資源簡(jiǎn)介

第五章　化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素
第2節(jié)　氮及其化合物
第2課時(shí)　氨和銨鹽
本節(jié)是人教版第五章第二節(jié)氮及其化合物的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容主要包括：氮及氮的固定、一氧化氮和二氧化氮、氨和銨鹽、硝酸、酸雨及其防治。教材首先根據(jù)氮的原子結(jié)構(gòu)知識(shí)，應(yīng)用前一節(jié)掌握的研究非金屬單質(zhì)性質(zhì)的基本思路預(yù)測(cè)氮的化學(xué)性質(zhì)，滲透條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響，引出氮的固定對(duì)人類生存的重要意義。之后，根據(jù)物質(zhì)類別研究氮的化合物，包括一氧化氮、二氧化氮、硝酸、氨和銨鹽的化學(xué)性質(zhì)。以工業(yè)合成氨、工業(yè)制硝酸的生產(chǎn)原理為載體，應(yīng)用氧化還原反應(yīng)原理，設(shè)計(jì)含氮化合物的轉(zhuǎn)化，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到從一種原料轉(zhuǎn)化成多種產(chǎn)品，路徑之一是通過(guò)氧化還原反應(yīng)改變主要元素的化合價(jià)，提升“變化觀念”等學(xué)科核心素養(yǎng)。教材設(shè)置銨根離子的檢驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室制取氨的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生根據(jù)氨、銨根離子的性質(zhì)和反應(yīng)，選擇合適的試劑，設(shè)計(jì)檢驗(yàn)或者制取物質(zhì)的方案，提升其科學(xué)探究的能力。最后，教材編入“酸雨及其防治”內(nèi)容以及“測(cè)定雨水的pH”的研究與實(shí)踐活動(dòng)，綜合運(yùn)用硫和氮及其化合物的相關(guān)知識(shí)，尋求證據(jù)參與社會(huì)性議題的討論，分析硫酸工業(yè)、合成氨工業(yè)對(duì)社會(huì)發(fā)展的價(jià)值和對(duì)環(huán)境的影響，有意識(shí)地滲透資源合理利用和環(huán)境保護(hù)的意識(shí)。
《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017版)》對(duì)本節(jié)的要求：結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例或通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，了解氮及其重要化合物的主要性質(zhì)，認(rèn)識(shí)這些物質(zhì)在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)金屬、非金屬及其化合物的多樣性，了解通過(guò)化學(xué)反應(yīng)可以探索物質(zhì)性質(zhì)、實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化在自然資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)中的重要價(jià)值。其情景素材建議為：“雷雨發(fā)莊稼”；氮的循環(huán)與氮的固定；工業(yè)合成氨、工業(yè)制硫酸（或硝酸）；氮肥的生產(chǎn)與合理使用；氯氣、氨氣等泄漏的處理；酸雨的成因與防治；汽車尾氣的處理。因此內(nèi)容安排三個(gè)課時(shí)：第一課時(shí)為氮?dú)馀c氮的固定，一氧化氮和二氧化氮，第二課時(shí)為氨和銨鹽，第硝酸和酸雨及防治。本節(jié)為第二課時(shí)的內(nèi)容：氨和銨鹽。
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、認(rèn)識(shí)氨的物理性質(zhì)，掌握并能熟練應(yīng)用氨的化學(xué)性質(zhì)。
2、理解噴泉實(shí)驗(yàn)的原理。
3、掌握銨鹽的性質(zhì)和銨根離子的檢驗(yàn)。
4、掌握氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法，了解氨的工業(yè)制法及實(shí)驗(yàn)室中其他簡(jiǎn)易方法。
【核心素養(yǎng)】
1、通過(guò)學(xué)習(xí)氨的知識(shí)培養(yǎng)學(xué)生論據(jù)推理與模型認(rèn)知的化學(xué)核心素養(yǎng)。
2、通過(guò)對(duì)噴泉實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)室制備氨氣的探討培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的化學(xué)核心素養(yǎng)，理解氨的噴泉實(shí)驗(yàn)原理，體會(huì)性質(zhì)決定用途的核心觀念。
1、氨氣和銨鹽的化學(xué)性質(zhì)，銨根離子的檢驗(yàn)。
2、噴泉實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室制備氨氣。
多媒體、氨氣、硝酸銨、硫酸銨、碳酸銨、氯化銨、NaOH、試管、圓底燒瓶等
【閱讀理解】閱讀教材p13的內(nèi)容，完成表格，總結(jié)氨氣的物理性質(zhì)。
【講解】
一、氨
1、物理性質(zhì)
顏色狀態(tài) 氣味 密度 溶解性 特性
_____氣體 _______氣味 _____空氣 _____溶于水，1體積水能溶解____體積的氨氣 易液化
【思考交流】
制冷劑為液態(tài)，在一定的溫度下又可以變?yōu)闅鈶B(tài)，即能夠在制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)并從被冷卻物體中吸取熱量而汽化，然后在冷凝器內(nèi)將熱量傳遞給周圍介質(zhì)(水或空氣)而變?yōu)橐后w的媒介物。制冷劑的種類很多,空調(diào)常用的制冷劑有氨、氟利昂等。氨是目前使用最為廣泛的一種中壓中溫制冷劑。
【思考】氨作為制冷劑，是利用了它的什么性質(zhì) 試分析它有什么缺點(diǎn)
氨氣易液化變?yōu)橐后w，且液氨變?yōu)闅怏w時(shí)會(huì)吸收大量的熱。缺點(diǎn)是有刺激性氣味、有毒、可以燃燒和爆炸。
【實(shí)驗(yàn)探究】
【實(shí)驗(yàn)5-6】噴泉實(shí)驗(yàn)
在干燥的圓底燒瓶里充滿NH3，用帶有玻璃管和膠頭滴管（預(yù)先吸入水）的橡膠塞塞緊瓶口。倒置燒瓶，使玻璃管插入盛有水的燒杯中（預(yù)先在水里滴入少量酚酞溶液）。打開彈簧夾，擠壓膠頭滴管，使水進(jìn)入燒瓶。觀察并描述現(xiàn)象，分析出現(xiàn)這些現(xiàn)象的可能原因。
現(xiàn)象： 結(jié)論： 方程式：
【思考與交流】
(1)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，探究形成噴泉的原因是什么？
(2)某同學(xué)做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，打開止水夾后將膠頭滴管內(nèi)的水?dāng)D入燒瓶?jī)?nèi)，可并未產(chǎn)生噴泉，試分析實(shí)驗(yàn)失敗可能的原因是什么？
(3)若將NH3換為NO2，能否形成噴泉？若能形成，則實(shí)驗(yàn)后液體能否充滿燒瓶？
【總結(jié)】噴泉實(shí)驗(yàn)的原理及應(yīng)用
(1) 噴泉形成原理
容器內(nèi)外存在較大的壓強(qiáng)差，在壓強(qiáng)差的作用下，液體迅速流動(dòng)，通過(guò)帶有尖嘴的導(dǎo)管噴出來(lái)，即形成噴泉。
(2) 常見噴泉實(shí)驗(yàn)裝置
(3) 常見能形成噴泉的物質(zhì)組合
【課堂練習(xí)】
例1. 如圖所示：燒瓶中充滿干燥氣體a，將膠頭滴管中的液體b擠入燒瓶?jī)?nèi)，輕輕震蕩燒瓶，然后打開彈簧夾，燒杯中的液體呈噴泉狀噴出，則a、b不可能是( )
A． a為HCl氣體，b為H2O
B． a為CO2氣體，b為濃NaOH溶液
C． a為Cl2氣體，b為飽和NaCl溶液
D． a為Cl2氣體，b為濃NaOH溶液
【講解】
一、氨
3、化學(xué)性質(zhì)
(1) 與水的反應(yīng)
氨的水溶液（俗稱氨水）顯弱堿性，能使酚酞溶液變紅或使紅色石蕊試紙變藍(lán)。
【思考與交流】
(2) 與酸的反應(yīng)
原理： 現(xiàn)象： 原因：
【思考與交流】
a 濃氨水遇濃硫酸、濃硝酸也會(huì)產(chǎn)生白煙嗎？
b 氨與其他酸的反應(yīng)：
(3) 氨的還原性
氨的催化氧化: 。氨的催化氧化是工業(yè)_______的基礎(chǔ)。
與氯氣的反應(yīng): 。
【思考與交流】工業(yè)制硝酸原理
【總結(jié)】
(1)氨水的性質(zhì)
(2) 氨氣的性質(zhì)
【課堂練習(xí)】
例2、 下列反應(yīng)中說(shuō)明氨氣具有還原性和堿性的是(　　)
A． 2NH3＋3CuO === 3Cu＋N2＋3H2O
B． 8NH3＋3Cl2 === 6NH4Cl＋N2
C．4NH3+5O2===4NO+6H2O
D．NH3＋HCl === NH4Cl
【講解】
二、銨鹽
1. 物理性質(zhì) 銨鹽是農(nóng)業(yè)上常用的化肥，絕大多數(shù)易溶于水
2. 化學(xué)性質(zhì)
(1) 受熱易分解
【實(shí)驗(yàn)5-7】
向盛有少量NH4Cl溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液的三支試管中分別加入NaOH溶液并加熱（注意通風(fēng)），用鑷子夾住一片濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管口。觀察現(xiàn)象，分析現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，寫出反應(yīng)的離子方程式。
(2)與堿反應(yīng)
在實(shí)驗(yàn)室中，常利用銨鹽與強(qiáng)堿反應(yīng)產(chǎn)生氨這一性質(zhì)來(lái)檢驗(yàn)銨根離子的存在和制取氨。
【小結(jié)】銨鹽的檢驗(yàn)方法
(1)取少許樣品與堿混合于試管中共熱，將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近管口，若試紙變藍(lán)，則證明樣品中含有NH4+ 。
(2)取少許樣品于試管中，放入堿后加熱，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口，若有白煙產(chǎn)生，則證明樣品中含有NH4+ 。
【思考與討論】
三、氨氣的制法
1. 實(shí)驗(yàn)室制法
右圖實(shí)驗(yàn)室制取氨的簡(jiǎn)易裝置示意圖。請(qǐng)仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)裝置，思考如何檢驗(yàn)試管中已收集滿氨，如何吸收處理實(shí)驗(yàn)中多余的氮。
(1) 原料：
(2) 原理：
(3) 制取裝置：
(4) 收集裝置：
(5) 棉花的作用：
(6) 驗(yàn)滿：
(7) 環(huán)保措施：
(8)干燥裝置：
2. 快速簡(jiǎn)易制法
3. 工業(yè)制法
【課堂練習(xí)】
例3、下面是實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯(cuò)誤的是(　　)
A． ①② B． ②③ C． ①③ D． ③④
例4、氨氣與灼熱的氧化銅反應(yīng)生成銅、氮?dú)夂退＠萌缦聢D所示實(shí)驗(yàn)裝置可測(cè)定氨分子的組成（圖中夾持、固定裝置均略去）。回答下列問(wèn)題：
寫出氨氣與氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程:___________________________。
在干燥管B和D里應(yīng)選用的干燥劑都是_____________。
A．堿石灰 B．無(wú)水CuSO4 C．五氧化二磷 D．無(wú)水CaCl2
(3) 在C的玻璃管中觀察到的現(xiàn)象是______________________________。
(4) E裝置中盛裝濃硫酸的目的是______________________________。
(5) 待實(shí)驗(yàn)完畢后，若實(shí)驗(yàn)測(cè)得N2的體積（折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）為a L，則被還原的氧化銅的物質(zhì)的量為________mol；若測(cè)得干燥管D增重b g，則氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比為(用含a、b字母的代數(shù)式表示)________。
(6) 上述實(shí)驗(yàn)中，如果省去B裝置，測(cè)定氨分子組成的N、H原子個(gè)數(shù)的比值將會(huì)(填“增大”、“減小”或“無(wú)影響”)______，理由是_____________________________。
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