5.2.2 氨及铵盐 课件 -2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

第五章 化工生产中的重要非金属元素 5.2.2 氨和铵盐 氨气的分子结构 空间构型： 三角锥形 金华一化工厂氨气泄漏 思考： 通过观看视频，你可推测出氨气有哪些物理性质？ 1.物理性质 颜色 气味 状态 密度 溶解性 沸点 ____ __________气味 气体 比空气 的___ _____溶于水(常温常压1∶700) 较低，易液化 无色 有刺激 性 小 极易 一、氨气 拓展：气体溶解度大小 NH3(1:700) > HCl(1:500) > SO2(1:40) > H2S(1:2.6) > Cl2(1:2) > CO2(1:1) 氨气分子之间容易形成氢键，沸点更高，容易液化。 氨气 液氨 液化放热 汽化吸热 液氨用作制冷剂 氨易液化，液氨汽化时要吸收大量的热，使周围温度急剧降低。因此液氨常作制冷剂。 （1）收集氨气用什么方法？有哪些注意事项？ 【思考】 （2）氨气可以作为制冷剂的原因是什么？ 防倒吸（若液体与气体反应速率太快，则需要防倒吸） （3）若用水吸收氨气应该注意什么？ 向下排空气法收集，且收集装置需充分干燥 氨的溶解性——喷泉实验 [实验5-6] 在干燥的圆底烧瓶里充满NH3，用带有玻璃管和胶头滴管(预先吸入水)的橡胶塞塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯中(预先在水里滴入少量酚酞溶液)。打开弹簧夹，挤压胶头滴管，使水进入烧瓶。观察并描述现象，分析原因。 2. 喷泉实验 喷泉实验 在干燥的圆底烧瓶里充满NH3，用带有玻璃管和胶头滴管（预先吸入水）的橡胶塞塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯中（预先在水里滴入少量酚酞溶液）。打开弹簧夹，挤压胶头滴管，使水进入烧瓶。观察并描述现象，分析出现这些现象的可能原因。 烧杯中的酚酞溶液由玻璃管进入烧瓶，形成红色喷泉。 引发操作 现象： 结论： ①氨极易溶于水 ②氨水显碱性 2、喷泉实验 NH3 + H2O NH3·H2O NH4+ + OH- （1）根据实验形成喷泉的原因是什么？ 氨气极易溶于水中，使烧瓶内的压强迅速减小与外界形成压强差，在压强差作用下液体进入烧瓶形成喷泉。 【思考】 （2）将上述实验装置中的胶头滴管去掉,探究如何产生喷泉实验? 用热毛巾/冰毛巾捂住烧瓶 （3） 某同学做该实验时，打开止水夹后将胶头滴管内的水挤入烧瓶内，可并未产生喷泉，试分析实验失败可能的原因是什么？ a.装置气密性不好；b.气体的纯度不高；c.烧瓶不干燥等。 ④烧杯内装入足量的水，以防止因水量不足而造成喷泉停止或不发生 ①装置的气密性良好 ②圆底烧瓶要保持干燥 ③圆底烧瓶内要充满气体 喷泉实验成功的关键有哪些? （4）是否只有极易溶于水的气体才能进行喷泉实验？若不是，还有哪些气体可以？ 喷泉形成原理： 容器内外产生较大的压强差 （1）减小内压：如图烧瓶内的气体极易溶于水或易与溶液发生化学反应从而使烧瓶内气压迅速降低，在大气压作用下，烧杯中的液体迅速向上流动，从而形成喷泉。 （2）增大外压：如图锥形瓶内发生化学反应，产生气体，从而使锥形瓶内压强迅速增大，促使锥形瓶内液体迅速向上流动，形成喷泉。 常见喷泉实验装置 挤压滴管，气体溶解，P内<P外 捂住烧瓶（用热毛巾），气体逸出溶解，松手后，P内<P外 锥形瓶发生化学反应，产生气体，P下>P上 气体 液体 原理 NH3 水或酸 NH3、HCl均属于极易溶于水的气体，常温下,NH3的溶解度为1∶700,HCl的溶解度为1∶500 HCl 水或碱 CO2 NaOH 溶液 均能与强碱溶液反应 2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O 2NaOH+SO2====Na2SO3+H2O 2NaOH+Cl2====NaClO+NaCl+H2O 2NaOH+2NO2====NaNO3+NaNO2+H2O SO2 Cl2 NO2 常见喷泉实验试剂组合 随堂练习 【例1】 如图所示：烧瓶中充满干燥气体a，将胶头滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻震荡烧瓶，然后打开弹簧夹，烧杯中的液体呈喷泉状喷出，则a、b不可能是( ) A． a为HCl气体，b为H2O B． a为CO2气体，b为浓NaOH溶液 C． a为Cl2气体， b为饱和NaCl溶液 D． a为Cl2气体， b为浓NaOH溶液 C 14 【例2】下列有关操作不可能引发喷泉的是(　　) A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹 B.挤压装置②的胶头滴管使饱和NaHCO3溶液全部进入烧瓶，然后打开止水夹 C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹 D.在装置④的水槽中加入适量生石灰并打开止水夹 B 【思考】对比氯水，氨水的主要成份有哪些？氨水与液态氨有何区别？ 溶于水的NH3有一部分与水发生反应，使溶液显碱性 NH 3 + H2O NH 3· H2O NH3·H2O NH 3·H2O NH4+ + OH- NH3·H2O ==== NH3↑+H2O △ (1)可溶性一元弱碱，在溶液中部分电离 【注意】 ①氨可使能使酚酞溶液变红或湿润的红色石蕊试纸变蓝色 ②NH 3·H2O不能写成“NH4OH”，离子方程式中NH 3·H2O不能拆 ③氨水应避光密封保存 二、氨气化学性质 1. NH3与水反应 (2)NH3·H2O不稳定，易分解 氨溶于水溶液呈弱碱性 大部分NH3与水结合成 NH3·H2O， NH3·H2O中一小部分电离成 NH4+ 和 OH- OH- 、NH4+ NH3、 H2O、 NH3•H2O、 、H+(极少量) （一水合氨 ） 【思考与讨论】氨水的成分？ NH3 + H2O NH3•H2O NH4+ + OH- 【思考】对比氯水，氨水的主要成份有哪些？氨水与液态氨有何区别？   液氨 一水合氨（NH3·H2O） 氨水 物质 类别 粒子 种类 主要 性质 纯净物 氢化物 非电解质 纯净物 一元弱碱 电解质 混合物：氨的水溶液 NH3 “三分子”:NH3·H2O、NH3、H2O； “三离子”:NH4＋、OH-、H＋（少） NH3·H2O 挥发时吸热，常做制冷剂 受热易分解： NH3·H2O=NH3↑+H2O △ 呈弱碱性，易挥发，应密封保存 随堂练习 【例3】下列关于氨水的叙述正确的是（ ） A．氨水显碱性，是因为氨水是一种弱碱 B．氨水和液氨成分相同 C．氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3（除水外） D．1 mol·L-1的氨水指在1 L溶液中含NH3、NH3·H2O、 NH4+ 物质的量之和为1 mol D 【例4】、判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (１)NH3溶于水溶液呈弱碱性故NH3为弱碱。 (　　　) (２)氨的喷泉实验说明NH3易溶于水。 (　　　) × √ 19 NH3 + HCl = NH4Cl （白烟） 可检验NH3或HCl(考点) 【应用】 【实验】用玻璃棒蘸浓氨水，与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近，有何现象？为什么？ 2、与酸反应 产生大量白烟 【现象】 【思考】有没有其它的酸和氨水反应，也可以出现上述实验现象呢？什么样的酸可以和氨水发生上述反应呢？ 魔 术：魔棒生烟 【知识延伸】 挥发性酸（HCl、HNO3等）遇氨气均有白烟生成； 难挥发性酸如H2SO4、H3PO4无此现象。 NH3+HNO3 = NH4NO3 （白烟） 2NH3+ H2SO4 = (NH4)2SO4 NH3不能用浓硫酸干燥。 NH3 + H+ = NH4+ 与酸反应的本质： 浓硝酸、浓盐酸等挥发性酸遇NH3才会产生白烟，硫酸等难挥发性酸遇NH3不产生白烟现象。 【例4】、下列有关NH3两个实验说法中正确的是（　　） A．两个实验均表现了NH3易溶于水 B．两个实验均表现了NH3易挥发 C．两个实验均表现了NH3是碱性气体 D．两个实验均表现了NH3是还原性气体 A 随堂练习 NH3分子中氮元素的化合价为－3价，处于最低价，因此氨只有还原性， NH3能与O2、Cl2等的反应 4NH3 + 5O2=== 4NO + 6H2O △ 催化剂 失5e-×4 得4e-×5 氨的催化氧化是工业制硝酸的基础 (放热反应) 3、氨的还原性 （1）氨的催化氧化 拓展：工业制取硝酸 4NH3+5O2 4NO+6H2O 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 【工业制硝酸原理】 N2→NH3→NO→NO2→HNO3 24 （2）与Cl2反应 2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl 失3e-×2 得2e-×3 【思考】管道工人用浓氨水检验氯气管道是否漏气，如果管道某处漏气，会产生白烟，其中发生哪些化学反应么? 