5.2.2 氨和铵盐-【化学优课PPT】2025-2026学年高中化学必修第二册同步PPT课件

20世纪初，世界农业正面临一场越来越严峻的挑战，人口持续增长，但当时农业增产的能力远远跟不上粮食需求的扩大，其中一个关键限制是可利用的固定氮来源不足，难以持续补充土壤中的养分。如果不能获得新的固定，但来源粮食生产的压力就会不断加剧。而空气中虽然含有大量氮气，植物却不能直接利用这种稳定的单质。但。1909年，德国化学家弗里茨哈伯向这个问题发起了关键挑战。在实验室里，他试图让空气中的氮气转化为能够被人类利用的化合物。为此反应必须在高温高压和催化剂存在的条件下进行。在铁催化剂表面，氮气和氢气被活化，最终结合生成安。这意味着人类第一次在实验室中实现了合成氨。从这一刻起，获取固定弹不再只能依赖自然界已有的有限来源。随后，这项实验成果迅速走出实验室，进入工业化生产阶段，大型反应塔和连续化工系统使合成氨第一次具备了大规模生产的可能，俺也因此不再只是实验产物，而成为现代化工体系中的基础原料。在工业生产中，含氮化工产品被进一步加工、储存和运输，准备进入农业系统。这些肥料随后被送往田野，成为农业生产中可以直接使用的物质。进入土壤后，他们为作物提供可吸收的氮，支持植物体内蛋白质等物质的合成，农业生产因此获得了更稳定的增产条件，粮食产量也随之显著提高。一个氨分子连接着化学反应，农业增产也连接着人类历史的成就与争议。今天我们就从这里出发，走进安和安燕的世界。 第五章 化工生产中的非金属元素 第二节 氮及其化合物 第2课时 氨和铵盐 化学优课PPT 授课教师： 人教版 必修第二册 学习目标与核心素养 1.认识氨的物理性质，掌握并能熟练应用氨的化学性质。 2. 理解喷泉实验的原理。 3.掌握铵盐的性质和铵根离子的检验。 4.掌握氨气的实验室制法，了解氨的工业制法及实验室中其他简易方法。 1. 通过学习氨的知识培养学生论据推理与模型认知的化学核心素养。 2. 通过对喷泉实验原理、实验室制备氨气的探讨培养学生科学探究与实验创新的化学核心素养，理解氨的喷泉实验原理，体会性质决定用途的核心观念。 学习目标 核心素养 新课讲解 氨 1.物理性质 无色 刺激性 小于 极易 700 颜色 状态 气味 密度 溶解性 特性 _____ 气体 _______ 气味 _____ 空气 _____溶于水，1体积水能溶解____体积的氨气 易液化 氨 制冷剂为液态，在一定的温度下又可以变为气态，即能够在制冷系统的蒸发器内蒸发并从被冷却物体中吸取热量而汽化，然后在冷凝器内将热量传递给周围介质(水或空气)而变为液体的媒介物。制冷剂的种类很多,空调常用的制冷剂有氨、氟利昂等。氨是目前使用最为广泛 的一种中压中温制冷剂。 【思考】氨作为制冷剂，是利用了它的什么性质? 试分析它有什么缺点? 氨气易液化变为液体，且液氨变为气体时会吸收大量的热。缺点是有刺激性气味、有毒、可以燃烧和爆炸。 【思考交流】 氨 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。 现象： 烧杯中的水进入烧瓶中，形成红色的喷泉 NH3+H2O NH3·H2O +OH- 【实验5-6】氨溶于水的喷泉实验演示 结 论：①氨极易溶于水 ②氨水显碱性 氨 从胶头滴管挤压出的少量水到装有NH3的烧瓶中 氨气迅速溶解少量水中 烧瓶内的压强迅速减小 与外界大气形成较大的压强差 在压强差作用下，液体迅速流动 通过带尖嘴的导管喷出来，形成喷泉 (1)根据以上实验，探究形成喷泉的原因是什么？ 氨溶于水的喷泉实验 氨 (2)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？ ①装置气密性不好 (3)若将NH3换为NO2，能否形成喷泉？若能形成，则实验后液体能否充满烧瓶？ 能，但不能充满烧瓶。 ②收集的NH3纯度较低 ③烧瓶不干燥等 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 氨溶于水的喷泉实验 氨 (1) 喷泉形成原理 气体与水或其他液体接触 气体溶解或发生化学反应 容器内压强减小 外部液体进入形成喷泉 2.