資源簡介

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人教版高一化學(xué)必修2第五章5.2.
第五章　化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素
第二節(jié)　氮及其化合物
第2課時　氨和銨鹽
核心素養(yǎng)目標(biāo)
1.宏觀辨識與微觀探析：通過氮的循環(huán)，了解氮氣、一氧化氮、二氧化氮的主要性質(zhì)，認(rèn)識它們在生產(chǎn)中的應(yīng)用。
2.變化觀念與平衡思想：具有理論聯(lián)系實踐的觀念，能主動關(guān)心與環(huán)境的關(guān)系問題合理利用自然資源的觀念，通過觀察實驗，提高獲取知識、分析知識、評價知識的能力。
3.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：從問題和假設(shè)出發(fā)，設(shè)計探究方案，探究一氧化氮和二氧化氮的性質(zhì)，在探究中互利合作，培養(yǎng)團(tuán)隊精神。
4.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識： 通過乙醇、水分別與鈉反應(yīng)的實驗探究，認(rèn)識有機化合物分子中共價鍵的類型、極性及其與有機反應(yīng)的關(guān)系，
5.科學(xué)精神與社會責(zé)任 ：激發(fā)學(xué)生透過觀察探究本質(zhì)的興趣，尊重科學(xué)以發(fā)展的眼光看待科學(xué)；通過參與探究過程，培養(yǎng)自身嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和辯證分析能力。但是，我們要通過切實可行的辦法，杜絕污染，還社會一片藍(lán)天凈土。
教學(xué)目標(biāo)
教學(xué)重點：1．了解氨氣的性質(zhì)、用途和實驗室制法
2．理解噴泉實驗的原理
3．掌握銨鹽的性質(zhì)和銨根離子的檢驗
教學(xué)難點：設(shè)計實驗，如氨的性質(zhì)實驗、制備實驗，銨鹽的性質(zhì)實驗及銨離子的檢驗等，實現(xiàn)氨的轉(zhuǎn)化與生成，增強“科學(xué)探究”意識。
情境導(dǎo)入
1918年，德國化學(xué)家哈伯因為在合成氨方面的巨大貢獻(xiàn)而獲諾貝爾化學(xué)獎。
1931年，諾貝爾化學(xué)獎再次垂青于與合成氨有關(guān)的研究。
那么是什么原因使氨具有如此魅力的呢？
解題能灼傷皮膚、眼睛、呼吸器官的粘膜，人吸入過多，能引起肺腫脹，以至死亡　氨氣復(fù)習(xí)舊知1．氮元素在周期表中的第二周期第ⅤA族，最外層有5個電子，最高正價為＋5價，最低負(fù)價為－3價。2．在NO、NO2中，氮原子分別顯＋2和＋4價，在NH3中氮原子表現(xiàn)－3價，NH3中的氮原子只有還原性。3．氨的結(jié)構(gòu)：電子式為、結(jié)構(gòu)式為4．已知氨氣溶于含酚酞的水后，溶液變紅，說明氨氣的水溶液顯堿性。　氨氣
物理性質(zhì)
① 氨是無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小；
② 氨極易溶于水，常溫下，1 體積水大約可溶解 700
體積的 NH3 ，氨的水溶液叫做氨水；
③ 氨很容易液化（液態(tài)的氨稱為液氨），汽化時吸熱，
因此，液氨可用作制冷劑。
任務(wù)探究一
任務(wù)探究一
如圖5-11所示，在干燥的圓底燒瓶里充滿NH，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。
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。
任務(wù)探究二　氨氣-----噴泉實驗　氨氣
噴泉實驗
1、實驗現(xiàn)象：
燒杯中的水進(jìn)入燒瓶中，形成紅色的噴泉。
2、實驗原理：
NH3 + H2O
NH3·H2O
NH4+ + OH-
3、實驗結(jié)論：
氨水顯弱堿性，一水合氨（NH3·H2O）是弱堿。
任務(wù)探究二
　氨氣
噴泉實驗
1、探究形成噴泉的原因是什么
因氨氣迅速溶解在從膠頭滴管擠壓出的少量水中，使燒瓶內(nèi)的壓強迅速減小，與外界大氣形成較大的壓強差，在壓強差作用下，液體迅速流動，通過帶尖嘴的導(dǎo)管噴出來，形成噴泉。
2、若將 NH3 換為 NO2，能否形成噴泉 若能形成，則
實驗后液體能否充滿燒瓶
3NO2＋H2O = 2HNO3＋NO
能形成噴泉，但不能充滿燒瓶。
任務(wù)探究二
　氨氣
噴泉實驗
氣體
吸收劑
水或鹽酸
水或NaOH溶液
濃NaOH溶液
水
NH3
HCl
SO2
NO2+O2
常見能形成噴泉的物質(zhì)組合
CO2
還有哪些氣體可以形成噴泉
常見噴泉
裝置
任務(wù)探究二
任務(wù)探究二如圖所示：燒瓶中充滿干燥氣體a，將膠頭滴管中的液體b擠入燒瓶內(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(chǎn)為HCl氣體，b為H2OB．a(chǎn)為CO2氣體，b為濃NaOH溶液C．a(chǎn)為Cl2氣體，b為飽和NaCl溶液D．a(chǎn)為Cl2氣體，b為濃NaOH溶液C　氨氣
化學(xué)性質(zhì)
1、與水反應(yīng)
NH3 + H2O
NH3·H2O
NH4+ + OH-
一水合氨，是一種弱堿。
注：
① 氨水屬于混合物，一水合氨屬于純凈物；
② 氨氣屬于非電解質(zhì)，一水合氨屬于電解質(zhì)。
能使酚酞溶液變紅
能使紅色石蕊試紙變藍(lán)
氨氣是一種堿性氣體
任務(wù)探究三
　氨氣
化學(xué)性質(zhì)
2、與酸反應(yīng)
NH3 ＋ HCl = NH4Cl
煙是一種固體小顆粒
現(xiàn)象：有大量白煙產(chǎn)生
原因：NH3 與 HCl 相遇迅速反應(yīng)生成 NH4Cl 固體小顆粒
思考：濃氨水遇濃硫酸、濃硝酸也會產(chǎn)生白煙嗎
NH3 ＋ HNO3 = NH4NO3
濃硫酸沒有揮發(fā)性，濃硝酸有揮發(fā)性
任務(wù)探究三
　氨氣
化學(xué)性質(zhì)
3、還原性
拓展：與氯氣等強氧化性物質(zhì)的反應(yīng)
8NH3 + 3Cl2 = N2 + 6NH4Cl
氨的催化氧化
氨的催化氧化是工業(yè)_________的基礎(chǔ)。
制硝酸
催化劑
4NH3 + 5O2 4N2 + 6H2O
任務(wù)探究三
任務(wù)探究三
1.某化學(xué)興趣小組利用下列圖示裝置探究氨的性質(zhì)。
(1)①中濕潤的紅色石蕊試紙____，化學(xué)方程式為____________________。
(2)向②中滴入濃鹽酸，現(xiàn)象為_________，反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______
_____________。
變藍(lán)
產(chǎn)生白煙
NH3＋
HCl===NH4Cl
任務(wù)探究四
(2)將灼熱的鉑絲伸入③中錐形瓶，可觀察到鉑絲保持紅熱，有紅棕色氣體及少量白煙生成。該過程會同時發(fā)生多個反應(yīng)，寫出NH3和O2催化氧化的方程式________
____________________，該反應(yīng)為_____(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，錐形瓶中出現(xiàn)白煙，該物質(zhì)的化學(xué)式為________。
解析　NH3和O2反應(yīng)能使鉑絲保持紅熱，說明反應(yīng)為放熱反應(yīng)，生成的NO和O2再生成NO2，NO2又和H2O生成HNO3，HNO3遇到NH3生成NH4NO3小顆粒，故白煙成分為NH4NO3。
4NH3＋
放熱
NH4NO3
　銨鹽
1、概念：由銨根離子（NH4+）和酸根離子構(gòu)成的化合物
如：NH4Cl、(NH4)2SO4、 NH4NO3
2、物理性質(zhì)：一般銨鹽都是白色或無色晶體且易溶于水
任務(wù)探究五
　銨鹽
化學(xué)性質(zhì)
① 受熱易分解
NH4Cl NH3↑ + HCl↑
NH4HCO3 NH3↑ + H2O↑ + CO2↑
② 與堿反應(yīng)
加熱條件下，NH4Cl 與 Ca(OH)2 反應(yīng)：
離子方程式：
NH4+ + OH- NH3↑ + H2O
注：不加熱條件下
NH4+ + OH- NH3·H2O
NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + NH3↑ + 2H2O
任務(wù)探究五
任務(wù)探究五　銨鹽實驗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(fēng)）,用鑷子夾住一片濕潤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　銨鹽---銨根離子的檢驗
實驗現(xiàn)象
濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)
實驗分析
產(chǎn)生了堿性氣體，即 NH3
實驗結(jié)論
銨鹽與強堿反應(yīng)產(chǎn)生 NH3
實驗啟發(fā)
NH4+ + OH- NH3↑ + H2O
問：如何檢驗 NH4+
任務(wù)探究五
任務(wù)探究五
　銨鹽-----銨根離子的檢驗
① 取少量樣品于試管中，加入堿后共熱，
將濕潤的紅色石蕊試紙靠近管口，
若試紙變藍(lán)，則證明含有 NH4+
② 取少量樣品于試管中，加入堿后共熱，
將蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口，
若有白煙產(chǎn)生，則證明含有 NH4+
　銨鹽
(1)銨鹽都易溶于水，且都易分解(　　)
(2)銨鹽都不穩(wěn)定，受熱分解都生成NH3(　　)
√
×
(3)向某溶液中加入稀NaOH溶液，濕潤的紅色石蕊試紙不變藍(lán)，則原溶液中一定無　　(　　)
(4)NH4Cl受熱分解，所以可用加熱的方法分離NH4Cl和NaCl(　　)
(5)NH4HCO3受熱易分解，因而可用作氮肥(　　)
(6)NH4HCO3與足量NaOH溶液共熱時，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
　　　　　　　　　　 (　　)
×
√
×
×
任務(wù)探究五
根據(jù)銨鹽的性質(zhì)，分析應(yīng)當(dāng)怎樣合理地儲存和施用銨態(tài)氮肥？
提示　貯存銨態(tài)氮肥時，為了防止受熱分解，應(yīng)密封包裝并放在陰涼通風(fēng)處；施肥時應(yīng)將銨態(tài)氮肥埋在土下，且不能與堿性物質(zhì)(如草木灰)混用。
任務(wù)探究五
(1)銨鹽受熱分解都有氨生成，但硝酸銨受熱分解最終生成氮氣或氮氧化物。
(2)分別用試管加熱氯化銨和單質(zhì)碘時，都由固體變?yōu)闅怏w，而在試管口遇冷又凝結(jié)為固體，其本質(zhì)不同，前者為化學(xué)變化，后者為物理變化。
(3)檢驗溶液中含有NH 時，需要加入濃堿溶液并加熱，其目的是利用氨氣的生成與檢驗。
特別提示
銨鹽受熱分解的產(chǎn)物
(1)如果組成銨鹽的酸是易揮發(fā)或易分解的酸，則固體銨鹽受熱分解時，氨氣與酸一起揮發(fā)，冷卻時又重新結(jié)合成銨鹽。如NH4Cl、NH4HCO3等。
(2)如果組成銨鹽的酸是難揮發(fā)性酸，則固體銨鹽受熱分解時，只有氨呈氣態(tài)逸出，而難揮發(fā)性酸殘留在容器中，如(NH4)2SO4分解的化學(xué)方程式為(NH4)2SO4 NH3↑＋NH4HSO4或(NH4)2SO4 2NH3↑＋H2SO4。
知識拓展
(3)如果組成銨鹽的酸是具有強氧化性的酸，則在較低的溫度下慢慢分解可得到NH3和相應(yīng)的酸，如NH4NO3。由于生成的氨氣具有還原性，硝酸具有氧化性，生成的NH3易被HNO3氧化，則反應(yīng)時的溫度不同，形成氮的化合物也不同，如將NH4NO3在不同的溫度下加熱分解分別可得到N2O、NO2、N2O3、N2等。
知識拓展
1.下列關(guān)于銨鹽的說法中正確的是
A.所有銨鹽受熱均可以分解，其產(chǎn)物中都有氨
B.所有銨鹽都易溶于水，所有銨鹽中的N均呈－3價
C.氯化銨溶液中加入燒堿濃溶液共熱時反應(yīng)的離子方程式為NH ＋OH－
NH3↑＋H2O
D.氯化銨和氯化鈉的固體混合物可用升華法分離
√
任務(wù)探究五
解析　A項，有的銨鹽受熱分解產(chǎn)生氨(如NH4Cl)，有的銨鹽受熱分解最終不產(chǎn)生氨(如硝酸銨)；
D項，可用加熱法分離NH4Cl和某些固體(不分解、不升華的固體)的混合物，但其過程為先受熱分解，再降溫化合，而不是升華。
√
2.下列離子方程式書寫正確的是
A.氯化銨固體和熟石灰混合加熱：NH4(＋)＋OH－△(=====)NH3↑＋H2O
B.NaOH溶液與NH4Cl溶液混合加熱：NH4(＋)＋OH－△(=====)NH3·H2O
C.氨水中加入鹽酸：NH3·H2O＋H＋===NH4(＋)＋H2O
D.氯化鋁溶液中加入過量的氨水：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
任務(wù)探究五
解析　A項，該反應(yīng)屬于固體間的加熱反應(yīng)，不能寫成離子形式，錯誤；
B項，加熱條件下NH3·H2O應(yīng)分解為NH3和H2O，離子方程式應(yīng)為NH4(＋)＋OH－△(=====)NH3↑＋H2O，錯誤；
C項，符合反應(yīng)原理及離子方程式書寫要求，正確；
D項，一水合氨是弱堿，不能完全電離，向氨水中滴加氯化鋁溶液應(yīng)生成Al(OH)3沉淀，離子方程式應(yīng)為Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4(＋)，錯誤。
氨氣的實驗室制法
(1) 裝置類型：
(2) 實驗試劑：
(3) 收集方法：
(4) 棉花作用：
固固加熱型裝置
向下排空氣法
防止空氣對流
NH4Cl 與 Ca(OH)2
(5) 實驗原理：
2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + NH3↑ + H2O
任務(wù)探究六
氨氣的實驗室制法
(6) 集滿驗證：
a. 濕潤的紅色石蕊試紙
接近試管口變藍(lán)
b. 蘸有濃HCl的玻璃棒
接近試管口產(chǎn)生白煙
(8) 環(huán)保措施：
濃硫酸(或水)吸收多余的氨氣
(7) 干燥裝置：
防倒吸
用堿石灰干燥
任務(wù)探究六
氨氣的實驗室制法
方法一：
加熱濃氨水制氨氣
濃氨水滴入生石灰(或NaOH)中制氨氣
2. 快速簡易制法
3. 工業(yè)制法
方法二：
CaO或NaOH
濃氨水
人工合成氨
N2 + 3H2 2NH3
催化劑
NH3·H2O NH3↑ + H2O
任務(wù)探究六
氨氣的實驗室制法
(1)某同學(xué)根據(jù)銨鹽受熱分解的性質(zhì)，認(rèn)為可以采用加熱NH4Cl分
解的方法來制取氨(　　)
(2)由于氨極易溶于水，所以不能用排水法收集氨，只能用向下排空氣法收集(　　)
(3)由于氨極易溶于水，所以多余的氨可以用導(dǎo)管直接插入水中進(jìn)行吸收(　　)
(4)氨可以用濃硫酸來進(jìn)行干燥(　　)
(5)為加快產(chǎn)生NH3的速率，實驗室可以用NaOH固體和NH4Cl固體反應(yīng)制NH3(　　)
×
√
×
×
×
提示　不能用NaOH代替，原因是NaOH具有吸濕性，易結(jié)塊，不利于產(chǎn)生氨，在加熱條件下還會嚴(yán)重的腐蝕試管。
任務(wù)探究六
氨氣的實驗室制法
2、氨氣與灼熱的氧化銅反應(yīng)生成銅、氮氣和水。利用如下圖所示實驗裝置可測定氨分子的組成（圖中夾持、固定裝置均略去）。回答下列問題：
(1) 寫出氨氣與氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程:__________________
(2) 在干燥管 B 和 D 里應(yīng)選用的干燥劑都是_________
A. 堿石灰 B. 無水CuSO4 C. 五氧化二磷 D. 無水CaCl2
A
2NH3+3CuO == N2+3Cu+3H2O
△
任務(wù)探究六
氨氣的實驗室制法
(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___________________
吸收剩余的氨氣
粉末由黑色變?yōu)榧t色
(5) 上述實驗中，如果省去 B 裝置，測定氨分子組成的
N、H 原子個數(shù)的比值將會_____，理由是_________
A 裝置產(chǎn)生的水中也會被 D 裝置吸收
減小
任務(wù)探究六
任務(wù)探究六
(1)制取氨時，不能用硝酸銨代替氯化銨。因為硝酸銨在加熱過程中可能發(fā)生爆炸性的反應(yīng)，發(fā)生危險。
(2)制取氨時，不能用氫氧化鈉代替熟石灰。因為氫氧化鈉具有吸濕性，易結(jié)塊，不利于產(chǎn)生NH3，且在加熱條件下易腐蝕試管。
(3)氨氣是堿性氣體，不能用酸性干燥劑(濃硫酸等)干燥，也不能用無水CaCl2干燥，因為它們均能與氨氣發(fā)生反應(yīng)，常用堿石灰作干燥劑。
小結(jié)
結(jié)論：
(1)制取氨時，不能用硝酸銨代替氯化銨。因為硝酸銨在加熱過程中可能發(fā)生爆炸性的反應(yīng)，發(fā)生危險。
(2)制取氨時，不能用氫氧化鈉代替熟石灰。因為氫氧化鈉具有吸濕性，易結(jié)塊，不利于產(chǎn)生NH3，且在加熱條件下易腐蝕試管。
(3)氨是堿性氣體，不能用酸性干燥劑(濃硫酸等)干燥，也不能用無水CaCl2干燥，因為它們均能與氨發(fā)生反應(yīng)，常用堿石灰做干燥劑。

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