2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl NH3 + HCl = NH4Cl 8NH3 + 3Cl2 = N2 + 6NH4Cl 故过量NH3 与Cl2反应可表示为： （检验氯气管道是否泄露） 25 （3）与CuO反应 （4）与某些盐溶液反应（如AlCl3） Al3+ + 3NH3·H2O = Al(OH)3 【思考】根据氨气的性质，请同学们回答检验氨气的方法有哪些？ 1、湿润的石蕊试纸 ＝> 变蓝； 2、湿润的酚酞试纸 ＝> 变红； 3、蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近 ＝> 产生白烟。 氨可在加热条件下和氧化铜反应生成铜和氮气 【现象】 黑色粉末变红 26 1．液氨汽化时要吸收大量的热，使周围温度急剧降低， 常用作制冷剂 做致冷剂 2．氨是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱等的 重要原料 3.氨是有机合成工业的常用原料 （如制尿素、合成纤维、炸药、制药等） 制纯碱 制尿素 制硝酸 三、氨气用途 随堂练习 【例5】下列反应中说明氨气具有还原性和碱性的是(　　) B D． NH3＋HCl = NH4Cl B． 8NH3＋3Cl2 = 6NH4Cl＋N2 C．4NH3 + 5O2=== 4NO + 6H2O 催化剂 A． 2NH3＋3CuO = 3Cu＋N2＋3H2O 【解析】 A、C中只体现还原性，D中只体现碱性，B中体现了还原性和碱性。 28 【例6】判断正误 (1)氨水、液氨和一水合氨都是混合物(　　) (2)1 mol·L－1的氨水中c(NH3·H2O)为1 mol·L－1 (　　) (3)氨水可以导电，所以NH3为电解质(　　) (4)浓氨水与所有酸反应均有白烟产生(　　) (5)氨中氮元素的化合价为－3价，在反应中只能升高而具有还原性(　　) × × × √ × 29 1.物理性质： 一般铵盐都是白色晶体，易溶于水，且溶于水大多吸热。 2.常见铵盐： 氯化铵 NH4Cl 硫酸铵 (NH4)2SO4 硝酸铵 NH4NO3 碳酸氢铵 NH4HCO3 铵盐含有离子键、共价键，是完全由非金属元素组成的离子化合物。 四、铵盐 铵盐的定义：是NH4+和酸根离子组成的化合物 3.铵盐的化学性质 农民老王在仓库里放了一袋氮肥——碳酸氢铵。 有一天他发现这袋化肥包装破损受潮了，就把它拿出去晒，结果发现少了很多，你能解释为什么吗？ (1) 不稳定性——受热易分解 NH4Cl == NH3↑ + HCl↑ Δ NH4HCO3 == NH3↑ + H2O + CO2↑ , Δ (两者遇冷又马上化合成NH4Cl) (NH4)2CO3 == 2NH3↑ + H2O + CO2↑ Δ [思考] 1. 是不是所有铵盐受热分解都产生NH3？ 为防止受热分解，铵态氮肥应密封包装并放在阴凉通风处。 2. 怎样贮存铵态氮肥？ 2NH4NO3 ========== 2N2↑ + 4H2O + O2↑ 高温或猛烈撞击 3.铵态氮肥（铵盐）不能与草木灰（碱性）混合使用，否则会降低肥效，这是为什么？ 2NH4Cl + Ca（OH）2 == CaCl 2 + 2NH3 ↑ + 2H2O △ △ NH4NO3 + NaOH == NaNO3 + NH3↑ + H2O 实质： NH4+ + OH- == NH3 ↑ + H2O △ ★实验室制取NH3 （2）铵盐与碱反应 思考：利用以上学习的知识，怎么检验化合物或者溶液中是否存在NH4+？ 【实验5-7】向盛有少量NH4Cl溶液，NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液的 三支试管中分别加入NaOH溶液并加热（注意通风），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。 【现象】 湿润的红色石蕊试纸变蓝 2NaOH＋(NH4)2SO4== Na2SO4＋2H2O＋2NH3↑ NaOH＋NH4NO3 == NaNO3＋H2O＋NH3↑ NaOH＋NH4Cl == NaCl＋H2O＋NH3↑ NH4+ + OH - === NH3↑ + H2O 反应实质 点拨：(1)检验气体必须用湿润的试纸。 (2)检验碱性气体或溶液用的是红色石蕊试纸。 (3)检验氨气时加入浓碱后，加热才会放出氨气。 固体→ 溶液→ 取少量样品与碱混合于试管中，然后加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，试纸变蓝(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口，有白烟产生)，说明样品中含有NH4＋ 可取少量溶液注入试管中，再加入浓的碱液，微热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，试纸变蓝(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口，有白烟产生)，说明样品中含有NH4＋ （3）NH4+的检验 NH4+ + OH - NH3↑ + H2O） 五、氨的实验室制法 1. 原理 铵盐与碱共热生成氨 Ca(OH)2＋2NH4Cl == CaCl2＋2H2O＋2NH3↑ 2. 原料 NH4Cl与熟石灰（Ca(OH)2） 3. 发生装置 向下排空气法 固固加热装置 4. 收集装置 铵盐 不选用的理由 NH4NO3 受热分解，会发生爆炸，不安全 (NH4)2SO4 与氢氧化钙反应时，生成硫酸钙，反应物呈块状，不利于NH3溢出，且反应后试管难清洗 (NH4)2CO3 受热分解产生CO2，使收集到的NH3不纯 熟石灰（Ca(OH)2）不能用KOH或NaOH代替，因为在高温条件下NaOH、KOH会腐蚀玻璃试管 思考与讨论：为什么制取NH3时一般用NH4Cl而不用NH4NO3、(NH4)2SO4或(NH4)2CO3，为什么碱用熟石灰（Ca(OH)2）不能用KOH或NaOH代替？ 5.实验装置(固固加热) 导气管要伸入接近试管底部 棉花的作用是防止因空气与NH3对流而使收集的NH3不纯 试管口应略向下倾斜，防止反应产生的水蒸气冷凝回流炸裂试管 6.氨气的干燥 NH3——碱性气体，所以：①不能使用浓硫酸、P2O5等酸性干燥剂，因为 2NH3+H2SO4 = (NH4)SO4 ②不能使用 CaCl2 （形成CaCl2 · 8NH3 ） ③应使用碱石灰 7.氨气的收集、验满 验满：①用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若变蓝，说明已经收集满； ②用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟生成，说明已经收集满。 收集：向下排空气法 （5）尾气处理 氨气对人体的危害:短期内吸入大量氨气后会出现流泪、咽痛、咳嗽、胸闷、呼吸困难、头晕、呕吐、乏力等。严重者可发生肺水肿、成人呼吸窘迫综合症，同时可能发生呼吸道刺激症状。若吸入的氨气过多，导致血液中氨浓度过高，就会通过三叉神经末梢的反射作用而引起心脏的停搏和呼吸停止，危及生命。 一些常见的尾气吸收装置： 可在导管口放一团用水或硫酸浸湿的棉花，吸收尾气，避免空气污染。但要注意防倒吸。 7. 实验室制氨气的其它方法 方法①： 加热浓氨水制氨气 NH3·H2O == NH3↑+H2O △ 方法②： 将浓氨水滴入固体CaO或NaOH中 NH3·H2O＋CaO=NH3↑＋Ca(OH)2 ②增加溶液中的OH-浓度，有利于NH3的放出 CaO 、NaOH的作用： ①吸水或溶于水后放热，促使氨水分解 随堂练习： 判断正误 (1)绝大多数铵盐易溶于水，可作氮肥，贮存时要密封包装且放于阴凉处(　　) (2)铵盐都不稳定，受热分解都生成NH3(　　) (3)向某溶液中加入稀NaOH溶液，湿润的红色石蕊试纸不变蓝，则原溶液中一定无 (　　) (4)NH4Cl受热易分解，所以可用加热的方法分离NH4Cl和NaCl(　　) (5)NH4HCO3与足量NaOH溶液共热时，发生反应的离子方程式为＋OH－ === NH3↑＋H2O(　　) √ × × √ × △ 单击此处编辑母版文本样式 二级 三级 四级 五级 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.30(gap_fixed:False) Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $