高一化学人教版(2019)必修第二册 5.2氮及其化合物 第二课时 课件(3课时)

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名称 高一化学人教版(2019)必修第二册 5.2氮及其化合物 第二课时 课件(3课时)
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文件大小 27.5MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-01-14 12:28:28

文档简介

(共24张PPT)
氮及其化合物
第二课时 氨和铵盐
植株叶片发黄怎么办?
粮食怎么增产?
【实验5-6】氨溶于水的喷泉实验
思考:
①用左图装置进行实验时,引发水上喷的操作?
打开弹簧夹,挤压胶头滴管
②该实验的原理?
氨气极易溶于水,烧瓶内外产生压强差
③溶液为什么会变成红色?
NH3 + H2O NH3 H2O
NH3 H2O NH4+ + OH-
实验现象:烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,瓶内液体呈红色
一、氨气
1. 物理性质
颜色
气味
密度
溶解性
沸点
无色
有刺激性气味
比空气小
极易溶于水
较低,易液化
液氨汽化时要吸收大量的热,使周围温度急剧下降。因此,液氨可用作制冷剂。
2. 化学性质
(1)氨与水的反应
氨极易溶于水,也易与水反应:
NH3 + H2O NH3 H2O
NH3 H2O NH4+ + OH-
思考:氨水中含有的微粒有哪些?
分子:
离子:
NH3 H2O NH3 H2O
NH4+ OH- H+
极少
【实验】氨与氯化氢反应
用两根玻璃棒分别蘸取浓氨水和浓盐酸,相互靠近,观察现象。
实验现象:产生白烟
实验结论:氨气具有挥发性,与挥发性酸反应产生白烟
(2)氨与酸的反应
氨与酸反应的实质是NH3与H+结合形成NH4+
(3)氨的还原性(与O2、Cl2等氧化剂反应)
(可用于检验氯气管道是否泄漏)
(氨的催化氧化)
3. 氨的用途
练习:1. 氨气是一种重要的化工原料。下列关于氨气性质的描述中不正确的是( )
A. 有刺激性气味,密度比空气的小
B. 遇氯化氢气体产生白烟
C. 能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
D. 其水溶液能使酚酞溶液变红
C
2.(1) 用如图1所示装置进行喷泉实验,烧瓶已装满干燥氨气,引发喷泉的操作是 ,该实验的原理是

(2)如果只提供如图2所示的装置,请说明引发喷泉的方法:

将胶头滴管中的水挤入烧瓶
挤入烧瓶的水溶解部分的NH3,烧瓶内部压强降低,使得外界大气压将烧杯中的水压入烧瓶中,形成喷泉
打开弹簧夹,用手(或热毛巾)将烧瓶捂热,氨气受热膨胀,赶出玻璃导管中的空气,NH3与水接触,即发生喷泉
二、铵盐
由NH4+和酸根离子组成的化合物。
常见的铵盐:
NH4Cl、(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、NH4HCO3、NH4NO3等
1. 物理性质
绝大多数铵盐易溶于水
2. 化学性质
(1)不稳定性(NH4Cl受热分解)
现象:白色固体消失,产生有刺激性气味的气体,在试管口重新凝结成白色固体
【实验5-7】铵盐溶液与NaOH溶液反应
实验现象:湿润的红色石蕊试纸变蓝
实验结论:反应产生氨气
NH3 + H2O NH3 H2O
(2)与碱反应
思考:怎么检验铵盐中NH4+的存在?
(实验室制氨气)
3. NH4+的检验
取少量固体样品或溶液于试管中,在加入浓的NaOH溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口,有白烟产生),证明固体样品或溶液中含有NH4+。
练习:1. 检验铵盐的一般方法是取少许待测物置于试管中,然后( )
A. 加水溶解后,再滴入酚酞溶液
B. 加强碱溶液加热后,用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验
C. 加入强酸溶液加热后,再滴入酚酞溶液
D. 加入强碱溶液加热后,再滴入酚酞溶液
B
2. 将NH4HCO3置于干燥的试管中加热,并使放出的气体依次通过盛有足量Na2O2、碱石灰的干燥管,最后得到的气体有( )
A. NH3、O2 B. H2O、O2
C. CO2、O2 D. O2
A
3. 已知氨气可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用如图所示的装置可以实现该反应。请回答下列问题:
(1)A中加入的物质是 ,发生反应的化学方程式为 。
(2)B中加入的物质是 ,其作用是 。
(3)实验时在C中观察到的现象是 ,发生反应的化学方程式是 。
(4)实验时在D中观察到的现象是 ,D中收集到的物质是 ,检验该物质的方法和现象是 。
NH4Cl固体和Ca(OH)2固体
碱石灰(或CaO)
除去NH3中的水蒸气
黑色粉末逐渐变为红色
出现无色液体
氨水
用红色石蕊试纸检验,试纸变蓝
三、氨的实验室制法
反应原理:
收集方法:
向下排空气法
棉花(用水或稀硫酸浸湿)的作用:
防止NH3与空气对流,
吸收多余的NH3,防止污染空气
验满方法:
将湿润的红色石蕊试纸放在管口
干燥剂和干燥装置
注意:不能用浓硫酸、P2O5、无水CaCl2做干燥剂
吸收试剂和吸收装置
注意:要防止倒吸
其他制取氨气的方法:
思考:在村子里住着两位农民,小李和小刘,他们都种了几亩水稻。小李很勤劳,不仅买了氮肥硝酸铵,还同时使用了自己烧制的草木灰(呈碱性),小刘只施用了氮肥硝酸铵,小李心想自己使用的肥料多,收成一定好,结果到了秋收时发现,自己田地的产量远不及小刘的,你知道原因吗
讨论:铵盐在作肥料时应注意什么事项?
1. 不和碱性肥料一起使用
2. 在干燥阴凉的地方储存(共24张PPT)
氮及其化合物
第三课时 硝酸 酸雨及防治
怎么溶解金子?
一、硝酸
1. 物理性质
硝酸是无色、易挥发(在空气中形成白雾)、有刺
激性气味的液体,沸点低,与水混溶。
实验室常用浓硝酸的质量分数约为69%
浓硝酸、浓盐酸、浓硫酸的物理性质对比
浓硝酸
浓盐酸
浓硫酸
色态
气味
挥发性
常用浓溶液浓度
无色液体
有刺激性气味
无味
易挥发
难挥发
69%
36%-38%
98%
2. 化学性质
(1)酸性
硝酸是一元强酸,具有酸的通性:HNO3 = H+ + NO3-
①使指示剂变色
②与大部分金属反应
③与碱发生中和反应
④与碱性氧化物反应
⑤与某些盐反应
产生氢气吗?
思考:工业上制备的硝酸或久置的硝酸会显黄色?
NO2溶于硝酸所致
(2)不稳定性
硝酸浓度越高,越易分解
怎么保存硝酸?
放在棕色用玻璃塞的试剂瓶中,并避光、低温保存。
什么样的物质需要棕色瓶保存?
见光易分解的物质:
硝酸、氯水、AgNO3等
(3)强氧化性
①与铜反应
a.与浓硝酸反应
现象:反应剧烈,有红棕色气体生成,溶液呈绿色
结论:常温下,铜可与浓硝酸反应,生成Cu(NO3)2和NO2
强氧化性和酸性
b.与稀硝酸反应
现象:反应较慢,有气泡产生,在接近管口处观察到浅红棕色,试管中的溶液呈蓝色
结论:常温下,铜可与浓硝酸反应,生成Cu(NO3)2和NO
强氧化性和酸性
硝酸与金属反应:硝酸可与绝大多数金属反应(除Pt、Au外)
硝酸与金属反应规律:
Ⅰ.金属与硝酸反应时,金属被氧化成高价金属盐;
一般情况下,浓HNO3被还原为NO2,稀HNO3被还原为NO
Ⅱ.硝酸浓度越高,氧化性越强,氧化性:浓HNO3>稀HNO3
Ⅲ.当溶液中一种物质提供H+,另一种物质提供NO3-,则可看成有稀HNO3
②使铁和铝钝化
常温下,铁、铝的表面被浓硝酸或浓硫酸氧化,生成了一层致密的氧化物薄膜。阻止了酸与内层金属的进一步反应。
所以,常温下可以用铁或铝制容器(如铝槽车)来盛装浓硝酸或浓硫酸。
③浓硝酸和浓硫酸的混合物(体积比为1:3)叫做王水,能使一些不溶于硝酸的金属[如金(Au)、铂(Pt)等]溶解
④与非金属反应(以C为例)
规律:浓硝酸与非金属反应(C、S、P),一般将非金属氧化为最高价氧化物或最高价含氧酸;自身被还原为NO2
强氧化性
⑤与还原性化合物反应
硝酸具有强氧化性,可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2+等物质
(“Fe2+ + H+ + NO3-”不能大量共存)
(如将SO2通入Ba(NO3)2溶液中产生BaSO4沉淀)
课堂练习:
2. 下列关于硝酸的说法中正确的是( )
A. 硝酸与金属反应时,主要是+5价的氮得电子
B. 浓硝酸与浓盐酸按3:1的体积比混合,所得的混合物叫王水
C. 硝酸电离出的H+能被Zn、Fe等金属还原成H2
D. 常温下,向浓硝酸中投入Fe片,会产生大量红棕色气体
A
3. 下列反应中,硝酸既表现出氧化性又表现出酸性的是( )
A. 稀硝酸与FeO
B. 稀硝酸与HI反应
C. 稀硝酸与Fe2O3反应
D. 稀硝酸受热分解
A
4. 下列各种情况下,溶液中一定能大量存在的离子组是( )
A. 能使pH试纸变红的溶液:NH4+、Na+、SO42-、Fe3+、NO3-
B. 含有大量NO3-的溶液:H+、Fe2+、SO42-、Cl-
C. 含有大量Cl-的溶液:Fe3+、Mg2+、SO42-、OH-
D. 加入铝粉后产生大量氢气的溶液:NH4+、Na+、NO3-、SO42-
A
5. 图甲是验证铜和浓硝酸反应的装置,图乙、图丙是改进后的装置。
(1)甲、乙、丙三个装置中发生反应的化学方程式都为 。
(2)和甲装置相比,乙装置的优点是 。
(3)为了进一步验证NO2和水的反应,某学生设计了丙装置。实验室先关闭弹簧夹 ,再打开弹簧夹 ,才能使NO2气体充满试管②。当气体充满试管②后,将铜丝拉起与溶液脱离,欲使烧杯中的水进入试管②,应如何操作?

