专题7 第三单元 含氮化合物的合理使用-【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教师用书word（苏教版）

本讲义聚焦含氮化合物的合理使用，系统梳理铵盐的性质及NH₄⁺检验方法，氨气的实验室制法，常见氮肥的分类、性质及使用注意事项，氮氧化物的来源、危害及无害化处理，构建“性质-制备-应用-环保”的完整知识支架。 资料通过实验探究（如氨气制备装置选择、干燥剂讨论）和真实情境分析（氮肥使用与土壤酸碱性关系、氮氧化物尾气处理），培养科学探究与实践能力和科学态度与责任，课中辅助教师引导学生深化理解，课后例题与练习帮助学生巩固知识，查漏补缺。

第三单元　含氮化合物的合理使用 [学习目标]　1.了解铵盐的主要性质及N的检验方法。　2.认识铵盐在农业生产中的应用和对生态环境的影响。　3.结合真实情境并通过实验探究，了解氨气的实验室制法。　4.认识氮氧化物的来源及对生态环境的影响以及防治方法。 任务一　铵盐的性质 1.铵盐 (1)概念：由铵根离子和酸根离子形成的离子化合物。 (2)物理性质：多为无色、易溶于水的晶体。 (3)化学性质 ①不稳定性 a.NH4Cl受热分解：NH4ClNH3↑＋HCl↑。 b.NH4HCO3受热分解：NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O。 ②与碱反应(铵盐与碱溶液反应的离子方程式) a.在稀溶液中不加热：N＋OH－NH3·H2O。 b.加热时或浓溶液：N＋OH－NH3↑＋H2O。 (4)N的检验 ①原理 ②操作方法 取少量固体样品(或溶液)于试管中，加入浓氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口)，试纸变蓝(或产生白烟)，则证明固体样品(或溶液中)含有N。 2.氨气的实验室制法 (1)制备原理 铵盐(NH4Cl)与强碱[Ca(OH)2]共热反应生成NH3，其化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。 (2)实验装置 固体＋固体气体 或 (3)收集和验满 收集：NH3极易溶于水，密度比空气小，可以用向下排空气法收集。 学生用书⬇第46页 验满：把湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色；或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生。 [交流研讨]　(1)用该装置还可以制备哪些气体？ 提示：氨气的发生装置还可以用来制取O2等。 (2)氨气中含有水蒸气，选用的干燥剂是什么？能否用浓硫酸或无水氯化钙干燥？ 提示：浓硫酸能与氨气反应，生成铵盐，应用碱石灰或生石灰、KOH固体等碱性干燥剂干燥氨气；因为NH3为碱性气体，且能与CaCl2反应生成CaCl2·8NH3，所以不能用浓硫酸、无水氯化钙干燥。 (3)能否将收集气体的小试管换为有单孔塞子的集气瓶？ 提示：不能。这样瓶内的空气无法排出，收集的氨气不纯。 (4)装置中试管口塞一团棉花的作用是什么？ 提示：防止氨气沿试管壁冲出与空气形成对流，塞一团棉花使收集到的氨气更纯净。 (5)制取氨气时，多余的氨气要吸收掉，以避免污染空气。在吸收时要防止倒吸，常采用的装置有哪些？ 提示： 氨气的实验室制法口诀 消灭铵盐热成氨，装置同氧心坦然； 碱灰干燥下排气，管口需堵一团棉； 与水作用排气法，根据密度定上下； 不溶微溶排水法，所得气体纯度大。 1.下列关于铵盐的叙述中正确的是(　　) ①所有铵盐中氮元素的化合价都是－3价　②所有铵盐都溶于水　③铵态氮肥不应与草木灰混合使用　④铵盐都是离子化合物　⑤铵盐都能与碱反应，不能与酸反应 A.①③④ B.②③④ C.①②③④ D.①②③④⑤ 答案：B 解析：NH4NO3中氮元素有－3价和＋5价，①错误；NH4HCO3既能与碱反应，也能与酸反应，⑤错误。故B项正确。 2.实验室可选用下列装置和试剂制备氨气，并干燥、收集和处理尾气。下列说法正确的是(　　) A.①和②均可用于实验室制备氨气 B.③中盛有碱石灰或无水氯化钙可用于干燥氨气 C.④可用于收集氨气，气流方向为左进右出 D.⑤中盛有稀硫酸可用于氨气的尾气处理 答案：C 解析：氯化铵受热分解成NH3和HCl，NH3和HCl遇冷会重新化合成NH4Cl，①不能用于实验室制备NH3；向氧化钙中滴加浓氨水时发生反应CaO＋NH3·H2OCa(OH)2＋NH3↑，②能用于实验室制备NH3，A项错误；NH3能用碱石灰干燥，无水CaCl2能吸收NH3，不能用无水CaCl2干燥NH3，B项错误；NH3的密度比空气的密度小，故④用于收集NH3，气流方向为左进右出，C项正确；若用⑤中盛有的稀硫酸吸收NH3会发生倒吸，D项错误。 3.氨气是化学实验室常需制取的气体。实验室制取氨气通常有两种方法： 方法一：固体氢氧化钙与氯化铵共热 方法二：生石灰与浓氨水反应 (1)下面的制取装置图中，方法一应选用装置　　　　(填“A”或“B”，下同)，方法二应选用装置　　　　。 (2)写出生石灰与浓氨水反应制取NH3的反应方程式：　　　　　　　。 (3)在制取后，如果要干燥氨气，应选用的干燥剂是　　　　(填字母，下同)，收集氨气的方法是　　　　。 A.浓硫酸 B.碱石灰 C.五氧化二磷 D.向上排空气法 E.排水法 F.向下排空气法 (4)检验氨气是否收集满的方法是　　　　　　 　　　　　　　。 答案：(1)A　B　(2)CaO＋NH3·H2OCa(OH)2＋NH3↑　(3)B　F　(4)将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口处，若试纸变蓝，说明气体已收集满(或用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟生成，说明气体已收集满) 解析：A装置适用于固体与固体加热制气体，B装置适用于液体与固体(或液体)不加热制气体。NH3为碱性气体，只能用碱性干燥剂。检验NH3一般用湿润的红色石蕊试纸或蘸取浓盐酸的玻璃棒。 学生用书⬇第47页 两种快速制取氨气的方法 1.加热浓氨水法 在试管中加入2～4 mL的浓氨水，加热即可产生氨气。如图所示 2.将浓氨水滴加到固体强碱或生石灰上制取氨气 实验装置 反应原理 ①减少溶剂：NaOH固体吸水(或CaO与水反应)，减少溶剂，促使NH3放出 ②提供热源：NaOH溶于水放热(或CaO与水反应放热)，促使一水合氨分解出NH3 任务二　常见氮肥及其使用　氮氧化物的无害化处理 1.常见氮肥 分类 性质特点 注意事项 铵态 氮肥 易溶于水、不稳定、与碱反应 低温保存，深施盖土，避免受热；不可与碱性物质(如草木灰等)混合使用 硝态 氮肥 易溶于水，N不易被以带负电荷为主的土壤胶粒所吸附 在潮湿的土壤中流动性大；当土壤湿度大时，硝酸根经微生物作用可还原成气体(NO、N2O、N2)逸出，导致硝态氮肥的损失，因此硝态氮肥多用于冷凉的旱地 尿素 有机氮肥，白色晶体，是目前固态氮肥中含氮量最高的一种化肥 尿素是一种中性肥料，适用于各种土壤和作物。肥效高、易保存、使用方便，长期使用对土壤的破坏作用小 2.合理使用化肥 (1)考虑因素：土壤酸碱性、作物营养状况、化肥本身性质。 (2)过量施用化肥的危害 ①长期使用化肥的土壤容易酸化、板结。 ②部分化肥随着雨水流入溪水、河水和湖泊，造成水体富营养化，产生水华等污染。 [交流研讨1]　为什么硝态氮肥不宜在高温天气、多雨的水田区施用，而多用于冷凉的旱地？ 提示：硝态氮肥在土壤湿度大的情况下易进行反硝化作用而损失，且受热易分解。 [交流研讨2]　为什么适应在pH较高的石灰性土壤中生长的植物优先使用硝态氮肥，而适应在酸性土壤中生长的植物优先使用铵态氮肥？ 提示：硝态氮肥易溶于水，对作物吸收钙、镁、钾等养分无抑制作用，长期使用可有效改良碱性土壤。铵态氮肥在碱性环境中氨易挥发损失，作物吸收过量铵态氮对钙、钾的吸收有一定的抑制作用。 3.氮氧化物的无害化处理 (1)氮氧化物的来源 氮氧化物(NOx)是大气污染物，主要包括：一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)。化石燃料的燃烧、硝酸生产等工业废气，机动车的尾气等都产生大量的氮氧化物，污染大气。 (2)氮氧化物的危害 ①酸雨：NO2HNO3，随雨水降落的硝酸会危害动植物和建筑物等。 ②光化学烟雾：臭氧与氮氧化物和一些碳氢化合物在紫外线照射下发生作用形成光化学烟雾。具有特殊气味，刺激眼睛，对人体健康和植物生长等都有很大危害。 学生用书⬇第48页 (3)预防和控制氮氧化物的污染 ①减少化石燃料使用并进行脱硝处理，积极寻找替代能源。 ②合理处理工业废气，减少有害气体排放。 ③汽车尾气：以甲醇、液化气代替汽油；安装汽车尾气净化装置，将NO、CO转化为无害气体，化学方程式：2NO＋2CON2＋2CO2；使用以液化天然气或高效燃料电池作为动力的新型环保汽车等方法，减少汽车尾气的排放。 1.施用氮肥能促进作物生长，并能提高作物中蛋白质的含量。下列关于氮肥的说法错误的是(　　) A.尿素[CO(NH2)2]是一种氮肥 B.储存碳酸氢铵时，应密封并置于阴凉通风处 C.铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰等混合使用 D.氮肥溶于水，其中的氮元素均以铵根离子形式存在 答案：D 解析：尿素[CO(NH2)2]是一种常用的高效的氮肥，A正确；由于碳酸氢铵在温度较高时易分解，则储存碳酸氢铵时，应密封并置于阴凉通风处，B正确；铵态氮肥与碱性物质反应生成氨气而降低肥效，C正确；氮元素在尿素中以分子形式存在，硝态氮肥中氮元素以N，D错误。 2.(2025·上海光明中学期中)已知土壤胶体粒子带负电荷，能吸附土壤中的正离子，有利于有些植物对正离子的吸收。土壤中施用含氮量相等的下列化肥(以NH4Cl为例，溶于水得到的是N和Cl－)，从化学式分析其中肥效最低的是(　　) A.(NH4)2SO4 B.NH4Cl C.(NH4)2CO3 D.NH4NO3 答案：D 解析：由化学式可知，四种铵盐中硝酸铵的含氮量最大，则含氮量相等的四种铵盐中硝酸铵的铵根离子物质的量最小，由土壤胶体粒子带负电荷，能吸附土壤中的阳离子，有利于有些植物对阳离子的吸收可知，肥效最低的是硝酸铵，故选D。 3.(1)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式：　　　　　　 　　　　　　　。 (2)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。 ①NO2被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比为1∶1，写出该反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　。 ②NO与NO2按物质的量之比为1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是　　　　。 