Cl2(1 ∶ 2) 易溶气体：SO2(1 ∶ 40) 极易溶气体：HCl(1 ∶ 500) NH3 1∶700 常见气体在常温常压下的溶解度 规律方法点拨 经常比较和归类，是学习化学的一种好方法 普利斯特利(英国) 根据收集到氨的性质，起名叫“碱性空气”。当时人们不刚刚研究空气，“空气”这个名词其实与我们今天说的“气体”更相近。 法国 后来，贝托雷又进一步确定了氨的组成，还为它取名为“挥发性碱”，使人们对氨的认识又有了一次飞跃。 化学趣史 实验探究 现象 结论 湿润的红色石蕊试纸变成蓝色 氨水易挥发，氨气的水溶液具有碱性 红色褪去 二、氨的化学性质与应用 1. 非氧化还原反应 氨 与水反应 NH3＋H2O NH3·H2O NH3·H2O NH4＋＋OH－ NH3是唯一的碱性气体！ 氨水中溶质是NH3，不是NH3·H2O ！ NH3·H2O不稳定 浓溶液 NH3·H2O ＝NH3↑＋ H2O 稀溶液 NH3·H2O NH3↑＋ H2O 氨水与液氨比较 氨水 液氨 分类 微粒 分子 离子 —— 归纳与整理 归纳与整理 NH3是碱性气体，可和什么物质反应？ 问题探究 写出反应的化学方程式。 问题探究 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 二、氨的化学性质与应用 1. 非氧化还原反应 氨 与水反应 NH3＋H2O NH3·H2O NH3·H2O NH4＋＋OH－ NH3是唯一的碱性气体！ 氨水中溶质是NH3，不是NH3·H2O ！ 与酸反应 NH3＋HCl＝NH4Cl 白烟 （检验NH3） 问题探究 将浓盐酸铁为浓硫酸、浓硝酸是否也有此现象？ 二、氨的化学性质与应用 1. 非氧化还原反应 氨 与水反应 NH3＋H2O NH3·H2O NH3·H2O NH4＋＋OH－ NH3是唯一的碱性气体！ 氨水中溶质是NH3，不是NH3·H2O ！ 与酸反应 NH3＋HCl＝NH4Cl 白烟 （检验NH3） NH3＋HNO3＝NH4NO3 白烟 与挥发性的酸反应有白烟 2NH3＋H2SO4＝(NH4)2SO4 无白烟 1. 氨水作化肥有何缺点？ 2. 用什么方法可解决这个问题？ 交流讨论 NH4Cl NH4NO3 (NH4)2SO4 (NH4)2CO3 NH4HCO3 常见铵盐 氮肥简介 铵态氮肥 其它氮肥 硝态氮肥 如：KNO3 有机态氮肥 如：CO(NH2)2 （俗称硫铵又称肥田粉） (NH4)2SO4 NH4Cl （俗称氯铵） NH4HCO3 （俗称碳铵） NH4NO3 （俗称硝铵） 资料在线 NH3 N2 -3 0 NH3中N元素为－3价，只有还原性 据氧化还原反应，NH3中的N元素具有什么性质？ 问题探究 二、氨的化学性质与应用 2. 氧化还原反应 氨 还原性 4NH3＋3O2 2N2＋6H2O 点燃 O2 瑞典ASES公司设计用于驱动潜艇的液氨—液氧燃料电池。 化学与生活 NH3 N2 NO -3 0 +2 NH3中N元素为－3价，只有还原性 据氧化还原反应，NH3中的N元素具有什么性质？ NH3 -3 问题探究 1909年奥斯特瓦尔德因对催化作用的研究获诺贝尔化学奖 回顾历史 工业的关键在于催化剂的使用 ——奥斯特瓦尔德 　　1902年提出了著名的奥斯特瓦尔德过程，即氨气通过催化剂（例如铂）作用被氧化生成一氧化氮，一氧化氮在空气中氧化为二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，生成的一氧化氮可以重新利用。 奥斯特瓦尔德(左)范托夫做实验 氨的催化氧化 二、氨的化学性质与应用 2. 氧化还原反应 氨 还原性 4NH3＋3O2 2N2＋6H2O 点燃 O2 4NH3＋5O2 4NO＋6H2O 催化剂 思考﹒ 运用 一战德国能坚持四年的战争，其中的化学原理是什么？ NH3 NO NO2 HNO3 NH4NO3 N2 H2 已知煤和水反应可生成H2和CO。 氯气有毒，一旦泄露会造成对空气的严重污染。工业上常用浓氨水检验氯气管是否漏气。(已知Cl2可将NH3氧化成N2)。 若漏气则检验的现象是：___________。 并写出有关反应的化学方程式为___________________________________________。 由题给信息：Cl2可将NH3氧化成N2，可知Cl2被还原为HCl，HCl又与NH3反应生成NH4Cl小颗粒，而产生白烟。 看谁做得既准又快 2NH3＋3Cl2＝N2＋6HCl HCl＋NH3＝NH4Cl 6HCl＋6NH3＝6NH4Cl 8NH3＋3Cl2＝N2＋6NH4Cl 二、氨的化学性质与应用 2. 氧化还原反应 氨 还原性 O2 4NH3＋3O2 2N2＋6H2O 点燃 4NH3＋5O2 4NO＋6H2O 催化剂 Cl2 2NH3＋3Cl2＝N2＋6HCl （NH3不足） (NH3过量) 8NH3＋3Cl2＝N2＋6NH4Cl 还原性 碱性 NOx 8NH3＋6NO2 7N2＋12H2O 催化剂 已知NH3在加热条件下与氧化铜反应生成红色固体，同时生成一种无色气体，请写出此反应的方程式。 历史上科学家用此反应制N2 从氧化还原反应看，NH3具有还原性，是否具有氧化性？ -3 0 +2 NH3中H元素为＋1价，可被还原剂还原 NH3 N2 NO +1 0 H2 问题探究 　 工业上NaNH2用于制取靛青染料； LiNH2主要用于有机合成和药物制造，是具有良好前景的储氢材料。　 请写出钠与液氨反应的方程式。 反应与钠和水反应相似 　　科学家在液氨中加入金属钠或金属锂制备NaNH2、LiNH2。　 你学会了吗？ 二、氨的化学性质与应用 2. 氧化还原反应 氨 还原性 O2 4NH3＋3O2 2N2＋6H2O 点燃 4NH3＋5O2 4NO＋6H2O 催化剂 Cl2 2NH3＋3Cl2＝N2＋6HCl （NH3不足） (NH3过量) 8NH3＋3Cl2＝N2＋6NH4Cl 还原性 碱性 NOx 8NH3＋6NO2 7N2＋12H2O 催化剂 氧化性 2Na＋2NH3(l)＝2NaNH2＋H2↑ 这节课我学到了什么？ （用一句话表示） 你还有什么疑问？ 课堂小结 课堂小结 氨气的性质和应用 NH3 易液化 液氨 致冷剂 碱性 酸 铵盐 化肥 CO2 NaCl 小苏打 还原性 O2 NO N2 制硝酸 燃料电池 NOx N2 尾气处理 Cl2 N2 检氯泄漏 F2 NF3 激光材料 Cl2 N2H4 火箭燃料 氧化性 NaNH2 药物 LiNH2 储氢材料 N2H4可用作火箭燃料，它可由氨和次氯酸钠制备，同时生成一种钠盐和水，请写出制备的离子程式： __________________________________________________________________ －3 －2 1 ＋1 －1 2 挑战自我 通过氨气的喷泉实验得到启发，我们该如何设计一个CO2的喷泉实验。 问题探究 形成喷泉的气体和吸收剂 规律总结 气体 吸收剂 NH3 水或盐酸 HCl 水或碱溶液 SO2、CO2 NO2 、Cl2 碱溶液 NO2 、O2 水 Cl2 KI溶液 A干燥气体 B 液体 A NO2 水 B SO2 4 mol/L NaOH C Cl2 饱和食盐水 D HCl 水 下列组合能形成明显喷泉并充满烧瓶的是 看我七十二变 喷泉的颜色能否改变？ 你能设计出一个蓝色的喷泉实验来吗？ 探究﹒ 拓展 在氨的喷泉实验中，烧瓶内溶液的物质的量浓度是多少？(假设实验是在标准状况下进行) 氨气体积设为V L 氨气物质的量为：V/22.4 mol 氨水溶液体积也是V L 氨水溶液物质的量浓度为 考考你的智慧 若烧瓶中液体只占烧瓶体积的80%，则溶液又为多少？ 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 质疑▪联想 如何操作也能产生喷泉？ 据氮、氢的 价态 认识氨的还原性及氧化性 66 Lavf59.27.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v1.1.7 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Lavf57.71.100 Codec by Bilibili XCode Worker v4.8.17(fixed_gap:False) Lavf57.71.100 Codec by Bilibili XCode Worker v4.4.33(fixed_gap:False) Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.1 Lavf57.71.100 Codec by Bilibili XCode Worker v4.4.33(fixed_gap:False) Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $