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第5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 氨和铵盐
导入一
合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就,在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题,是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。
人类为什么对氨如此感兴趣 它具有怎样的性质和用途呢 今天我们一起来认识它。
导入二
管道工人用浓氨水检验氯气管道是否漏气,如果管道某处漏气,会产生白烟,其中的原理是什么
思路一
一、氨的性质
阅读教材,归纳氨气的物理性质。
状态 气味 密度 溶解性 沸点
气体
有刺激性气味
比空气的小
易溶于水
低
液氨可作制冷剂,原因是什么呢
氨很容易液化,液氨汽化时要吸收大量的热,使周围温度急剧降低,因此液氨可用作制冷剂。
一、氨的性质
从物质的类别和氮元素的化合价的角度分析,氨气可能具有什么性质呢
探究实验1:氨气的喷泉实验。
(1)实验现象:烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,烧瓶内液体呈红色。
(2)实验结论:氨极易溶于水,其水溶液(俗称氨水)呈碱性。
(3)实验原理:NH3 + H2O NH3·H2O NH4+ +OH- 。
一、氨的性质
探究实验2:将分别蘸有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近,观察现象。
(1)实验现象:两玻璃棒靠近时产生白烟。
(2)实验原理:浓氨水和浓盐酸均具有挥发性,挥发出来的 NH3 和 HCl 反应生成白色NH4Cl固体:
NH3+ HCl NH4Cl
一、氨的性质
NH3中氮元素的化合价为-3价,因此 NH3能被催化氧化生成 NO。
实验探究3:氨气的催化氧化。
(1)实验现象:将烧红的铂丝插入盛浓氨水的锥形瓶中(不接触溶液),观察到悬在液面上的铂丝更加红亮,同时有红棕色气体生成。
(2)实验原理:4NH3+5O2 4NO+6H2O、2NO+O2 2NO2。
一、氨的性质
用双线桥标出氨气的催化氧化反应中电子的转移。
在一定条件下,NH3 还可被 Cl2、CuO 等氧化。
一、氨的性质
小试牛刀
1.某同学做氨气溶于水的喷泉实验时,打开弹簧夹后将胶头滴管内的水挤入烧瓶内,并未产生喷泉，试分析实验失败可能得原因。
2.哪些气体与吸收剂也能形成喷泉实验
1.(1)装置气密性不好;(2)收集的 NH3纯度较低;(3)烧瓶不干燥等。
2.
气体 HCl NH3 CO2、Cl2、SO2、H2S、NO2 NO2 与 O2
吸收剂 水或 NaOH溶液 水或盐酸 NaOH溶液 水
一、氨的性质
1.喷泉实验
原理 少量水可快速溶解大量的气体,使烧瓶内压强迅速减小,烧瓶内外形成较大的压强差。外界气体将烧杯中的水压入上面的烧瓶内,形成喷泉
引发操作
成功关键
打开止水夹,挤压胶头滴管的胶头,或进行其他可形成压强差引发液体向烧瓶中流动喷射的操作
①气体和烧瓶要干燥;
②气体要充满烧瓶;
③装置气密性要好
一、氨的性质
2.液氨、氨水、一水合氨的区别
名称 液氨 氨水 一水合氨
物质类别
粒子种类
主要性质 纯净物、氢化物、
非电解质
氨的水溶液,混合物,
溶质为 NH3
一元弱碱、纯净物、
电解质
NH3
NH3 · H2O、NH3、H2O、NH4+ 、OH- 、H+
NH3·H2O
还原性
具有碱的通性
一、氨的性质
小试牛刀
1.判断正误。
(1)液氨可用作制冷剂,是因为其汽化时吸收大量的热。 ( )
(2)1 mol·L-1氨水中的 c(NH3·H2O)为 1mol·L-1。 ( )
(3)氨水可以导电,所以 NH3为电解质。 ( )
(4)浓氨水与所有酸反应均有白烟产生。 ( )
(5)氨中氮元素的化合价为-3价,在反应中只能升高而具有还原性。
( )
√
×
×
×
√
一、氨的性质
2.氨是一种重要的工业原料,工业上利用反应3Cl2+2NH3 N2 +
6HCl 检查氯气管道是否漏气,下列说法错误的是 ( )
A.若管道漏气,遇氨就会产生白烟
B.该反应利用了Cl2的强氧化性
C.该反应属于复分解反应
D.生成 1 mol N2时有 6 mol 电子转移
C
一、氨的性质
3.喷泉是一种常见的自然现象，其产生原因是存在压强差。
（1）如果只提供图 2 所示的装置（气体为氨，液体为水），请说
明引发喷泉的方法_________________________________________
________________。
打开止水夹,用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡从水中冒
出,移去热毛巾
一、氨的性质
(2)某同学用图1所示装置,在圆底烧瓶中盛放不同的气体进行喷泉
实验。请帮助该同学分析实验后圆底烧瓶中所得溶液的浓度(假设
是在标准状况下完成实验,且溶质不扩散)。
①若用 HCl气体,则c(HCl)=______________。
②若用 NO2气体,则c(HNO3)=________________。
一、氨的性质
二、铵盐的性质、NH4+ 的检验
碳酸铵、碳酸氢铵在太阳下放置会越来越少,这是为什么呢
实验操作 实验现象 实验结论
1.加热氯化铵固体:
2.加热碳酸氢铵固体:
①试管中固体逐渐消失;
②试管口有白色固体生成
氯化铵固体受热分解,生成 的 NH3 和HCl在试管 口又反应生成了NH4Cl
①试管中固体逐渐消失;
②试管口有水珠生成;
③石灰水变浑浊
碳酸氢铵固体受热分解生成了H2O、CO2 和 NH3
二、铵盐的性质、NH4+ 的检验
铵盐是铵根离子(NH4+ )与酸根离子构成的化合物。铵盐是农业上常用的化肥。绝大多数铵盐易溶于水,受热易分解,与碱反应会放出氨气。
常见的铵盐有:(NH4)2SO4(俗称硫铵,又称肥田粉)、NH4Cl(俗称氯铵)、NH4NO3(俗称硝铵、炸药)、NH4HCO3(俗称碳铵)、CO(NH2)2(俗称尿素)……
二、铵盐的性质、NH4+ 的检验
1.铵盐具有不稳定性:
2.铵盐可以与碱反应:
二、铵盐的性质、NH4+ 的检验
利用铵盐的性质如何检验 NH4+ 的存在呢 播放视频“铵盐与强碱的反应”。
二、铵盐的性质、NH4+ 的检验
观察、记录实验现象,分析实验原理及应用。
实验操作 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
实验现象
实验原理
应用
三支试管中均有无色气体放出,且无色气体均使湿润的红色石蕊试纸变蓝
检验 NH4+ 的存在和制取氨
二、铵盐的性质、NH4+ 的检验
铵盐(NH4+ )的检验方法:
1.取待检固体或溶液放入试管中,加入浓 NaOH 溶液,加热,若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,证明被检物中含 NH4+ 。
2.取少许样品于试管中,放入碱后加热,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟产生,则证明样品中含有 NH4+ 。
二、铵盐的性质、NH4+ 的检验
小试牛刀
1.判断正误。
(1)绝大多数铵盐易溶于水,可作氮肥,贮存时要密封包装且放于阴凉处。 ( )
(2)铵盐都不稳定,受热分解都生成 NH3。 ( )
(3)向某溶液中加入稀 NaOH 溶液,湿润的红色石蕊试纸不变蓝,则原溶液中一定无NH4+ 。 ( )
√
×
×
二、铵盐的性质、NH4+ 的检验
(4)NH4Cl受热易分解,所以可用加热的方法分离 NH4Cl和 NaCl。
( )
(5)NH4HCO3与足量 NaOH 溶液共热时,发生反应的离子方程式为 NH4+ +OH- NH3↑+H2O。( )
√
×
二、铵盐的性质、NH4+ 的检验
2.下列说法正确的是 ( )
A.铵盐都能与碱反应,不能与酸反应
B.所有铵盐都易溶于水,所有铵盐中的 N元素均呈-3价
C.NH4Cl溶液中加入 NaOH 浓溶液共热时反应的离子方程式为
NH4+ +OH- NH3↑+H2O
D.可以用 NaOH 溶液鉴别 Na2SO4、NH4NO3、KCl、(NH4)2SO4
四种溶液
C
思路二
一、氨气
归纳氨气的物理性质。
氨气是无色、有刺激性气味的气体,密度比空气的小,极易溶于水。
探究实验:氨气的喷泉实验。
1.实验现象:形成红色喷泉。
2.实验结论:氨极易溶于水,其水溶液显碱性。
一、氨气
3.实验讨论:
(1)烧瓶中为什么会形成喷泉
(2)胶头滴管的作用是什么
(3)烧瓶中的溶液为什么变成红色
(1)烧瓶内外产生压强差。
(2)引发喷泉实验。
(3)氨的水溶液呈碱性,溶液中有 OH- 存在。
一、氨气
氨水有氨气的刺激性气味,原因是什么呢
说明氨水中有氨气分子存在。
氨气溶于水形成氨水的过程是简单的物理过程吗
假设 NH3不和水反应,只是溶于水,那么溶液中只存在 NH3分子和 H2O 分子,这时溶液应该是中性的,而滴加酚酞溶液变红色说明溶液呈碱性,应是 NH3与水发生了反应。
一、氨气
氨气是一种碱性气体,那么它与酸反应时会有什么现象呢
一、氨气
探究实验:浓氨水与浓盐酸的反应。
1.实验操作:将两个分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒在空气中相互接近,但不接触,观察现象
2.实验现象:有白烟产生。
氨的催化氧化:4NH3+5O2 4NO+6H2O。
3.实验原理:NH3+HCl NH4Cl。
二、铵盐、NH4+ 的检验
加热盛有 NH4Cl固体的试管,现象有:①试管中固体逐渐消失;②试管口有白色固体生成。试分析其原因。
NH4Cl固体受热分解,生成的 NH3和 HCl在试管口又反应生成了 NH4Cl。
二、铵盐、NH4+ 的检验
归纳铵盐的性质。
1.物理性质:绝大多数铵盐易溶于水。
2.化学性质:
(1)铵盐受热易发生分解反应:
(2)铵盐遇碱有氨气放出:
二、铵盐、NH4+ 的检验
如何检验一种无色液体里是否含有 NH4+
回忆加热 NH4Cl固体的实验现象,思考能否用加热 NH4Cl的方法制取氨气
取少量试液,加入浓 NaOH 溶液,加热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则含有 NH4+ 。
不能。因为 NH4Cl受热分解生成的 NH3 和 HCl会重新化合生成 NH4Cl。
总结
课堂练习
1.下列关于氨的说法中正确的是 ( )
A.氨气是无色无味的气体
B.氨气极易溶于水
C.可用向上排空气法收集氨气
D.液氨和氨水是同一物质
B
课堂练习
2.能鉴别 Na2SO4、NH4NO3、KCl、(NH4)2SO4四种溶液(可以
加热)的一种试剂是 ( )
A.BaCl2溶液
B.Ba(NO3)2溶液
C.Ba(OH)2溶液
D.AgNO3溶液
C
课堂练习
3.在研究合成氨方法的历史上,不同的研究者曾3次获得诺贝尔化学奖。
氨是氮肥工业及制取硝酸、炸药等的原料。下列说法中正确的是 ( )
A.N2和 H2在点燃或光照条件下可合成 NH3
B.NH3和 HNO3溶于水后都能导电,故二者都是电解质
C.NH3遇到浓硝酸会发生反应产生大量白烟
D.由 NH3制 HNO3的过程中,氮元素被还原
C
谢谢！

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