第五章第二节氮及其化合物第2课时(教学课件)-高中化学人教版(2019)必修第二册(共101张PPT)

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第五章第二节氮及其化合物第2课时(教学课件)-高中化学人教版(2019)必修第二册(共101张PPT)

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氨
第二节
氮及其化合物
第五章 化工生产 中的重要非金属元素
第2课时 氨 铵盐
氨
01
氨的制法和性质
01
氨的工业制法
氨工业制备
1
合成氨工厂
02
氨的物理性质
无色气体,有刺激性气味
密度比空气小
易液化
氨气
液氨
制冷剂
极易溶于水
相对分子质量小于空气
氨气易液化变为液氨,液氨汽化时会吸收大量的热,使周围温度急剧降低
氨物理性质
2
液氨泄漏有何现象?
泄漏处,白茫茫的一片
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,寒气逼人
消防队员是用何物质去吸收弥漫在大气中的NH3?
液氨泄漏的处理
无色气体,有刺激性气味
密度比空气小
易液化
氨气
极易溶于水
能否用实验验证?
毒性?
氨物理性质
2
1:700
如何设计实验可证明NH3极易溶于水?
是何原理?
实验探究
【实验5-6】喷泉实验
操作:打开弹簧夹,挤压胶头滴管,让水进入烧瓶
现象:烧杯中的酚酞溶液由玻璃管进入烧瓶,形成红色喷泉。
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。
NH3+H2O
NH3·H2O
+OH-
结论:①氨极易溶于水 ②氨水显碱性
氨气喷泉实验
实验探究
喷泉实验
(2)常见形成喷泉实验的气体与试剂
(1)形成原理:
容器内外产生较大的压强差
气体 液体 原理
NH3 水或酸 NH3、HCl均属于极易溶于水的气体
常温下,NH3的溶解度为1∶700,HCl的溶解度为1∶500
HCl 水或碱
CO2 NaOH 溶液 均能与强碱溶液反应
2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O
2NaOH+SO2====Na2SO3+H2O
2NaOH+Cl2====NaClO+NaCl+H2O
2NaOH+2NO2====NaNO3+NaNO2+H2O
SO2
Cl2
NO2
(3)常用装置
引发喷泉的方法
?
实验探究
为何溶液显红色?
●形成喷泉
NH3只是简单的溶解于水吗?
●形成红色喷泉
溶液显
感受﹒ 理解
挤压胶头滴管,滴管里少量的水进入烧瓶,氨几乎全部溶于水中,使烧瓶内压强急剧减小,烧瓶内外形成较大压强差;大气压将水压入烧瓶,形成喷泉;由于NH3溶于水的溶液呈碱性,导致酚酞溶液显红色。
1. 烧瓶内为什么会形成喷泉?溶液为什么变成红色?
2. 某同学做该实验时,打开止水夹后将胶头滴管内的水挤入烧瓶内,可并未产生喷泉,试分析实验失败可能的原因是什么?
①装置气密性不好
3. 若将NH3换为NO2,能否形成喷泉?若能形成,则实验后液体能否充满烧瓶?
能,但不能充满烧瓶。
②收集的NH3纯度较低
③烧瓶不干燥等
3NO2+H2O = 2HNO3+NO
4. 含水的胶头滴管在实验中的作用?
吸收氨气,使瓶内压强减小,引发水上喷。
5. 氨的喷泉实验成功的关键?
(1)装置的气密性良好。
(2)圆底烧瓶要保持干燥。
(3)圆底烧瓶内要充满气体。
(4)烧杯内装入足量的水,以防止因水量不足而造成喷泉停止或不发生。
1. 如图所示:烧瓶中充满干燥气体a,将胶头滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻震荡烧瓶,然后打开弹簧夹,烧杯中的液体呈喷泉状喷出,则a、b不可能是( )
A.a为HCl气体,b为H2O
B. a为CO2气体,b为浓NaOH溶液
C. a为Cl2气体,b为饱和NaCl溶液
D. a为Cl2气体,b为浓NaOH溶液
C
看谁做得既准又快
2. 下图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案,下列有关操作不可能引发喷泉的是(  )
A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
B.挤压装置②的胶头滴管使饱和NaHCO3溶液全部进入烧瓶,然后打开止水夹
C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D.在装置④的水槽中加入适量生石灰并打开止水夹
B
看谁做得既准又快
解析 Cl2易溶于CCl4且易和NaOH溶液反应,烧瓶内压强减小,形成喷泉,A项不符合题意;CO2在饱和NaHCO3溶液中溶解度很小,不能形成喷泉,B项符合题意;从a处鼓入空气,打开止水夹,HCl和NaCl溶液接触,因为HCl极易溶于水,导致烧瓶内压强降低,可形成喷泉,C项不符合题意;加入生石灰,生石灰和水反应释放大量的热,导致锥形瓶内气压升高,打开止水夹,浓盐酸被压入烧瓶和NH3接触,NH3极易溶于水且和盐酸发生反应,可形成喷泉,D项不符合题意。
看谁做得既准又快
在氨的喷泉实验中,烧瓶内溶液的物质的量浓度是多少?(假设实验是在标准状况下进行)
氨气体积设为V L
氨气物质的量为:V/22.4 mol
氨水溶液体积也是V L
氨水溶液物质的量浓度为
看谁做得既准又快
03
氨的化学性质
氨的喷泉实验,喷泉是红色的,说明发生了化学反应。
氨水中含少量OH- ,呈弱碱性,故能使酚酞试液变红。
思考﹒ 讨论
NH3·H2O
NH3+H2O
大部分
NH3·H2O
少部分
3.1 与水反应
氨化学性质
3
NH3是唯一的碱性气体!
温馨提醒
实验探究
现象
结论
湿润的红色石蕊试纸变成蓝色
氨水易挥发,氨气的水溶液具有碱性
红色褪去
3.1 与水反应
氨化学性质
3
一水合氨不稳定
NH3是唯一的碱性气体!
浓溶液
NH3·H2O =NH3↑+ H2O
稀溶液
NH3·H2O NH3↑+ H2O
部分电离:NH3·H2O
NH4++OH-
① NH3·H2O为可溶性一元弱碱
② NH3·H2O不稳定,易分解。
NH3·H2O====NH3↑+H2O
△
实验室用过量氨水与可溶性铝盐(如AlCl3溶液)反应来制备Al(OH)3 。
【思考】氨水的主要成份有哪些?氨水与液态氨有何区别?
氨水成分
氨的水溶液(俗称氨水)显弱碱性,能使酚酞溶液变红或使红色石蕊试纸变蓝。
液氨 一水合氨(NH3·H2O) 氨水
物质 类别
粒子 种类
主要 性质
纯净物
氢化物
非电解质
纯净物
一元弱碱
电解质
混合物
氨的水溶液
NH3
“三分子”:NH3·H2O、NH3、H2O;“三离子”、OH-、H+、OH-
NH3·H2O
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
NH3是碱性气体,可和什么物质反应?
问题探究
氨与氯化氢
实验探究
3.2 与酸反应
氨化学性质
3
NH3+HCl=NH4Cl
白烟
(产生白烟,检验NH3)
NH3+HNO3=NH4NO3
白烟
与挥发性的酸反应有白烟
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
无白烟
能否用浓硫酸干燥氨气?
NH3
N2
NO
-3
0
+2
NH3中N元素为-3价,只有还原性
可被氧化剂氧化
思考﹒ 讨论
从氧化还原反应看,NH3中的N元素具有什么性质?
NH3
-3
NH3在催化剂存在下,可被O2氧化生成NO气体,并将其工业化。
1909年奥斯特瓦尔德因对催化作用的研究获诺贝尔化学奖
回顾历史
一战中他的制取硝酸的专利被用于制造炸药
奥斯特瓦尔德
氨的催化氧化
3.2 与氧化剂反应
氨化学性质
3
1
O2
4NH3+5O2 4NO+6H2O
催化剂
思考﹒ 运用
NH3
NO
NO2
HNO3
NH4NO3
N2
H2
已知煤和水反应可生成H2和CO。
写出反应的化学方程式。
氯气有毒,一旦泄露会造成对空气的严重污染。工业上常用浓氨水检验氯气管是否漏气。(已知Cl2可将NH3氧化成N2)。
若漏气则检验的现象是:___________。
并写出有关反应的化学方程式为___________________________________________。
由题给信息:Cl2可将NH3氧化成N2,可知Cl2被还原为HCl,HCl又与NH3反应生成NH4Cl小颗粒,而产生白烟。
看谁做得既准又快
硝酸工厂排放出的有毒气体NO,在一定条件下可用NH3处理为可参与大气循环的气体。
请写出反应的方程式。
问题解决
6NO+4NH3 5N2+6H2O  
一定条件
3.2 与氧化剂反应
氨化学性质
3
1
O2
2
Cl2
4NH3+5O2 4NO+6H2O
催化剂
2NH3+3Cl2=N2+6HCl
(NH3不足)
(NH3过量)
2NH3+3Cl2=N2+6HCl
HCl+NH3=NH4Cl
6HCl+6NH3=6NH4Cl
8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl
还原性
碱性
3
NOx
04
氨的用途
氨的用途
致冷剂
铵盐
吸收硫酸生产中的二氧化硫
硝酸
消除
二氧化氮
的污染
纯碱
用稀氨水治疗
蚊虫叮咬
有机合成工业原料
NH3
课堂小结
氨气的性质和应用
NH3
易液化
液氨
致冷剂
碱性
酸
铵盐
化肥
CO2
NaCl
小苏打
还原性
O2
NO
N2
制硝酸
燃料电池
NOx
N2
尾气处理
Cl2
N2
检氯泄漏
F2
NF3
激光材料
Cl2
N2H4
火箭燃料
氧化性
NaNH2
药物
LiNH2
储氢材料
1. 氨水作化肥有何缺点?
2. 用什么方法可解决这个问题?
问题解决
02
铵盐 氨气的实验室制法
01
铵盐长什么样子?
NH4Cl NH4NO3 (NH4)2SO4 (NH4)2CO3 NH4HCO3
概念与物理性质
1
概念
1
铵根离子(NH4+)
和酸根离子构成的化合物
概念与物理性质
1
概念
1
铵根离子(NH4+)
2
物理性质
无色或白色固体,都溶于水
和酸根离子构成的化合物
02
为何有时你所吃的油条有氨味?
铵盐的化学性质
氯化铵在金属焊接中起到除去金属表面氧化物的作用
你知道吗?
实验探究
底部分解成气体
NH4Cl NH3↑+HCl↑
HCl与金属氧化物发生复分解反应,将金属氧化物转变为金属氯化物。
问题探究
如焊接铁件时,在焊接温度下,发生反应:
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,生成的FeCl3可以挥发掉。
化学性质
2
受热分解
1
铵盐
NH3
+
相应的酸
酸性氧化物+H2O
铵盐
NH3
+
有一位农民在仓库里存放了一袋氮肥——碳酸氢铵(俗称碳铵),有一天他发现这袋化肥包装破损受潮了,就把它拿出去晒,结果发现没有人偷盗却少了很多。
化学与生活
NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O
顾客在永和大王北京的门店买到了一种特殊的油条—“氨味油条”。你有没有吃过呢?
本应是香喷喷的油条为何飘出氨气味?
化学与生活
铵盐分解都生成NH3吗?
硝酸铵受撞击发生爆炸
NH4NO3 N2O↑+2H2O
NH4NO3=O2↑+N2↑+H2O
盐可和哪类物质反应?
除金属外,铵盐可与其他三类物质发生反应。
知识回顾
请写出下列反应的离子方程式。
1. 氯化铵与硝酸银溶液
2. 亚硫酸铵与硫酸溶液
看谁做得既准又快
化学性质
2
受热分解
1
2
与盐反应
生成沉淀
铵盐
NH3
+
相应的酸
化学性质
2
受热分解
1
2
与盐反应
生成沉淀
铵盐
NH3
+
相应的酸
3
与酸反应
生成气体
化学家赫尔斯通过实验发现:
把氯化铵与熟石灰混合加热,会有氨臭味,请写出反应的化学方程式。
问题解决
化学性质
2
受热分解
1
2
与盐反应
生成沉淀
铵盐
NH3
+
相应的酸
3
4
与酸反应
生成气体
与碱反应
本质:
铵根与氢氧根之间的反应
请写出下列反应的离子方程式。
1. 氯化铵与氢氧化钠稀溶液混合
2. 硫酸铵与氢氧化钠溶液加热
考考你自己
NH4++OH-=NH3·H2O  
NH4++OH- NH3↑+H2O  
以下两种物质都可与哪种物质都能发生反应?
如何检验NH4Cl、(NH4)2SO4中的阳离子NH4+ ?
思考﹒ 运用
03
铵根离子的检验
实验探究
铵盐的检验
实验探究
化学性质
2
受热分解
1
2
与盐反应
生成沉淀
铵盐
NH3
+
相应的酸
3
4
与酸反应
生成气体
与碱反应
本质:
铵根与氢氧根之间的反应
应用:
检验NH4+
铵根离子的检验
原理
NH4++OH- NH3↑+H2O  
答题模板
取少许溶液于试管,加入浓NaOH溶液,加热,试管口放湿润的红色石蕊试纸
操作
现象
若红色石蕊试纸变蓝色
结论
则溶液中含有NH4+
关键
必须加碱,加热
化学性质
2
受热分解
1
2
与盐反应
生成沉淀
铵盐
NH3
+
相应的酸
3
4
与酸反应
生成气体
与碱反应
本质:
铵根与氢氧根之间的反应
应用:
NH4+的检验
实验室制氨气
04
氨气的实验室制法
干法 湿法
实验室制取氨
实验探究
3.1 制备
氨实验室制备
3
干法
1
2
3
原料
原理
发生装置
NH4Cl Ca(OH)2
?
防止空气对流,快速收集满一试管氨气
氨的实验室制法
①反应原理:_____________________________________________
②收集方法:______排空气法
③验满方法:将湿润的___________________放在试管口
④棉花作用:_____________________________________________
⑤加热的试管口应_________倾斜,防止_______________________
向下
红色石蕊试纸
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
1.加热 NH4Cl 和 Ca(OH)2
(导管要伸入到接近试管底部)
3.1 制备
氨实验室制备
3
湿法
1
2
3
原料
原理
发生装置
浓氨水
3.1 制备
氨实验室制备
3
湿法
1
2
3
原料
原理
发生装置
浓氨水、NaOH固体
NaOH溶于水,放出大量热!
3.1 制备
氨实验室制备
3
湿法
1
2
3
原料
原理
发生装置
浓氨水、CaO固体
NH3·H2O+CaO=NH3↑+Ca(OH)2
3.2 干燥
氨干燥与收集
3
碱石灰或生石灰
制取的氨气是否纯净?如何净化
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
3.3 收集
氨实验室制备
3
向下排空气法
氨气也可以这样收集
3.4 检验
氨实验室制备
3
湿润的红色石蕊试纸靠近试管口
玻璃棒蘸取浓盐酸靠近试管口
以上装置,能否制备氨气?
用上述装置,氯化铵换成什么铵盐,可以制得氨气?
考考你的智慧
NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O
如何干燥?
尾气如何处理?
氨气的实验室制备
漏斗容积大,少量水倒吸后,与液面脱离接触,防倒吸。
×
防倒吸示意图
隔离式
导气管未瑞不插入液体中,导气管与液体呈隔离状态
防倒吸示意图
肚容式
是在接近液面处放一个具有蓄液能力的仪器,如漏斗、球形干燥管,且让其接触液面。
防倒吸示意图
分液式
是导气管品浸入下层与气体不反应的液体中
×
防倒吸示意图
蓄液式
当发生倒吸时,倒吸而来的液体衩预先设置的蓄液装置贮存,从而使受热的仪器得到保护。
温差大的装置系统一般设置此装置
防倒吸示意图
环保措施:
浓硫酸(或水)吸收多余的氨气
装置:倒扣漏斗
实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是
A.①是氨气发生装置
B.②是氨气吸收装置
C.③是氨气发生装置
D.④是氨气收集、检验装置
看谁做得既准又快
(1)加热NH4Cl能制取NH3吗?
NH4Cl分解产生的NH3和HCl遇冷会再次化合为NH4Cl,不能用于制取NH3
(2) 能否采用其他铵盐与强碱反应制取氨气
NH4NO3 受热分解,会爆炸,不安全
(NH4)2SO4 与反应时生成块状CaSO4,不利于NH3逸出,且反应后试管难清洗
(NH4)2CO3/NH4HCO3 受热分解产生CO2,使收集到的NH3不纯
NaOH/KOH 易吸水结块,且对玻璃腐蚀性较强
铵盐用途
4
大量的铵盐作氮肥
硝酸铵作炸药
氯化铵作制干电池原料,作焊药(除金属表面的氧化物薄膜)
课堂小结
NH4+检验
干法制NH3
铵盐的化学性质
课堂小结
无水CaCl2不能干燥NH3 !
氨气的实验室制备
能用NH4++OH-=NH3↑+H2O表示的化学反应为(均为溶液中反应)
A.NH4HCO3与NaOH
B.NH4Br与NaOH
C.(NH4)2SO4与Ba(OH)2
D .NH4HSO4与KOH
成功体验
谢谢观看

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