答案：(1)2NO＋2CON2＋2CO2 (2)①2NO2＋2NaOHNaNO3＋NaNO2＋H2O ②NaNO2 解析：(2)①NO2被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比为1∶1，根据原子守恒及得失电子守恒可知应该是硝酸钠和亚硝酸钠，同时还有水生成，该反应的化学方程式为2NO2＋2NaOHNaNO3＋NaNO2＋H2O。②NO与NO2按物质的量之比为1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，属于＋2价和＋4价氮元素之间的归中反应，所以该钠盐的化学式是NaNO2。 1.以下性质不属于铵盐的通性的是(　　) A.易溶于水 B.含有N C.可分解放出氮气 D.能与碱反应放出氨气 答案：C 解析：铵盐多为无色晶体，易溶于水，均含有N，都能与碱反应放出氨气，A、B、D项属于铵盐的通性。 2.诺贝尔化学奖曾授予德国化学家Gerhard Ertl，以表彰他对固体表面化学研究过程中的重大发现。使CO、NOx等在铂表面发生化学反应转变成无毒气体，以减少汽车尾气中有毒气体的排放，正是此项研究的重要应用之一。下列有关说法不正确的是(　　) A.CO在铂表面被氧化生成CO2，铂起催化作用 B.汽车尾气中的NOx在铂表面发生反应的产物是N2 C.CO在铂表面可能和O2、NOx反应 D.NOx、CO、CO2均能与人体中的血红蛋白结合 答案：D 解析：CO、NOx在铂表面发生的反应为CO＋NOx→CO2＋N2(未配平)，也可能是CO与O2反应，此过程中铂作催化剂；CO2不能与人体中的血红蛋白结合。 3.肥田粉是我国最早使用的氮肥，主要成分(NH4)2SO4易溶于水，其水溶液呈弱酸性。有关(NH4)2SO4的说法错误的是(　　) A.能与BaCl2溶液反应 B.长期使用会导致土壤酸化 C.能与NaOH溶液反应 D.其水溶液中的阳离子只有H＋ 答案：D 解析：硫酸铵与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，A正确；(NH4)2SO4的水溶液呈弱酸性，长期使用会导致土壤酸化，B正确；(NH4)2SO4能与NaOH溶液发生复分解反应生成一水合氨，C正确；硫酸铵溶液呈酸性，故溶液中的阳离子有铵根离子和氢离子，D错误。 4.某学习兴趣小组探究氨气的制取实验： (1)甲同学拟用下列实验方法制备氨气，其中合理的是　　　　(填字母，下同)。 A.将氯化铵固体加热分解 B.将浓氨水滴入氢氧化钠固体中 C.将氢氧化钠固体加入浓氨水中 D.将氯化铵稀溶液滴入氢氧化钠固体中 学生用书⬇第49页 (2)根据上述正确的原理，该同学欲用下列常见的实验室制气装置制取氨气，适宜的装置是　　　　。 (3)气体的性质是气体收集方法选择的主要依据，下列性质与收集方法无关的是　　　　(填序号)。 ①密度　②颜色　③溶解性　④热稳定性　⑤与氧气反应 (4)下图是甲同学设计收集氨气的几种装置，其中可行的是　　　　，集气的原理是　　　　　　　。 答案：(1)B　(2)C　(3)②④　(4)d　利用氨气密度小于空气，采用短管进氨气，长管出空气，即可收集氨气 解析：(1)加热氯化铵产生氯化氢和氨气，遇冷又转化为氯化铵固体，不能制取氨气；用浓氨水与氢氧化钠固体混合制氨气时，将氨水滴入氢氧化钠固体中更方便操作，而且节约氨水的用量；氨气极易溶于水，若用稀溶液制取，产量较少。(2)根据所给试剂看，不需要加热条件。(3)收集气体可采用排空气法(密度、气体不能被氧气氧化等)，也可采用排水法(不易溶于水)，与颜色和热稳定性无关。(4)氨气极易溶于水，且密度小于空气，采用向下排空气法收集。 学科网（北京）股份有限公司 $