第五章 化工生产中的重要非金属元素
第二课时 氨
第二节 氮及其化合物
必修第二册
【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。
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。
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
无色
刺激性
小于
极易
700
一、氨气的物理性质
易液化
液氨汽化吸收大量热,使周围温度降低,液氨用作制冷剂。
【解决问题】如果我们处于泄露现场,该如何逃生?
[扩展知识]氨分子的结构
空间构型:三角锥形
【思考2】氨极易溶于水可以用什么方法验证呢?
【实验5-6】喷泉实验
烧杯中的水进入烧瓶中,形成红色的喷泉
【现象】
【思考】根据实验形成喷泉的原因是什么?
氨气极易溶于水中,使烧瓶内的压强迅速减小与外界形成压强差,在压强差作用下液体进入烧瓶形成喷泉。
【思考】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
②收集的NH3纯度较低
③烧瓶不干燥等
【思考】烧瓶内液体为什么会变红?
氨的水溶液显碱性
【结论】1.氨极易溶于水
2.氨的水溶液(俗称氨水)显碱性
(2)常见喷泉实验装置
喷泉实验的原理及应用
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
{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
【思考1】氨气溶于水后,为什么显碱性?请用化学方程式回答
结合课本14页回答:
【思考2】氨水中含有哪些微粒?
二、氨气的化学性质
1、与水反应
NH3+H2O
NH3·H2O
氨水显碱性的原理
NH4++OH-
(一水合氨)
氨水成分:
NH4+ OH- H+(极少量)
(3分3离)
氨水使酚酞溶液变红色或红色石蕊试纸变蓝
3分子
NH3·H2O NH3 H2O
3离子
一水合氨不稳定:NH3·H2O = NH3↑+ H2O
使用棕色试剂瓶,避光密封
保存方法:
高中阶段唯一碱性气体
【思考】既然氨气是碱性气体,预测氨气能与哪些物质发生反应?
【实验】
NH3+HCl =NH4Cl
浓氨水与浓盐酸具有挥发性,相遇迅速反应生成固体小颗粒
有大量白烟产生
2、与酸的反应
可检验NH3或HCl
【应用】
【原理】
【现象】
【原因】
【思考】浓氨水遇浓硫酸、浓硝酸也会产生白烟吗?
【注意】挥发性酸(HCl、HNO3)遇氨气均有白烟生成;难挥发性酸如H2SO4、H3PO4无此现象。但仍能反应
NH3+HNO3 = NH4NO3(白烟)
NH3+CO2+H2O = NH4HCO3
【结论】氨气与酸反应的实质:
2NH3+H2SO4 = (NH4)2SO4
NH3+H+= NH4+
1、湿润的石蕊试纸,试纸变蓝;
2、湿润的酚酞试纸,试纸变红;
3、蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近,产生白烟。
【思考】
检验氨气都有哪些方法?
试纸必须润湿,干燥的氨气不能使试纸变色
【思考】从化合价的角度分析,氨气还具有什么性质?可以和具有什么性质的物质发生反应?
NH3分子中氮元素的化合价为-3价,处于最低价,因此氨只有还原性。NH3能与与O2、Cl2等的反应
4NH3+5O2 = 4NO+6H2O
催化剂
(2)与氯气的反应
8NH3 + 3Cl2 = N2 + 6NH4Cl
(1)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
作还原剂
此反应为浓氨水检验氯气管道是否泄漏的原理。蘸有浓氨水的玻璃棒靠近氯气管道,若有白烟生成,证明氯气管道漏气
制肥料
制硝酸
制纯碱
制炸药
做制冷剂
NH3
(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
【课堂小结】
1、判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)NH3溶于水溶液呈弱碱性故NH3为弱碱。 ( )
(2)氨的喷泉实验说明NH3易溶于水。 ( )
(3)NH3的催化氧化反应中还原产物只有H2O。 ( )
(4)碘易升华,可用加热升华法除去NH4Cl中混有的I2。 ( )
×
×
×
√
【课堂同步练习】
2、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
3、下列有关NH3两个实验说法中正确的是( )
A.两个实验均表现了NH3易溶于水
B.两个实验均表现了NH3易挥发
C.两个实验均表现了NH3是碱性气体
D.两个实验均表现了NH3是还原性气体
A
4、 下列反应中没有体现氨气具有还原性是( )
D. NH3+HCl = NH4Cl
D
B. 8NH3+3Cl2 = 6NH4Cl+N2
C.4NH3+5O2===4NO+6H2O
催化剂
A. 2NH3+3CuO = 3Cu+N2+3H2O
知识巩固
(1)用图1装置进行喷泉实验,上部烧瓶已充满干燥氨气,引发水上喷的操作是 。该实验的原理是________________________________________________________。
(2)如果只提供如图2的装置,请说明引发喷泉的方法_________________________________________________________________。
5、喷泉是一种常见的自然现象,其产生的原因是存在压强差。
打开止水夹,挤压胶头滴管
NH3溶于少量水中,使圆底烧瓶内压强减小,烧杯内的水进入圆底烧瓶,形成喷泉
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
(2)利用图3装置,在锥形瓶中分别加入足量的下列物质,反应后可能产生喷泉的是________
A.Cu与稀盐酸 B.NaHCO3溶液与NaOH溶液
C.CaCO3与稀硫酸 D.NH4HCO3与稀盐酸
(3)从产生喷泉的原理分析,图1、2是________上部烧瓶内的压强。图3是________下部锥形瓶内气体的压强(均填“增大”或“减小”)。人造喷泉及火山爆发的原理与上述装置图________原理相似
D
减小
增大
3
谢谢欣赏