5.2 氮及其化合物 课件-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

人教版高中化学必修第二册 第五章 化工生产中的重要非金属元素 第二节 氮及其化合物 第2课时 氨、铵盐 知识回顾 物质类别 化合价 氢化物 单质 氧化物 酸 盐 -3 0 +2 +5 +4 N2 HNO3 NO NO2 NH3 N2 + O2 2NO 放电或高温 ======== 2NO+O2 2NO2 3NO2+H2O 2HNO3+NO 自然固氮 人工固氮 硝酸盐 催化剂 高温、高压 N2 + 3H2 2NH3 课堂导入 思考：已经有自然固氮了，为何要进行人工固氮？ 看天吃饭 自给自足 …… 1900 勒夏特列理论证实氮氢化合物可制氨 1909 哈伯制氨产率6% 1912 6500次试验后获得更高效的铁催化剂 1913 合成氨投入化工生产 1918 哈伯获诺贝尔化学奖 1937 中国首座合成氨工厂建立 催化剂 高温、高压 N2 + 3H2 2NH3 一、氨气的性质 液氨作为制冷剂在家禽养殖业和食品加工企业中常被用于降温制冷。2013年8月7日，安徽省蚌埠市固镇县一食品有限公司冷库发生氨气泄漏，大量无色气体向上空散逸，事故现场弥漫着刺鼻的臭味，且寒气逼人。接到报警后，固镇消防官兵马上穿上全封闭重型防化服佩戴好空气呼吸器到达现场，第一时间关闭了液氨泄漏的阀门，并不间断用喷雾水流对泄露区域的液氨进行稀释。最后，厂区内液氨浓度已降至安全值。 气化时吸收大量的热，使周围温度急剧降低。液氨应用：制冷剂 从新闻中，能得出氨气的哪些性质? 颜色 气味 密度 溶解性 沸点 气味 空气 溶于水（常温常压下，体积比约为 ） 无色 刺激性 小于 1:700 极易 较低，易液化 一、氨气的性质 [实验5-6]氨气的喷泉实验——氨气易溶于水 观察视频得到实验现象和实验结论 一、氨气的性质 [实验5-6]氨气的喷泉实验——氨气易溶于水 实验现象: 烧杯里的液体由玻璃管进入烧瓶，形成美丽的喷泉； 烧瓶中的液体呈红色。 实验结论: ①氨气极易溶于水使烧瓶内气压急剧下降 ②氨气水溶液呈碱性 一、氨气的性质 [实验5-6]氨气的喷泉实验——氨气易溶于水 (1)形成喷泉的原因： (2)溶液变红的原因： NH3·H2O ⇌ NH4＋＋OH－ 弱碱 碱性 NH3＋H2O ⇌ NH3·H2O 烧瓶中压强降低，使烧瓶内外产生较大压强差 NH3＋H2O ⇌ NH3·H2O ⇌ NH4＋＋OH－ 使酚酞变红 一、氨气的性质 思考：如图的装置，干燥烧瓶中盛有某种气体，烧杯内盛放某种溶液，还有哪些物质也能形成喷泉？ Cl2、饱和食盐水、NH3、H2O、HCl、CO2、NaOH溶液 ①NH3(H2O) ②HCl(H2O) ③CO2(NaOH溶液) ④HCl(NaOH溶液) 实验成功的关键 a.烧瓶干燥； b.装置的气密性好； c.收集的气体纯度尽可能高。 一、氨气的性质 氨 (NH3) 的化学性质 （1）与水反应 反应原理为NH3＋H2O⇌NH3·H2O⇌NH4＋＋OH－。 特别提醒： （1）氨气是高中阶段唯一的一种碱性气体。能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，在推断题中作为解题突破口。 （2） NH3·H2O化学式不能写成NH4OH。 （3）氨水中除水分子外，含量最多的是NH3·H2O，但求氨水的质量分数、物质的量浓度时，视溶质为NH3。 （4）氨水密度小于1g/mL，且浓度越大，密度越小。 （5）氨水：易挥发，不稳定，易分解，保存：棕色试剂瓶、密封。 一、氨气的性质 氨 (NH3) 的化学性质 （1）与水反应 反应原理为NH3＋H2O⇌NH3·H2O⇌NH4＋＋OH－。 碱性 （2）与酸的反应 NH3＋HCl == NH4Cl NH3 +HNO3 == NH4NO3 2NH3+H2SO4 == (NH4)2SO4 (NH3 → NH4＋) 一、氨气的性质 氨 (NH3) 的化学性质 （1）与水反应 反应原理为NH3＋H2O⇌NH3·H2O⇌NH4＋＋OH－。 碱性 （2）与酸的反应 NH3＋HCl == NH4Cl NH3 +HNO3 == NH4NO3 2NH3+H2SO4 == (NH4)2SO4 （白烟） （白烟） 浓硫酸没有挥发性，浓硝酸有挥发性，挥发性酸（HCl、HNO3等）遇氨气均有白烟生成；难挥发性酸H2SO4、H3PO4无此现象。 (NH3 → NH4＋) 一、氨气的性质 氨 (NH3) 的化学性质 化合价 氢化物 单质 氧化物 酸 碱 -3 0 +2 +5 +4 N2 HNO3 NO NO2 NH3 硝酸盐 盐 NH3·H2O NH4＋ 思考：氨气是否可用于制备硝酸盐？ 一、氨气的性质 氨 (NH3) 的化学性质 （3）还原性 氨的催化氧化 氨的催化氧化是工业_______的基础。 制硝酸 ②与Cl2反应 8NH3 + 3Cl2 == N2 + 6NH4Cl 4NH3+5O2====4NO+6H2O 催化剂 ①与O2反应： 应用：检验输送Cl2的管道是否有泄漏 氯碱工业生产中常用氨气检查氯气管道是否泄露。如果发生泄漏氨气遇到氯气会产生白烟和无色无味气体。 (NH3 → NO) (NH3 → N2) 一、氨气的性质 氨 (NH3) 的化学性质 化合价 氢化物 单质 氧化物 酸 碱 -3 0 +2 +5 +4 N2 HNO3 NO NO2 NH3 硝酸盐 盐 NH3·H2O NH4＋ 思考：N2和NH3为原料制备硝酸盐，哪个方案更优？ 二、铵盐的性质 农业上常用的化肥 思考：根据使用说明，猜测铵盐有何性质？ 受热易分解 铵盐易溶于水 与碱会发生反应 二、铵盐的性质 1、铵盐的物理性质 绝大多数易溶于水 2、铵盐的化学性质 NH4Cl == NH3↑+HCl↑ (1) 受热易分解 NH4HCO3 == NH3 ↑ +CO2 ↑ +H2O 气体遇冷形成白色固体 特别提醒：铵盐分解不一定都放出氨气 NH4NO3受热容易爆炸 (NH4)2CO3 == 2NH3 ↑ +CO2 ↑ +H2O 5NH4NO3 == 2HNO3 + 4N2 + 9H2O 思考：此过程是NH4Cl的升华吗？ 二、铵盐的性质 2、铵盐的化学性质 (2) 与碱反应 2NH4Cl+Ca(OH)2 == CaCl2+2NH3↑+2H2O △ 化肥失效、氨气制备 你能否用这节课的知识解释为什么铵盐易与碱反应？ NH4＋＋OH－⇌ NH3·H2O ⇌ NH3↑＋H2O NH3＋H2O ⇌NH3·H2O ⇌ NH4＋＋OH－ 一水合氨不稳定 浓溶液 NH3·H2O ＝NH3↑＋ H2O 稀溶液 NH3·H2O NH3↑＋ H2O 二、铵盐的性质 3、NH4+的检验 燃煤电厂排出的主要固体废物粉煤灰是混凝土最常用的掺合料之一。近几年，粉煤灰供不应求，以次充好和假粉煤灰事件层出不穷，有些厂家为了减少燃煤过程中NOx的排放，在燃煤过程中进行了“脱硝”处理，脱硝工艺不当可能会造成粉煤灰中残留一部分的NH4+，为了保证建筑工程的安全性，需要对粉煤灰进行提前检验。 思考：通过学习我们能否检验出粉煤灰中是否含有NH4+ ？ 二、铵盐的性质 3、NH4+的检验 [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。 二、铵盐的性质 3、NH4+的检验 [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。 实验现象: 试管中产生气泡，湿润的红色石蕊试纸均变蓝 NH4Cl+NaOH == NaCl+NH3↑+H2O △ NH4NO3+NaOH == NaNO3+NH3↑+H2O △ (NH4)2SO4+2NaOH == Na2SO4+2NH3↑+2H2O △ NH4+ + OH - == NH3↑+ H2O △ 二、铵盐的性质 3、NH4+的检验 思考：通过学习我们能否检验出粉煤灰中是否含有NH4+ ？ 学以致用： 未知溶液 浓NaOH溶液加热 无色气体 湿润的红色石蕊试纸 试纸变蓝 证明溶液中含有NH4+ 三、氨气的实验室制法 2NH4Cl+Ca(OH)2 == CaCl2+2NH3↑+2H2O △ 反应原理 发生装置 收集装置 思考： （1）棉花的作用？ （2）如何检验氨气已经收集满？ 三、氨气的实验室制法 2NH4Cl+Ca(OH)2 == CaCl2+2NH3↑+2H2O △ 反应原理 实验试剂 NH4Cl固体 Ca(OH)2固体 （是否可以用NaOH代替？是否能用NH4NO3或(NH4)2CO3） 反应装置 固固加热型 （与O2的发生装置相同） 净化装置 用碱石灰(CaO与NaOH固体混合物) （是否可以用浓硫酸、无水CaCl2和P2O5代替？） 收集装置 向下排空气法，并在试管口塞上棉花，防止NH3和空气对流，保证NH3纯度 验满方法 ①用湿润的红色石蕊试纸（变蓝） ②蘸有浓盐酸(浓硝酸)的玻璃棒接近试管口（产生白烟） 尾气处理 用水或浓硫酸，注意防倒吸 三、氨气的实验室制法 思考：根据氨气的性质能否想到更为简便的实验室制氨气方法？ 两种制氨气的简易方法 (1)加热浓氨水法 NH3·H2O NH3↑+H2O (2)向固体烧碱或生石灰中滴加浓氨水法 ①NaOH溶于水放热/CaO吸水后放热，促使氨水分解放出NH3； ②增加溶液中的OH-浓度，使下列平衡逆向移动，有利于NH3的放出。 NH3＋H2O ⇌NH3·H2O ⇌ NH4＋＋OH－ NH3.H2O+CaO == NH3↑+Ca(OH)2 归纳总结 化合价 氢化物 单质 氧化物 酸 碱 -3 0 +2 +5 +4 N2 HNO3 NO NO2 NH3 硝酸盐 盐 NH3·H2O NH4＋ 归纳总结 NH3 碱性 还原性 与H2O反应 与酸反应 与O2反应 与Cl2反应 制氨水 得到铵肥 工业制硝酸 氯气管道检漏 制备氨气 铵盐检验 性质 用途 2026 谢谢 EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.79 $