資源簡介

(共55張PPT)
人教版必修第二冊
第二節 氮及其化合物
第二課時 氨和銨鹽
工業合成氨
同學們閱讀第12頁科學史話，講一講哈伯工業合成氨的發展對人類歷史的影響。
思考與交流：
合成氨是人類科學技術發展史上的一項重大成就，在很大程度上解決了地球上因糧食不足而導致的饑餓問題，是化學和技術對社會發展與進步的巨大貢獻。
弗里茨·哈伯
電子式：
結構式：
1、氨分子的電子式和結構式：
氨分子的空間結構：
分子形狀：三角錐形
一、氨氣-----NH3
分子極性：極性分子
一、氨氣-----NH3
氨是無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣的小。
氨氣
氨很容易液化，液化時放熱。
液氨汽化時要吸收大量的熱，使周圍溫度急劇降低。
液氨
因此，液氨可用作制冷劑
2、物理性質
極易溶于水（1體積水溶解約700體積的氨氣 1：700）。
【啟發并實驗】 氨極易溶解于水，用什么實驗可以證明這一性質呢？
如圖5-11所示，在干燥的圓底燒瓶里充滿NH3，
用帶有玻璃管和膠頭滴管（預先吸入水）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，使水進入燒瓶，
觀察并描述現象，分析出現這些現象的可能原因。
【實驗5-6】噴泉實驗
（2）溶液為什么變為紅色？
（3）實驗成敗的關鍵是什么？
（1）氨為什么會形成噴泉（該實驗的原理）？
a.燒瓶干燥；
b.裝置的氣密性好；
c.收集的氣體純度盡可能高。
氨氣溶于水溶液顯堿性。
氨極易溶于水，使燒瓶內外形成較大的壓強差；
現象：燒杯中的酚酞溶液由玻璃管進入燒瓶，形成紅色噴泉。
思考
實驗操作：打開止水夾，擠出膠頭滴管中的水。
若不用膠頭滴管，用熱毛巾捂住燒瓶，能否產生噴泉？
可以
打開止水夾,用熱毛巾將燒瓶捂熱，
氨氣受熱膨脹，排走導管中的空氣
并溶于水，使燒瓶內氣壓減少，產生噴泉。
除了極易溶于水的NH3可以做噴泉實驗，
還有什么其他氣體與溶液組合可以形成噴泉？
氣體 吸收劑 原理
噴泉是一種常見的自然現象，其產生的原因是存在壓強差。
產生噴泉的原理是什么？
NH3
HCl
NH3、HCl均屬于極易溶于水
(常溫下,NH3—1：700,HCl—1：500)
CO2
SO2
Cl2
三種氣體均為酸性氣體,均能與強堿溶液反應
NaOH溶液
水
城市中常見的人造噴泉及火山爆發的原理與上述的原理相似嗎
相似點：
都是利用內外壓強差
不同點：
前者壓強小于大氣壓
后者壓強大于大氣壓
NH3+H2O NH3·H2O NH4+ + OH-
氨是一種極易溶于水的氣體，
在常溫常壓下，1體積水大約可溶解700體積氨。
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。
氨氣溶于水時 ，大部分的NH3分子與 H2O分子結合成NH3·H2O（一水合氨）
一、氨氣-----NH3
3、化學性質
NH3·H2O是弱堿，為弱電解質，可以部分電離。
氨水的保存方法：氨水對許多金屬有腐蝕作用，
所以不能用金屬容器盛裝氨水。
通常把氨水盛裝在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷壇或內涂瀝青的鐵桶里。
一、氨氣-----NH3
3、化學性質
(1) 氨與水的反應：NH3+H2O NH3.H2O NH4++OH-
問題：氨水中含有哪幾種微粒？
分子：NH3、H2O、NH3·H2O
離子：NH4+、OH-、H+
說明：一水合氨很不穩定，受熱易分解。
NH3·H2O NH3↑+ H2O
很重要！
實驗探究——NH3與HCl 反應
氨氣是一種堿性氣體，氨幾乎能與所有的酸（難溶性酸如H2SiO3除外）反應生成銨鹽。
NH3 +HCI === NH4Cl
一、氨氣-----NH3
3、化學性質
（2）氨跟酸的反應
——生成銨鹽
沾有濃鹽酸和濃氨水的玻璃棒靠近會產生大量白煙
NH3 是中學階段唯一一種堿性氣體
是不是所有的酸與氨反應，都能產生白煙？
NH3+HNO3 = NH4NO3
2NH3+H2SO4 = (NH4)2SO4
（有白煙生成）。
為什么沒有白煙？
因為硫酸是非揮發性酸
不是。
只有揮發性的酸與氨氣反應，才產生白煙，如濃鹽酸，濃硝酸。
檢驗氯氣管道是否泄漏
【應用】
管道工人用濃氨水檢驗氯氣管道是否漏氣，
如果管道某處漏氣，會產生白煙，原理是什么
(已知 2NH3 + 3Cl2 ==== N2 + 6HCl )
提示:若氯氣管道漏氣，發生反應:
2NH3+3Cl2====N2+6HCl
NH3+HCl====NH4Cl
產生的白煙是固體NH4Cl。
一、氨氣-----NH3
3、化學性質
（3）氨的催化氧化
——氨跟氧氣反應
4NH3+5O2 4NO+6H2O
催化劑
△
注意，產物是 NO
氨中氮元素的化合價為-3價。
氨具有還原性，氨的催化氧化是工業制硝酸的基礎。
氨除了上述課內反應，還可以發生哪些反應呢？
2NH3 + 3Cl2 == N2 + 6HCl
8NH3 + 3Cl2 == N2 + 6NH4Cl
檢驗氯氣管道泄漏
治理氮氧化物污染
4NH3 + 6NO === 5 N2 + 6H2O
8NH3 + 6NO2 === 7 N2 + 12H2O
（少量NH3）
(過量NH3)
（還原NO）
(過量NO2)
NH3
硝酸
銨鹽
純堿
有機合成工業原料
用稀氨水治療
蚊蟲叮咬
消除
二氧化氮
的污染
吸收硫酸
生產中的
二氧化硫
致冷劑
2NH3+H2O+SO2===(NH4)2SO3
NH3+H2O+SO2===NH4HSO3
一、氨氣-----NH3
4、用途和保存
【例1】下列有關物質性質和用途說法錯誤的是（ ）
A．液氨可用作制冷劑 B．MgO熔點很高，可用于制造耐火材料
C．SO2可用作食品防腐劑 D．ClO2可用于殺菌消毒，H2O2不可以
D
【例2】如圖裝置中，干燥燒瓶中盛滿某種氣體，
燒杯和滴管內盛放某種溶液。擠壓滴管的膠頭，
下列與實驗事實不相符的是（　　）
A．若a為CO2，b為NaOH溶液，可出現無色噴泉
B．若a為HCl，b為AgNO3溶液，可出現白色噴泉
C．若a為NO，b為NaOH溶液，可出現無色噴泉
D．若a為NH3，b為水（預先滴入少量酚酞溶液），可出現紅色噴泉
C
【例3】同條件下，在容積相同的三個燒瓶內分別充滿干燥的
NH3、HCl、NO2氣體，做噴泉實驗，
所得三種溶液的物質的量濃度比為（　　）
A．3∶3∶2 B．2∶2∶3 C．1∶1∶1 D．無法比較
C
【例4】下列關于氨氣的敘述中，正確是___________。
①氨溶于水所得溶液中，除了水分子外，數目最多的微粒是 NH3·H2O
②用蘸有濃氨水的玻璃棒靠近HCl、H2SO4時，均有白煙
③氨氣能使濕潤的藍色石蕊試紙變紅
④NH3通入MgCl2溶液中，產生白色沉淀
⑤侯氏制堿法里，先通CO2，再通NH3
⑥往溶液中加入過量氨水，有白色沉淀生成，則原溶液一定有Al3+
⑦氨的催化氧化是一種特殊的固氮方式
①④
【例5】下列有關氨水和氯水的說法正確的是（ ）
A．含有的微粒種類相同 B．敞口放置后溶液的pH均可能減小
C．都能與SO2發生氧化還原反應 D．均具有強氧化性和揮發性
B
【例6】利用如圖裝置可以驗證NH3和HCl的有關性質。
下列有關說法不正確的是（　　）
A．關閉活塞 c，打開活塞 a、b，擠壓膠頭滴管，Ⅱ 中產生噴泉
B．關閉活塞 a，打開活塞 b、c，用熱毛巾敷熱燒瓶 I，I 中產生噴泉
C．關閉活塞 b，打開活塞 a、c，用熱毛巾敷熱燒瓶 II，一段時間后，
打開活塞 b，I、II 中均產生噴泉
D．關閉活塞 b，打開活塞 a、c，用熱毛巾敷熱燒瓶 II，I 中會產生白霧
D
二、銨鹽-----NH4+
1.概念
絕大多數銨鹽是( ) 或( )晶體,
都( )于水。
白色
無色
易溶
氯化銨
銨鹽是NH4+和酸根離子組成的化合物。
2. 常見銨鹽
二、銨鹽-----NH4+
氯化銨【NH4Cl，俗稱氯銨】；
銨鹽屬于銨態氮肥。
常用氮肥有銨態氮肥和尿素【CO(NH2)2 】
硫酸銨【(NH4)2SO4 ，俗稱硫銨，又稱肥粉】；
硝酸銨【NH4NO3，俗稱硝銨、炸藥】；
碳酸氫銨【NH4HCO3，俗稱碳銨】
3. 化學性質
二、銨鹽-----NH4+
① 受熱易分解
NH4Cl NH3 ↑ + HCl ↑
△
NH4HCO3 NH3 ↑ + CO2↑ + H2O ↑
△
(NH4)2CO3 2NH3 ↑ + CO2↑ + H2O ↑
△
絕大多數銨鹽都易溶于水，受熱易分解，與堿反應會放出氨。
是不是所有銨鹽受熱分解都產生NH3？
大多數銨鹽受熱分解產生NH3，但有些例外，如 NH4NO3
NH4NO3
N2O
+2H2O
2NH4NO3 ==== 2N2↑＋O2↑＋4H2O
高溫或猛烈撞擊
硝酸銨受熱分解生成的是氮氣而不是氨氣
加熱試管中的氯化銨晶體，沒有熔化就直接變成氣體，
氣體在試管上方又變成氯化銨晶體，這個變化是升華過程嗎？
【想一想】
【提示】不是。
加熱氯化銨晶體直接變成氣體，
是由于氯化銨受熱分解成氨氣和氯化氫氣體；
NH4Cl NH3 ↑ + HCl ↑
△
氣體在試管上方又變成氯化銨晶體，
是由于氨氣和氯化氫氣體又反應生成了氯化銨晶體。
②銨鹽與堿的反應：
二、銨鹽-----NH4+
3. 化學性質
2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3
△
銨態氮肥不能和堿性物質混合施用的原因
（1）銨鹽溶液與堿液混合，不加熱：
（2）銨鹽溶液與堿液混合，加熱：
【實驗5-7】
向盛有少量NH4CI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），用鑷子夾住一片濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口。
觀察現象，分析現象產生的原因，寫出反應的離子方程式。
NH4Cl+NaOH====NaCl+NH3↑+H2O
加熱
（NH4)2SO4+2NaOH====Na2SO4+2NH3↑+2H2O
加熱
NH4NO3+NaOH====NaNO3+NH3↑+H2O
加熱
反應的方程式：
實驗現象：紅色石蕊試紙變紅。
實驗結論：說明反應中有堿性氣體產生。
在實驗室中，
常利用銨鹽與強堿反應產生氨這一性質來檢驗銨根離子的存在和制取氨。
NH4++OH- NH3 +H2O
△
三、銨根離子的檢驗：
根據上述實驗，設計一個檢驗某白色固體是否為銨鹽或者未知溶液中是否含有銨根離子的實驗方案。
（1）檢驗某白色固體是否為銨鹽的方法
①少許樣品和堿混合于試管中加熱，將濕潤的紫色石蕊試紙靠近試管口，
若試紙變藍色，則證明樣品中含銨鹽(NH4＋)。
②取少許樣品和堿混合于試管中共熱，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒檢驗產生的氣體，若有白煙產生，則證明樣品中含銨鹽(NH4＋)。
三、銨根離子的檢驗：
（2）檢驗無色溶液中是否存在NH4＋的方法：
將待測物取出少量置于試管中，加入NaOH溶液后，加熱，用濕潤的
紅色石蕊試紙在管口檢驗，若試紙變藍色，則證明待檢物中含銨鹽(NH4＋)。
樣品
強堿
△
氣體
濕潤
紅色石蕊
藍色
四、實驗室制取氨氣
思考與討論：
圖5-13為實驗室制取氨的簡易裝置示意圖。請仔細觀察實驗裝置，思考如何檢驗試管中已收集滿氨，如何吸收處理實驗中多余的氨。
實驗室制取氨氣實驗：
氯化銨晶體、熟石灰固體
固固加熱型
用堿石灰（CaO 與NaOH固體混合物）
向下排空氣法，并在試管口塞上棉花
2NH4Cl+Ca(OH)2====CaCl2+2NH3↑+2H2O
四、實驗室制取氨氣
③原理方程式：
①藥品：
②裝置：
④干燥:
⑤收集：
防止NH3和空氣對流，保證NH3的純度。
1.裝置要點
四、實驗室制取氨氣
2.能否采用其他銨鹽與強堿反應制取氨氣
NH4NO3
受熱分解，會爆炸，不安全
(NH4)2SO4
與反應時生成塊狀CaSO4，不利于NH3逸出，且反應后試管難清洗
(NH4)2CO3
NH4HCO3
受熱分解產生CO2，使收集到的NH3不純
NaOH/KOH
易吸水結塊，且對玻璃腐蝕性較強
思考
四、實驗室制取氨氣
3.干燥時，能否用濃硫酸、無水CaCl2 或者P2O5
來代替堿石灰干燥氨氣
思考
氨氣顯堿性，不能用呈酸性的濃硫酸和五氧化二磷進行干燥；
氨氣能與氯化鈣發生反應生成絡合物（CaCl2·8NH3 ），因此也不能使用無水氯化鈣來干燥氨氣。
四、實驗室制取氨氣
思考
4.用于氣體發生裝置的試管口為什么稍向下傾斜
避免試管中水蒸氣冷凝后形成水珠
倒流至試管底部使試管受熱不均而炸裂。
四、實驗室制取氨氣
思考
5.收集到的氨氣如何驗滿
氨氣驗滿
（2）蘸有濃鹽酸(或濃硝酸)的玻璃棒接近試管口（產生白煙）。
（1）用濕潤的紅色石蕊試紙（變藍）
四、實驗室制取氨氣
思考
6.多余的氨氣需不需要尾氣處理
氨氣不能直接排放到空氣中，可以用將多余的氨氣通入水中進行吸收(要注意放倒吸)
分液式
倒立漏斗式
肚容式
安全瓶式
易溶于水的要用防倒吸裝置
四、實驗室制取氨氣
思考
7.實驗室中還可以用哪些方法制氨氣
①加熱濃氨水法原理：
NH3·H2O == NH3↑+H2O
實驗室中能否用如圖裝置制氧氣
四、實驗室制取氨氣
思考
8.實驗室中還可以用哪些方法制氨氣
②濃氨水加堿石灰法（NaOH 、CaO ）或生石灰：
NH3·H2O+CaO ==== NH3↑+ Ca (OH)2
固體燒堿或生石灰溶于水時放出大量的熱，促使 NH3·H2O 分解放出氨氣
能，可以用H2O2加MnO2的方法制取氧氣
NH3·H2O == NH3↑+H2O
氨的工業制備：
N2 + 3H2
高溫、高壓
催化劑
2NH3
合成氨
五、氨的工業制備
1.如圖1為噴泉實驗裝置。在燒瓶中充滿干燥氣體，膠頭滴管及燒杯中分別盛有液體。下列組合中不可能形成噴泉的是（ ）
A、HCl和H2O B、O2和H2O
C、NH3和H2O D、CO2和NaOH
課后練習
B
解析：形成噴泉，使燒瓶內外形成較大的壓差，要么
是氣體溶解度比較大、要么是氣體可以和燒杯中溶液
發生反應。氧氣在水中溶液度較小，不能形成噴泉。
①制取并收集NH3 ②吸收NH3 ③檢查氣密性 ④排空氣法收集CO2
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
2.下列裝置能達到實驗目的的是（ ）
B
課后練習
解析：①氨氣密度比空氣小，可以采用向下排空氣法，但是試管口需要放置棉花；②分液法可以用來吸收氨氣；③可以利用壓強差檢測氣密性；④氯氣密度比空氣大，可以采用向上排空氣法，要長進短出。
3.下列不屬于銨鹽的共同性質是( )
A、加熱時一定有氨氣生成
B、與堿共熱時都產生氨氣
C、都是晶體
D、易溶于水
A
課后練習
解析：NH4NO3在400 ℃以上分解生成N2、NO2和H2O
4.只用一種試劑，就可區別NH4Cl 、 (NH4)2SO4 、 KCl Na2SO4 、 AlCl3 五種 無色溶液，這種試劑是( )
A、NaOH溶液 B、AgNO3溶液
C、BaCl2溶液 D、Ba(OH)2溶液
D
課后練習
A．NaOH溶液溶液和NH4Cl 、 (NH4)2SO4 反應都產生氨氣，無法鑒別；和KCl Na2SO4 、不反應，無法鑒別；
B．AgNO3溶液和NH4Cl 、 (NH4)2SO4 、 KCl、 Na2SO4 、 AlCl3 均有白色沉淀，無法鑒別；
C．BaCl2溶液和（NH4）2SO4、Na2SO4反應都生成白色沉淀；和NH4Cl 、 KCl 、 AlCl3 不反應，不可鑒別；
D．Ba（OH) 2溶液和NH4Cl有氨氣產生;和（NH4）2SO4有氣體和沉淀;和KCl無現象;和Na2SO4有沉淀、和AlCl3四先產生沉淀，沉淀再溶液，現象不同，可以鑒別；
5、下面是實驗室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯誤的是( )
A.只有① B.只有③ C.①③ D.②③
C
課后練習
【解析】實驗室制備NH3的方法不只一種，除課本介紹的由NH4Cl與堿石灰反應制取之外，其他的只要合理亦可。①裝置中NH4Cl加熱分解產生的NH3、HCl很容易在管口重新化合成NH4Cl，而無法收集到NH3。③裝置在加熱時，管口應略向下傾斜，以防止冷凝水倒流使試管底部破裂。
一、氨的結構
和性質
結構
物理性質
化學性質
氨的用途
噴泉實驗
還原性
化肥、有機合成、制冷劑等
三角錐型、極性分子
刺激性氣味、極易溶于水、易液化
溶于水得氨水
與H+反應
課堂小結
易溶于水
二、銨鹽的性質
受熱易分解
與堿共熱生成氨氣
檢驗銨根離子
三、氨氣的
實驗室制法
加熱固態銨鹽和堿的混合物
加熱濃氨水
濃氨水中加固態堿性物質
四、氨氣的工業制法： N2+3H2
高溫、高壓
催化劑
2NH3

展開更多......

收起↑