喷泉实验的原理及应用 容器内外存在较大的压强差，在压强差的作用下，液体迅速流动，通过带有尖嘴的导管喷出来，即形成喷泉。 氨 (2)常见喷泉实验装置 2.喷泉实验的原理及应用 氨 气体 吸收剂 水或盐酸 水或NaOH溶液 浓NaOH溶液 水 NH3 HCl SO2、CO2 NO2与O2 (3) 常见能形成喷泉的物质组合 2.喷泉实验的原理及应用 氨 (1) 与水的反应 NH3+H2O NH3·H2O +OH- 3.化学性质 氨的水溶液（俗称氨水）显弱碱性，能使酚酞溶液变红或使红色石蕊试纸变蓝。 NH3·H2O === NH3↑+H2O △ 用此来检验氨气的存在！！！ 说明：一水合氨很不稳定，受热易分解。 很重要！ 氨   液氨 氨水 物质成分 粒子种类 主要性质 存在条件 纯净物(非电解质) 混合物(NH3·H2O为弱电解质) NH3 还原性 具有碱的通性 常温常压下不能存在 在常温常压下可存在 ？ (1) 与水的反应 3.化学性质 氨 现象： 有大量白烟产生 (2) 与酸的反应演示视频 氨与氯化氢反应 3.化学性质 氨 原理： NH3＋HCl = NH4Cl 现象： 原因： 氨与氯化氢相遇迅速反应生成固体小颗粒 有大量白烟产生 (2) 与酸的反应 3.化学性质 氨 (2) 与酸的反应 NH3+HCl = NH4Cl NH3+HNO3 = NH4NO3 （有白烟生成） 可用来检验氨气或氯化氢是否泄漏 3.化学性质 氨 a 浓氨水遇浓硫酸、浓硝酸也会产生白烟吗？ 思 考 NH3＋CO2＋H2O === NH4HCO3 NH3＋HNO3 === NH4NO3 b 氨与其他酸的反应： 浓硫酸没有挥发性，浓硝酸有挥发性 (2) 与酸的反应 2NH3+H2SO4 = (NH4)2SO4 有 无 3.化学性质 氨 4NH3+5O2===4NO+6H2O 催化剂 与氯气的反应 8NH3 + 3Cl2 === N2 + 6NH4Cl 氨的催化氧化 (3) 氨的还原性 氨的催化氧化是工业_______的基础。 制硝酸 氨中N为-3价，具有还原性。 （氨气和氯气不能共存） 3.化学性质 氨 4.氨的用途 铵盐 铵盐是农业上常用的化肥，铵盐都是晶体，绝大多数易溶于水。 1. 物理性质 2. 常见铵盐 硫酸铵【(NH4)2SO4 ，俗称硫铵，又称肥粉】 氯化铵【NH4Cl，俗称氯铵】 硝酸铵【NH4NO3，俗称硝铵、炸药】 碳酸氢铵【NH4HCO3，俗称碳铵】 铵盐属于铵态氮肥 常用氮肥有铵态氮肥和尿素【 CO(NH2)2 】 氯化铵 铵盐 NH4Cl === NH3↑+HCl ↑ (1) 受热易分解 NH4HCO3 === NH3 ↑ +CO2 ↑ +H2O 3. 化学性质 (NH4)2CO3 2NH3 ↑ + CO2↑ + H2O↑ === !!!注意：并不是所有铵盐分解都产生氨气 NH4NO3在400 ℃以上分解生成N2、NO2和H2O 分解放出大量的热 铵盐 (2)与碱反应 NaOH＋NH4NO3 === NaNO3＋H2O＋NH3↑ Ca(OH)2＋2NH4Cl === CaCl2＋2H2O＋2NH3↑ ＋ === H2O＋NH3↑ 在实验室中，常利用铵盐与强碱反应产生氨这一性质来检验铵根离子的存在和制取氨。 3. 化学性质 铵盐 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。 4. 化学实验视频演示 铵盐 4. 化学实验-分析 实验现象：三支试管中均产生气泡，湿润的紫色石蕊试纸变蓝。 反应的方程式： 利用铵盐的这个性质常用来制取氨气和检验铵根离子的存在。 NH4 + + OH － NH3 ↑ + H2O △ NH4Cl+NaOH====NaCl+NH3↑+H2O 加热 （NH4)2SO4+2NaOH====Na2SO4+2NH3↑+2H2O 加热 NH4NO3+NaOH====NaNO3+NH3↑+H2O 加热 铵盐 4. 化学实验-分析 试纸变蓝 铵盐的检验方法 取少许样品与碱混合于试管中共热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，若试纸变蓝，则证明样品中含有NH4+ 。 白烟产生 取少许样品于试管中，放入碱后加热，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟产生，则证明样品中含有NH4+ 。 氨气的制法 1. 实验室制法 右图实验室制取氨的简易装置示意图。请仔细观察视频，思考如何检验试管中已收集满氨，如何吸收处理实验中多余的氮。 氨气的制法 (1) 原料： (2) 原理： 2NH4Cl+Ca(OH)2 === CaCl2+2NH3↑+2H2O (3) 制取装置： (4) 收集装置： (5) 棉花的作用： 固固加热装置 向下排空气法 防止空气对流 NH4Cl与Ca(OH)2混合加热 1. 实验室制法 氨气的制法 1. 实验室制法 (6) 验满： a. 湿润的红色石蕊试纸变蓝 b. 蘸有浓HCl的玻璃棒接近试管口产生白烟 (7) 环保措施： 浓硫酸(或水)吸收多余的氨气 (8)干燥装置： 装置：倒扣漏斗 用碱石灰干燥 氨气的制法 方法一： NH3·H2O === NH3↑+H2O △ 方法二： 加热浓氨水制氨气 浓氨水滴入生石灰(或NaOH)中制氨气 2. 快速简易制法 氨气的制法 3. 工业制法 N2+3H2 2NH3 高温高压 催化剂 合成氨 课堂练习 课堂练习 1.［广东部分学校2025高一期中］下列关于液氨、氨气、氨水和铵盐的叙述正确的是（　　） A. 液氨可用作制冷剂 B. 液氨、氨气、氨水属于同一种物质 C. 氨水中只含有 NH3 和 H2O 两种分子 D. 氨气和铵盐在一定条件下均能导电，均属于电解质 题型1　氨和氨水的性质 1.［广东部分学校2025高一期中］下列关于液氨、氨气、氨水和铵盐的叙述正确的是（　　） A. 液氨可用作制冷剂 B. 液氨、氨气、氨水属于同一种物质 C. 氨水中只含有 NH3 和 H2O 两种分子 D. 氨气和铵盐在一定条件下均能导电，均属于电解质 A 课堂练习 2. 如图所示，利用培养皿探究 NH3 的性质。实验时向 NaOH 固体上滴几滴浓氨水，立即用另一培养皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是（　　） 选项 实验现象 解释 A 浓盐酸附近产生白烟 NH3 与 HCl 反应生成 NH4Cl 固体 B 浓硫酸附近无现象 NH3 与浓硫酸不反应 C 氯化物溶液变浑浊 该溶液一定是 MgCl2 溶液 D 干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝 NH3 是可溶性碱 选项 实验现象 解释 A 浓盐酸附近产生白烟 NH3 与 HCl 反应生成 NH4Cl 固体 B 浓硫酸附近无现象 NH3 与浓硫酸不反应 C 氯化物溶液变浑浊 该溶液一定是 MgCl2 溶液 D 干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝 NH3 是可溶性碱 A 课堂练习 3. 下列有关含氮化合物的实验装置和原理能达到相应实验目的是（　　） 已知铁与稀硝酸反应生成 NO， 实验室采用装置甲可证明 NO 能 直接被 NaOH 溶液吸收 B. 用装置乙分离氯化钠和氯化铵 C. 用装置丙验证氨气溶于水显碱性 D. 用装置丁吸收氨气尾气，可有效防止倒吸 已知铁与稀硝酸反应生成 NO， 实验室采用装置甲可证明 NO 能 直接被 NaOH 溶液吸收 B. 用装置乙分离氯化钠和氯化铵 C. 用装置丙验证氨气溶于水显碱性 D. 用装置丁吸收氨气尾气，可有效防止倒吸 B 课堂练习 4.［北京东城区2024高一期末］如图所示，干燥的烧瓶中充满氨，打开弹簧夹，将滴管中的水挤入烧瓶内，烧杯中的水则呈喷泉状喷出，最终液体占烧瓶容积的 5/6。对实验现象的分析正确的是（　　） 烧杯中的水喷入烧瓶，说明 NH3 与 H2O 发生了反应 烧瓶内剩余气体，是因为 NH3 的溶解已达饱和 喷泉停止后，加热烧瓶，则烧杯中的水会继续喷入烧瓶 取出烧瓶中的溶液，加入酚酞溶液，溶液显红色，原因是 NH3＋H2O ⇌ NH3·H2O ⇌ NH4+＋OH− 题型2　氨气的喷泉实验 4.［北京东城区2024高一期末］如图所示，干燥的烧瓶中充满氨，打开弹簧夹，将滴管中的水挤入烧瓶内，烧杯中的水则呈喷泉状喷出，最终液体占烧瓶容积的 5/6。对实验现象的分析正确的是（　　） 烧杯中的水喷入烧瓶，说明 NH3 与 H2O 发生了反应 烧瓶内剩余气体，是因为 NH3 的溶解已达饱和 喷泉停止后，加热烧瓶，则烧杯中的水会继续喷入烧瓶 取出烧瓶中的溶液，加入酚酞溶液，溶液显红色，原因是 NH3＋H2O ⇌ NH3·H2O ⇌ NH4+＋OH− D 课堂练习 5.［江西部分学校2025高一联考］如图所示，同温同压下在两个相同的圆底烧瓶（容积为 V L）中分别充满相应的气体后，打开止水夹并挤出胶头滴管中的水，都可产生“喷泉”，对两瓶“喷泉”的比较，下列说法错误的是( ) A. 两烧瓶中气体颜色不同，两“喷泉”溶液都是红色 B. “喷泉”后烧瓶中溶液的 pH：瓶①＞瓶② C. “喷泉”后烧瓶中溶液的体积：瓶①＞瓶② D. “喷泉”后烧瓶中溶液的物质的量浓度：瓶①＞瓶② A. 两烧瓶中气体颜色不同，两“喷泉”溶液都是红色 B. “喷泉”后烧瓶中溶液的 pH：瓶①＞瓶② C. “喷泉”后烧瓶中溶液的体积：瓶①＞瓶② D. “喷泉”后烧瓶中溶液的物质的量浓度：瓶①＞瓶② D 课堂练习 题型3　铵盐的性质及铵根离子的检验 6.［湖南多校2024高一期末联考］下列说法正确的是（　　） 铵盐都能与碱反应，不能与酸反应 B. 铵盐受热分解一定都会产生 NH3 C. 向 NH4Cl 溶液中加入 NaOH 浓溶液并加热，反应的离子方程式为 NH4+＋OH− NH3↑＋H2O D. 可以用 NaOH 溶液鉴别 Na2SO4、NH4NO3、KCl、(NH4)2SO4 四种溶液 6.［湖南多校2024高一期末联考］下列说法正确的是（　　） 铵盐都能与碱反应，不能与酸反应 B. 铵盐受热分解一定都会产生 NH3 C. 向 NH4Cl 溶液中加入 NaOH 浓溶液并加热，反应的离子方程式为 NH4+＋OH− NH3↑＋H2O D. 可以用 NaOH 溶液鉴别 Na2SO4、NH4NO3、KCl、(NH4)2SO4 四种溶液 C 课堂练习 7.［河北衡水2025高一期中］氨对人类生产、生活有重要影响。回答下列问题： （1）合成氨是工业上人工固氮的重要方法，写出该反应的化学方程式：__________________________________。 （2）用氯化铵和氢氧化钙混合加热进行氨 气的制备。 ①氨气的发生装置可以选择图甲中 的________（填序号），反应的化 学方程式为______________________________________________。 题型4　氨气的制备及性质探究 N2​+3H2​ ​2NH3​ 高温、高压催化剂 A 2NH4​Cl+Ca(OH)2​​ 2NH3​↑+CaCl2​+2H2​O Δ （3）氨的催化氧化：如图乙是探究氨的催化氧化的简易装置， 实验时观察到锥形瓶中铂丝保持红热，有红棕色气体或白烟 产生。红棕色气体成分是________（填化学式，下同）， 白烟的成分是__________。 课堂练习 ②欲收集一瓶干燥的氨气，选择图甲中的装置，其连接顺序为发生装置→________（按气流方向，用小写字母表示）。 d c f e i ​ NH4NO3 NO3 课堂练习 8.［重庆八中2025高一期中］某小组通过如下装置探究氨的催化氧化。实验中可观察到：③中气体颜色无明显变化，④中产生红棕色气体，一段时间后，④中产生白烟。下列说法正确的是（　　） 一段时间后，⑤中溶液变蓝，溶液 中一定有 Cu(NO3)2 B. 理论上按物质的量之比为 1∶2 通入 氨和氧气进行氨的催化氧化反应，反应后气体可以完全被水吸收生成 HNO3 C. 固体 X 只能是 CaO D. ②中的干燥剂可以是无水 CaCl2 8.［重庆八中2025高一期中］某小组通过如下装置探究氨的催化氧化。实验中可观察到：③中气体颜色无明显变化，④中产生红棕色气体，一段时间后，④中产生白烟。下列说法正确的是（　　） 一段时间后，⑤中溶液变蓝，溶液 中一定有 Cu(NO3)2 B. 理论上按物质的量之比为 1∶2 通入 氨和氧气进行氨的催化氧化反应，反应后气体可以完全被水吸收生成 HNO3 C. 固体 X 只能是 CaO D. ②中的干燥剂可以是无水 CaCl2 B 课堂练习 9.［河北石家庄二中2025高一期中］氨法脱硫工艺是利用氨水吸收烟气中的 SO2 生成亚硫酸铵溶液，并在富氧条件下将亚硫酸铵氧化成硫酸铵。已知酸性条件下 NO3− 具有强氧化性。关于该工艺的说法错误的是（　　） 涉及反应的离子方程式为 2NH3·H2O+SO2 ══ 2NH4+ SO32− +H2O， 2SO32− +O2 ══ 2SO42− B. 硫酸铵是农业上常用的化肥 C. 可用盐酸酸化的硝酸钡溶液区分亚硫酸铵和硫酸铵溶液 D. 进行检验 NH4+ 的实验时，需通风并注意防烫伤 9.［河北石家庄二中2025高一期中］氨法脱硫工艺是利用氨水吸收烟气中的 SO2 生成亚硫酸铵溶液，并在富氧条件下将亚硫酸铵氧化成硫酸铵。已知酸性条件下 NO3− 具有强氧化性。关于该工艺的说法错误的是（　　） 涉及反应的离子方程式为 2NH3·H2O+SO2 ══ 2NH4+ SO32− +H2O， 2SO32− +O2 ══ 2SO42− B. 硫酸铵是农业上常用的化肥 C. 可用盐酸酸化的硝酸钡溶液区分亚硫酸铵和硫酸铵溶液 D. 进行检验 NH4+ 的实验时，需通风并注意防烫伤 C 课堂练习 10.［宁夏吴忠中学2025高一月考］某科学探究小组为了制取氨气并探究其性质，设计了如图所示的实验装置。 请回答下列问题： （1）仪器 a 的名称是___________；装置 G 中倒扣漏斗的目的是____________。 胶头滴管 防止倒吸 课堂练习 （2）装置 C 中的现象是_________________________； 其原因是________________________________________________（用离子方程式表示）；一段时间后，挤压仪器 a，滴入浓盐酸，D 中的现象是__________；检验 D 中生成物的阳离子的操作和现象是取少量 D 中生成的固体物质于试管中，___________________________________________________。 湿润的红色石蕊试纸变蓝 NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH−、 NH3 ​+H2O⇌NH4+ ​ +OH− 产生白烟 向试管中加入浓NaOH溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸放于试管口处，观察到湿润的红色石蕊试纸变蓝 （3）实验进行一段时间后，装置 F 中硬质玻璃管中除生成单质铜外，还有两种无污染的物质生成，则硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为_______________________________________________。 课堂练习 2NH3 + 3CuO 3Cu + N2 + 3H2O Δ 谢 谢 化学优课PPT Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.57(gap_fixed:False) Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $