内容正文:
第二节 第二课时
-----氨和铵盐
第五章 化工生产中的重要非金属元素
学习目标
课标要求
核心素养
证据推理与模型认知:
学习氨气探究掌握推测元素化合物性质的一般方法,通过氨气的制备掌握气体制备的模型,通过氨气的制备实验建立气体制备的模型认知
证据推理与模型认知:
通过喷泉实验和氨气的实验室制备培养学生科学探究和实验创新精神,体会性质决定用途的核心观念。树立绿色化学理念,增强学生环保意识,培养社会责任感
了解氨气与水、与酸或氧气反应等化学性质。
知道氨的催化氧化反应是工业上制取硝酸的基础,知道铵盐是重要的氮肥。
总结物质本身性质、浓度、温度、催化剂等因素对化学反应速率的影响,并在实验中掌握“控制变量”的科学方法。
2
情景导入
某年某月25日下午1点10分左右,金华一化工厂氨气管道突然泄漏,外泄的液态氨瞬间挥发成白色气柱冲出来。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.厂区内寒气逼人。刺鼻的味道也弥漫到了附近的道路上。消防员利用喷雾水枪稀释空气中的氨,地上的水流已经结成了厚厚的一层冰。
活动单元一
氨
阅读教材P13,总结氨气的物理性质。
氨的物理性质
颜色、状态 气味 密度 特性 溶解性
气体 气味 空气 溶于水,1体积水能溶解 体积的氨气
无色
刺激性
小于
易液化
(-33.5℃)
极易
700
易液化可以用于什么呢?
汽化吸热
氨气
液氨
液化放热
思考:如何用实验证明NH3极易溶于水?
活动单元一
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。
【实验5-6】P13
氨气的喷泉实验
吸收氨气,使瓶内压强减小,引发水上喷。
实验现象
结论
①氨极易溶于水
②氨的水溶液显碱性
烧杯中的水进入烧瓶中
,形成红色的喷泉
思考:该实验成功的关键是什么?
1.装置的气密性良好 2.烧瓶要干燥 3.烧瓶内充满氨气
思考:产生喷泉的原因?
氨极易溶于水;烧瓶内外产生压强差
思考:还有哪些气体可以做喷泉实验?
活动单元一
氨
气体
吸收剂
水或盐酸
水或NaOH溶液
浓NaOH溶液
水
NH3
HCl
SO2
NO2+O2
CO2
常见喷泉装置
思考:吸收这些气体的时候要考虑什么情况呢?
防倒吸(若液体与气体反应速率太快,则需要防倒吸)
防倒吸装置
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
活动单元一
氨
①氨气与水反应
NH3 + H2O
NH3·H2O
NH4+ + OH-
一水合氨,是一种弱碱
能使酚酞溶液变红
氨气是一种碱性气体
NH3·H2O不稳定
NH3·H2O = NH3↑+H2O
△
液氨 一水合氨(NH3·H2O) 氨水
物质类别
粒子种类
主要性质
NH3·H2O、NH3、H2O
NH4+、H+、OH-
混合物
氨的水溶液
纯净物
电解质
NH3·H2O
纯净物
非电解质
NH3
应用:实验室制备氨气
思考:氨水的主要成份有哪些?氨水与液态氨有何区别?
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
氨的化学性质
活动单元一
氨
②氨气与酸反应
原理:
NH3+HCl = NH4Cl
现象:
原因:
NH3与HCl相遇迅速反应生成固体小颗粒;两者可互相检验
有大量白烟产生
思考:氨气和其他酸反应也都会生成白烟吗?
NH3 + HCl = NH4Cl
①挥发性酸(HCl、HNO3)遇氨气均有白烟生成
NH3 + HNO3 =NH4NO3
②难挥发性酸(H2SO4、H3PO4)无白烟
2NH3+H2SO4 === (NH4)2SO4
NH3不能用浓硫酸干燥
思考:氨气的检测方法有哪些呢?
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。
活动单元一
氨
思考:画出氮元素的价类二维图,从物质和分类的角度讨论氨气都具有哪些化学性质?
物质分类
化合价
氢化物 单质 氧化物 酸 碱 盐
+5
+4
+3
+2
0
-3
NH3
NH4+
N2
NO
NO2
HNO3
NH3∙H2O
NO-3
碱性氧化物
还原性
活动单元一
氨
③氨气与盐反应
Fe3++3NH3·H2O = Fe(OH)3 ↓+3NH4+
Al3++3NH3·H2O = Al(OH)3 ↓+3NH4+
实验室制备Al(OH)3
④氨气的还原性
氨的催化氧化
4NH3 + 5O2
催化剂
4NO + 6H2O
与Cl2反应
8NH3 + 3Cl2 === N2 + 6NH4Cl (氨气过量)
2NH3 + 3Cl2 === N2 + 6HCl (氨气少量)
此反应为浓氨水检验氯气管道是否泄漏的原理。
(工业制硝酸)
活动单元一
氨的用途
制肥料
制硝酸
制
纯
碱
NH3
制炸药
做制冷剂
氨
活动单元二
铵盐
铵盐的定义:是NH4+和酸根离子组成的化合物
物理性质:绝大多数铵盐都是白色晶体,易溶于水
常见铵盐是农业上常用的化肥,如(NH4)2SO4、NH4HCO3、NH4NO3等。
贮存氮肥:密封包装,放于阴凉通风处
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。
活动单元二
铵盐
铵盐的化学性质
①都不稳定,受热易分解
NH4Cl = NH3↑+HCl↑
△
注意:
1.不是可逆反应
2.不是升华现象
NH4HCO3 NH3↑+ H2O + CO2 ↑
思考:能否用NH4Cl NH3↑+ HCl↑的原理来制取NH3 ?
不能,会试管底部分解,试管口化合
并不是所有铵盐受热都生成NH3
2NH4NO3======== 2N2↑+O2↑+4H2O
或高温
猛烈撞击
(可用作炸药)
②与强碱反应
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5-7】P14
铵盐的通性
结论:生成的气体呈碱性。
现象:湿润的红色石蕊试纸变蓝
铵态氮肥不能与碱性物质(如草木灰)混合施用,否则会生成氨气,降低肥效。
思考:溶液中的NH4+应该怎样检验?
加入浓的
NaOH溶液
加热
取样于试管中
_____________________变蓝
蘸有________的玻璃棒靠近,产生白烟
湿润的红色石蕊试纸
浓盐酸
活动单元二
铵盐
操作方法:取少量待测液于试管中,加入足量的NaOH溶液,微热,用湿润的红色石蕊试纸放在试管口,如果试纸变蓝,则溶液中有NH4+。
活动单元三
氨气的实验室制备方法
阅读教材P15-思考与讨论。请仔细观察制备氨气的实验装置并思考。
原理:
2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3↑
收集方法:
向下排空气法,导管深入试管底部以排净试管中的空气
验满:
①将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝。
②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生。
试剂:
氯化铵晶体、消石灰/熟石灰固体
思考:试管口为什么向下倾斜?
思考:棉花的作用是什么?
棉花作用:_____________________________________________
加热的试管口应_________倾斜,防止_______________________
减少NH3与空气的对流,吸收多余的NH3,防止污染空气
略向下 水蒸气冷凝回流炸裂试管
避免试管中水蒸气冷凝后形成水珠,倒流至试管底部使试管受热不均而炸裂。
活动单元三
氨气的实验室制备方法
思考:如何得到干燥的氨气?
思考:多余的氨气该如何处理?
不能用无水CaCl2,会反应产生CaCl2∙8NH3
浓硫酸、P2O5等酸性干燥剂也不能干燥NH3
碱石灰(固体氧化钙、固体氢氧化钠)
倒立漏斗式
肚容式
分液式
安全瓶式
悬空式
防倒吸装置(NH3极易溶于水 )
活动单元三
氨气的实验室制备方法
实验室快速制氨气的方法
方法一:
加热浓氨水制氨气
浓氨水滴入生石灰(或NaOH)中制氨气
方法二:
NH3·H2O NH3↑ + H2O
①溶于水或吸水后放热,促使氨水分解;
②增加溶液中的OH-浓度,有利于NH3的放出
课堂小练
活动单元四
1.喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体-溶液,不能出现喷泉现象的是
A.A B.B C.C D.D
气体 溶液
A SO2 溶液
B Cl2 饱和食盐水
C NO2 NaOH溶液
D HCl 水
2. 试管中盛有少量白色固体,可能是铵盐,检验的方法是 ( )
A.加水,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
B.加氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
C.加氢氧化钠溶液,加热,滴入酚酞溶液
D.加氢氧化钠溶液,加热,滴入石蕊溶液
B
B
课堂小练
活动单元四
3.下列装置适用于实验室制氨气并验证氨气的某化学性质,其中能达到实验目的的是
A.制取氨气
B.除去氨气中水蒸气
C.检验氨
D.吸收尾气氨
C
4. 实验室制取氨、收集、验证其还原性并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是 ( )
B
A.用装置甲制取氨
B.用装置乙收集氨时气体应该从a口进b口出
C.装置丙中黑色固体变成红色时还原产物一定为铜
D.可以用装置丁吸收氨,进行尾气处理
课堂小练
活动单元四
5.选用下图所示的装置进行实验。回答下列问题:
(1)装置A中仪器a的名称为 _______ 。
(2)实验室用NH4Cl与Ca(OH)2 反应制取NH3的发生装置为 _______ (填标号),该反应的化学方程式为 ___ ____ , NH3的尾气处理装置为 _______ (填标号)。
(3)实验室用Cu与稀硝酸反应制取NO,该气体的收集装置为 _______ (填标号)。
圆底烧瓶
B
D
E
Lavf57.71.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
Lavf59.16.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
$