可控制反应速率,可吸收NO2,防止污染环境
c
ab
先关闭弹簧夹b,再关闭弹簧夹a,然后打开弹簧夹c,用手捂住试管②
二、酸雨及防治
1. SO2、NO2的主要来源、危害与防治
项目
SO2
NO2
来源
危害
防治
煤、石油等化石燃料的燃烧和某些含硫的金属矿物的冶炼
汽车尾气以及硝酸工业废气
引起大气污染,造成呼吸道疾病,直接危害人体健康;形成硫酸型酸雨
引起大气污染,形成光化学烟雾,刺激人的眼睛;引起呼吸道疾病;形成硝酸型酸雨
①调整能源结构,发展清洁能源;②研究煤的脱硫技术,改进燃烧技术,减少SO2的排放;③加强工业废气的回收处理;④改进汽车尾气的处理技术,提高汽车尾气排放标准
H2O
2. 酸雨及其类型与危害
(1)酸雨:pH小于5.6的降水称为酸雨
(2)酸雨的形成
氧化剂(如O2、O3、
NO2等)
飘尘等催化作用
O2
H2O
SO2
H2SO3
H2SO4
SO3
H2SO4
(硫酸型酸雨)
2NO + O2 = 2NO2
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
NOx
(硝酸型酸雨)
(3)危害
①直接损害农作物,破坏森林和草原,使土壤、湖泊酸化;
②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电缆的腐蚀等。
课堂练习:
6. 化学与环境密切相关,下列有关说法中正确的是( )
A. CO2属于大气污染物
B. 酸雨是pH小于7的雨水
C. CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成
D. 大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧
D(共22张PPT)
氮及其化合物
第一课时 氮气与氮的固定 一氧化氮和二氧化氮
神秘的“魔鬼谷”
在新疆与青海交界处有一山谷,人称“魔鬼谷”。当人畜进入后,经常狂风暴雨,电闪雷鸣,雷电能把人畜击毙,而谷内却是牧草茂盛,四季常青。你知道这是什么原因吗?
思考:大家对氮元素的认识有哪些?
①氮元素位于元素周期表的第二周期第ⅤA族。
②氮原子的最外电子层有5个电子,既不容易得电子,也不容易失电子,一般通过共用电子对与其他原子相互化合构成物质。
氮元素在自然界中的存在:
游离态:以氮分子(N2)的形式存在于空气中。
化合态:存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中及动植物体内的蛋白质中。
一、氮气(N2)与氮的固定
1. 氮气的性质
(1)物理性质
无色无味气体,难溶于水,与空气密度接近。
思考:用什么收集方法收集N2?
排水集气法
(2)化学性质
由于氮分子内由2个N原子间以共价三键结合,断开该键需要较多的能量,所以N2的化学性质很稳定,通常情况下难以发生化学反应,但在高温、放电等条件下能和一些物质发生化学反应。
N2 + 3Mg = Mg3N2
N2 + O2 = 2NO
N2 + 3H2 2NH3
高温、高压
催化剂
点燃
放电或高温
2. 氮的固定
将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。
(1)自然固氮
大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物,或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨。
(2)人工固氮
通过控制条件,将氮气氧化或还原为氮的化合物。
工业合成氨
N2 + 3H2 2NH3
高温、高压
催化剂
自然界中氮的循环
练习:1. 下列关于自然界中氮循环的说法中不正确的是( )
A. 氮元素均被氧化
B. 工业合成氨属于人工固氮
C. 含氮无机物和含氮有机物可以相互转化
D. 碳、氢、氧三种元素也参与了氮的循环
A
2. 下列关于氮气的说法中错误的是( )
A. 氮气在通常情况下不燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸
B. 液氮可用于医学和高科技领域,制造低温环境
C. 利用氮气的稳定性,工业上用来替代稀有气体作焊接金属的保护气
D. 在高温高压、催化剂条件下与氢气反应时,氮气作还原剂
D
二、一氧化氮和二氧化氮
氮元素的主要化合价:
-3、-2、-1、0、+1、+2、+3、+4、+5
氮元素的氧化物:
N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5
笑气
1. 一氧化氮(NO)
(1)物理性质
无色无味气体,不溶于水,与空气密度接近。
思考:可以怎样收集NO?
用排水法收集
(2)化学性质
一氧化氮是一种有毒气体。
① 常温下,与氧气反应
2NO + O2 = 2NO2
②和NH3反应
6NO + 4NH3 = 5N2 + 6H2O
用于检验NO
催化剂
2. 二氧化氮(NO2)
(1)物理性质
红棕色有刺激性气味气体,密度比空气大,
易液化,易溶于水。
思考:可以怎样收集NO2?
用向上排空气法收集
(2)化学性质
二氧化氮是一种有毒气体。
【实验5-5】在一支5mL的注射器里注入20mLNO,然后吸入5mL水。用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器,观察现象。打开弹簧夹,快速吸入10mL空气后夹住弹簧夹,观察现象。振荡注射器,再观察现象。
实验现象:未通入空气前,无明显现象;通入空气后,注射器中气体由无色变为红棕色,注射器活塞向左移动。
①与水反应
(工业制硝酸)
联立上述两个方程式
上述实验对工业上生产硝酸有什么启示?
工业生产硝酸,将尾气(NO)吸收通入适量的氧气后再溶解于水,经过多次循环氧化、溶解,可充分利用原料,并减少NO的排放,保护环境。
②自身化合 2NO2 N2O4
③强氧化性
a.
b. 可使湿润的淀粉-KI试纸变蓝
现象:由红棕色变为无色
练习:1. NO2与H2O的反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比是( )
A. 2:1 B. 1:2
C. 3:1 D. 1:3
B
2. 下列叙述中正确的是( )
A. CO、NO、 NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在
B. 向溶有SO2 的BaCl2 溶液中通入NO2,有白色沉淀产生
C. 一种元素可能有多种氧化物,但一种化合价只能对应一种氧化物
D. 汽车尾气中的NO是汽油中的含氮物质不完全燃烧而产生的
B
3. 如图所示,常温下向盛有3.0mLNO的试管中缓缓通入1.5mLO2(所有气体的体积均在标准状况下测定)。试回答下列问题:
(1)写出观察到的现象(可不写满,也可补充):
① 。
② 。
③ 。
(2)上述过程中发生反应的化学方程式有

(3)最终试管中剩余的气体是 ,体积为 。
通入O2,试管内气体由无色变为红棕色
试管内液面上升
最终试管内剩余无色气体
NO
1.0mL