5.2.2 氨和铵盐 课件（共53张ppt） 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

人教版必修第二册
第五章 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
【学习目标与核心素养】
【学习目标与核心素养】
学习目标
1、认识氨的物理性质，掌握并能熟练应用氨的化学性质。
2、理解喷泉实验的原理。
3、掌握铵盐的性质和铵根离子的检验。
4、掌握氨气的实验室制法，了解氨的工业制法及实验室中其他简易方法。
核心素养
1、通过学习氨的知识培养学生论据推理与模型认知的化学核心素养。
2、通过对喷泉实验原理、实验室制备氨气的探讨培养学生科学探究与实验创新的化学核心素养，理解氨的喷泉实验原理，体会性质决定用途的核心观念。
导入
我们经常在城市的广场上看到美丽的喷泉，那么你知道，在实验室里也可以形成美丽的喷泉吗？这一节课，我们就讲一种可以形成喷泉的物质---NH3。
电子式：
结构式：
1、氨分子的电子式和结构式：
氨分子的空间结构：
一、氨-----NH3
分子形状：三角锥形
键 角：107°18′
分子极性：极性分子
新课讲解
2、物理性质
无色、有刺激性气味；
密度比空气小，标准状况下密度0.771g/L；
易液化，（可作致冷剂）；
极易溶于水（1体积水溶解约700体积的氨气1：700）。
新课讲解
颜色
状态
气味
密度
溶解性
特性
_____
气体
_______
气味
_____
空气
_____溶于水，1体积水能溶解____体积的氨气
易液化
无色
刺激性
小于
极易
700
一、氨
2、物理性质
制冷剂为液态，在一定的温度下又可以变为气态，即能够在制冷系统的蒸发器内蒸发并从被冷却物体中吸取热量而汽化，然后在冷凝器内将热量传递给周围介质(水或空气)而变为液体的媒介物。制冷剂的种类很多,空调常用的制冷剂有氨、氟利昂等。氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。
【思考】氨作为制冷剂，是利用了它的什么性质? 试分析它有什么缺点?
氨气易液化变为液体，且液氨变为气体时会吸收大量的热。缺点是有刺激性气味、有毒、可以燃烧和爆炸。
【思考交流】
【实验5-6】喷泉实验
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。
现象：
烧杯中的水进入烧瓶中，形成红色的喷泉
NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++OH-
?
打开止水夹，挤出胶头滴管中的水。
打开止水夹,用热毛巾将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，排走导管中的空气并溶于水，使烧瓶内气压减少，产生喷泉。
【喷泉实验】
如何引发喷泉？
新课讲解
(1)根据以上实验，探究形成喷泉的原因是什么？
因氨气迅速溶解在从胶头滴管挤压出的少量水中，使烧瓶内的压强迅速减小，与外界大气形成较大的压强差，在压强差作用下，液体迅速流动，通过带尖嘴的导管喷出来，形成喷泉。
(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
（2）溶液为什么变为红色？
（3）实验成败的关键是什么？
（1）氨为什么会形成喷泉（该实验的原理）？
想想看：
a.烧瓶干燥；
b.装置的气密性好；
c.收集的气体纯度尽可能高。
氨气溶于水溶液显碱性。
氨极易溶于水，使烧瓶内外形成较大的压差；
新课讲解
容器内外存在较大的压强差，在压强差的作用下，液体迅速流动，通过带有尖嘴的导管喷出来，即形成喷泉。
(1) 喷泉形成原理
气体与水或其他液体接触
气体溶解或发生化学反应
容器内压强减小
外部液体进入形成喷泉
3、喷泉实验的原理及应用
(2)常见喷泉实验装置
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}气体

吸收剂
水或盐酸
水或NaOH溶液
浓NaOH溶液
水
NH3
HCl
SO2、CO2
NO2与O2
(3) 常见能形成喷泉的物质组合
例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
【课堂练习】
(1) 与水的反应
NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++OH-
?
4、化学性质
?
液氨
氨水
物质成分
粒子种类
主要性质
存在条件
纯净物(非电解质)
混合物(NH3·H2O为弱电解质)
NH3
?
还原性
具有碱的通性
常温常压下不能存在
在常温常压下可存在
？
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。
NH3·H2O === NH3↑+H2O
△
（1）氨气溶于水时 （氨气的水溶液叫氨水），大部分的NH3分子与 H2O分子结合成NH3·H2O（一水合氨）。NH3·H2O是弱碱，为弱电解质，可以部分电离。NH3·H2O能使酚酞溶液变红或者使紫色的石蕊试纸变蓝 。
新课讲解
氨水
用此来检验氨气的存在
氨水具有弱碱性，具有碱的通性
问题：氨水中含有哪几种微粒？
说明：一水合氨很不稳定，受热易分解。
很重要！
新课讲解
分子：NH3、H2O、NH3·H2O
离子：NH4+、OH-、H+
NH3·H2O NH3↑+ H2O
氨与水的反应：NH3+H2O NH3.H2O NH4++OH-
(2) 与酸的反应
原理：
NH3＋HCl == NH4Cl
现象：
原因：
a 浓氨水遇浓硫酸、浓硝酸也会产生白烟吗？
氨与氯化氢相遇迅速反应生成固体小颗粒
思考
NH3＋CO2＋H2O === NH4HCO3
NH3＋HNO3 === NH4NO3
b 氨与其他酸的反应：
有大量白烟产生
浓硫酸没有挥发性，浓硝酸有挥发性
(2) 与酸的反应
4NH3+5O2===4NO+6H2O
催化剂
与氯气的反应
8NH3 + 3Cl2 === N2 + 6NH4Cl
氨的催化氧化
(3) 氨的还原性
氨的催化氧化是工业_______的基础。
制硝酸
NH3
硝酸
铵盐
纯碱
有机合成工业原料
用稀氨水治疗
蚊虫叮咬
消除
二氧化氮
的污染
吸收硫酸
生产中的
二氧化硫
致冷剂
2NH3+H2O+SO2===(NH4)2SO3
NH3+H2O+SO2===NH4HSO3
5、氨的用途和保存：
新课讲解
氨水的保存方法：氨水对许多金属有腐蚀作用，所以
不能用金属容器盛装氨水。通常把氨水盛装在玻璃容
器、橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶里。
新课讲解
(1)氨水的性质
蓝
△
总结
NH3·H2O
NH4++OH-
?
(2)氨气的性质
有白烟产生
还原性
NH3+HCl===NH4Cl
4NH3+5O2 4NO+6H2O
△
催化剂
总结
NH3+H2O NH3·H2O
例2、 下列反应中说明氨气具有还原性和碱性的是(　　)
D． NH3＋HCl === NH4Cl
B
B． 8NH3＋3Cl2 === 6NH4Cl＋N2
C．4NH3+5O2===4NO+6H2O
催化剂
A． 2NH3＋3CuO === 3Cu＋N2＋3H2O
知识巩固
【课堂练习】
二、铵盐
1、铵盐是NH4+和酸根离子组成的化合物。
铵盐都是晶体，易溶于水。
2、常见铵盐：
硫酸铵【（NH4）2SO4 ，俗称硫铵，又称肥粉】；
氯化铵【NH4Cl，俗称氯铵】；
硝酸铵【NH4NO3，俗称硝铵、炸药】；
碳酸氢铵【NH4HCO3，俗称碳铵】
铵盐属于铵态氮肥。
常用氮肥有铵态氮肥和尿素【 CO（NH2）2 】 。
新课讲解
氯化铵
NH4HCO3 NH3 ↑ + CO2↑ + H2O↑
△
(NH4)2CO3 2NH3 ↑ + CO2↑ + H2O↑
△
注意：并不是所有铵盐分解都产生氨气
3、铵盐的性质:
① 受热易分解
NH4Cl NH3 ↑ + HCl↑
△
思考
NH4Cl中有少量的NaCl,如何提纯?
NH4Cl加热分解，收集气体然后又生成NH4Cl 。
新课讲解
NH4NO3在400 ℃以上分解生成N2、NO2和H2O
分解放出大量的热
②铵盐与碱的反应：
应用：用来制取氨气；NH4+的检验
2NH4Cl+Ca(OH)2 === CaCl2+2NH3↑+2H2O
△
实质：NH4+ + OH- NH3↑+ H2O
新课讲解
【实验5-7】
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，分析现象产生的原因，写出反应的离子方程式。
4、【实验5-7】
向盛有向盛有少量氯NH4Cl2溶液、（NH4）2SO4溶液,NH4NO3溶液的三支试管中,分别加入氢氧化钠溶液并加热（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，分析现象产生的原因，写出反应的离子方程式。
实验现象：三支试管中均产生气泡，湿润的紫色石蕊试纸变蓝。
新课讲解
反应的方程式：
利用铵盐的这个性质常用来制取氨气和检验铵根离子的存在。
新课讲解
NH4 + + OH － NH3 ↑ + H2O
△
NH4Cl+NaOH====NaCl+NH3↑+H2O
加热
（NH4)2SO4+2NaOH====Na2SO4+2NH3↑+2H2O
加热
NH4NO3+NaOH====NaNO3+NH3↑+H2O
加热
(2)与碱反应
NaOH＋NH4NO3 === NaNO3＋H2O＋NH3↑
Ca(OH)2＋2NH4Cl === CaCl2＋2H2O＋2NH3↑
2. 化学性质
OH - ＋NH4+=== H2O＋NH3↑
在实验室中，常利用铵盐与强碱反应产生氨这一性质来检验铵根离子的存在和制取氨。
铵盐的检验方法
(1)取少许样品与碱混合于试管中共热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，若试纸变蓝，则证明样品中含有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+ 。
5、NH4+的检验：

（1）检验某白色固体是否为铵盐的方法
①少许样品和碱混合于试管中加热，将湿润的紫色石蕊试纸靠近试
管口，若试纸变蓝色，则证明样品中含铵盐(NH4＋)。
②取少许样品和碱混合于试管中共热，用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验
产生的气体，若有白烟产生，则证明样品中含铵盐(NH4＋)。
（2）检验无色溶液中是否存在NH4＋的方法：将待检物取出少量置
于:试管中，加入NaOH溶液后，热，用湿润的红色石蕊试纸在管口
检验，若试纸变蓝色，则证明待检物中含铵盐(NH4＋)。
新课讲解
三、氨气的制法
1. 实验室制法
【思考与讨论】
右图实验室制取氨的简易装置示意图。请仔细观察实验装置，思考如何检验试管中已收集满氨，如何吸收处理实验中多余的氮。
(1) 原料：
(2) 原理：
2NH4Cl+Ca(OH)2 === CaCl2+2NH3↑+2H2O
(3) 制取装置：
(4) 收集装置：
(5) 棉花的作用：
固固加热装置
向下排空气法
防止空气对流
NH4Cl与Ca(OH)2混合加热
1. 实验室制法
(6) 验满：
a. 湿润的红色石蕊试纸变蓝
b. 蘸有浓HCl的玻璃棒接近试管口产生白烟
(7) 环保措施：
浓硫酸(或水)吸收多余的氨气
(8)干燥装置：
装置：倒扣漏斗
用碱石灰干燥
方法一：
NH3·H2O === NH3↑+H2O
△
方法二：
加热浓氨水制氨气
浓氨水滴入生石灰(或NaOH)中制氨气
2. 快速简易制法
浓氨水
方法一
CaO或NaOH
浓氨水
方法二
3. 工业制法
N2+3H2 2NH3
高温高压
催化剂
尾气吸收：氨气不能直接排放到空气中，可以用将多余的氨气通入水中进行吸收(要注意放倒吸)
新课讲解
氨的工业制备：
工业： N2+3H2
高温、高压
催化剂
2NH3
合成氨
易溶于水的要用防倒吸装置
新课讲解
〖注意〗
① 制氨气所用的铵盐不能用NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3等代替，NH4NO3加热时爆炸，而NH4HCO3、(NH4)2CO3极易分解产生CO2气体使制得的NH3不纯。
② 消石灰不能用NaOH、KOH等强碱代替，因为NaOH、KOH具有吸湿性，易潮解结块，不利于生成的氨气逸出，而且NaOH、KOH对玻璃有强烈的腐蚀作用。
③ NH3极易溶于水，制取和收集的容器必须干燥。
新课讲解
氨-------（NH3）
1.氨水的化学性质：
2.如何引发喷泉？
3.氨的化学性质
4.氨气实验室制法
5.铵盐的有关反应
课堂梳理
???1.如图1为喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是（? ）
A、HCl和H2O????????????????????????B、O2和H2O????
C、NH3和H2O??????????????????????? D、CO2和NaOH
课后练习
B
解析：形成喷泉，使烧瓶内外形成较大的压差，要么
是气体溶解度比较大、要么是气体可以和烧杯中溶液
发生反应。氧气在水中溶液度较小，不能形成喷泉。
①制取并收集NH3 ②吸收NH3 ③检查气密性 ④排空气法收集CO2
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
2.下列装置能达到实验目的的是（ ）
B
课后练习
解析：①氨气密度比空气小，可以采用向下排空气法，但是试管口需要放置棉花；②分液法可以用来吸收氨气；③可以利用压强差检测气密性；④氯气密度比空气大，可以采用向上排空气法，要长进短出。
3.下列不属于铵盐的共同性质是( )
A、加热时一定有氨气生成
B、与碱共热时都产生氨气
C、都是晶体
D、易溶于水
A
课后练习
解析：NH4NO3在400 ℃以上分解生成N2、NO2和H2O
例3、下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是(　　)
A． ①② B． ②③ C． ①③ D． ③④
C
知识巩固
【课堂练习】
4.只用一种试剂，就可区别NH4Cl 、 (NH4)2SO4 、 KCl Na2SO4 、 AlCl3 五种 无色溶液，这种试剂是( )
A、NaOH溶液 B、AgNO3溶液
C、BaCl2溶液 D、Ba(OH)2溶液
D
课后练习
A．NaOH溶液溶液和NH4Cl 、 (NH4)2SO4 反应都产生氨气，无法鉴别；和KCl Na2SO4 、不反应，无法鉴别；
B．AgNO3溶液和NH4Cl 、 (NH4)2SO4 、 KCl、 Na2SO4 、 AlCl3 均有白色沉淀，无法鉴别；
C．BaCl2溶液和（NH4）2SO4、Na2SO4反应都生成白色沉淀；和NH4Cl 、 KCl 、 AlCl3 不反应，不可鉴别；
D．Ba（OH) 2溶液和NH4Cl有氨气产生;和（NH4）2SO4有气体和沉淀;和KCl无现象;和Na2SO4有沉淀、和AlCl3四先产生沉淀，沉淀再溶液，现象不同，可以鉴别；
例4、氨气与灼热的氧化铜反应生成铜、氮气和水。利用如下图所示实验装置可测定氨分子的组成（图中夹持、固定装置均略去）。回答下列问题：
(1)写出氨气与氧化铜反应的化学方程:___________________________。
(2)在干燥管B和D里应选用的干燥剂都是_____________。
A．碱石灰?? B．无水CuSO4? C．五氧化二磷? D．无水CaCl2
A?
2NH3+3CuO === N2+3Cu+3H2O?
△
【课堂练习】
(3) 在C的玻璃管中观察到的现象是______________________________。
(4) E装置中盛装浓硫酸的目的是______________________________。
例4、氨气与灼热的氧化铜反应生成铜、氮气和水。利用如下图所示实验装置可测定氨分子的组成（图中夹持、固定装置均略去）。回答下列问题：
吸收剩余的氨气
粉末由黑色变为红色?
【课堂练习】
一、氨的结构
和性质
结构
物理性质
化学性质
氨的用途
喷泉实验
还原性
化肥、有机合成、制冷剂等
三角锥型、极性分子
刺激性气味、极易溶于水、易液化
溶于水得氨水
与H+反应
课堂小结
易溶于水
二、铵盐的性质
受热易分解
与碱共热生成氨气
检验铵根离子
三、氨气的
实验室制法
加热固态铵盐和碱的混合物
加热浓氨水
浓氨水中加固态碱性物质
四、氨气的工业制法： N2+3H2
高温、高压
催化剂
2NH3