(共33张PPT)
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第2课时
氨和铵盐
第 二 节氮及其化合物
人教版(2019)化学必修第二册
1.氨气的性质
目录
2.氨盐的性质
教学目标
掌握氨气相关的化学性质,及相应方程式
2. 硝酸制备的相关方法
3.掌握氨气实验室制法及铵盐的检验方法
1.氨气的性质
Part 01
魔鬼:
由于在第一次世界大战事中,哈伯担任化学兵工厂厂长时负责研制、生产氯气、芥子气等毒气,并使用于战争之中,造成近百万人伤亡。
新课导入
天使和魔鬼的化身——哈伯
天使:
他是第一个从空气中制造出氨的科学家。使人类从此摆脱了依靠天然氮肥的被动局面,加速了世界农业的发展。
(2)氨极易溶于水:在常温常压下,1体积水大约可溶解______体积氨。
(1)氨是无色、有______气味的气体,密度比空气的__,很容易____。
喷泉实验
700
液化
小
刺激性
思考:为什么液氨可以作制冷剂?
提示:氨易液化,液氨汽化时要吸收大量的热,使周围温度急剧降低。
一、氨
(NH3)
1.氨气的物理性质
思考:怎样证明氨极易溶于水?
新课讲解
氨的电子式为____________,结构式为___________。
球棍模型
在干燥的充满NH3的圆底烧瓶里充满,用带有玻璃管和胶头滴管(预先加水)的橡胶塞塞紧瓶口。倒置烧饼,使玻璃管插入盛水的烧杯中(水中滴有酚酞溶液)。打开弹簧夹,挤压胶头滴管,使水进入烧瓶。观察现象,分析其可能的原因。
[实验5-6] 氨气的喷泉实验
新课讲解
2.氨气的化学性质
[实验5-6] 氨气的喷泉实验
2.氨气的化学性质
视频演示
在干燥的充满NH3的圆底烧瓶里充满,用带有玻璃管和胶头滴管(预先加水)的橡胶塞塞紧瓶口。倒置烧饼,使玻璃管插入盛水的烧杯中(水中滴有酚酞溶液)。打开弹簧夹,挤压胶头滴管,使水进入烧瓶。观察现象,分析其可能的原因。
[实验5-6] 氨气的喷泉实验
新课讲解
实验现象:
烧杯里的液体由玻璃管进入烧瓶,形成美丽的喷泉;烧瓶中的液体呈红色。
②烧瓶里为什么会形成喷泉?
引发喷泉的操作是什么?
③烧瓶中的溶液为什么变成红色?
烧瓶内外产生压强差
氨气溶于水并与水反应,溶液显碱性。
NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++OH-
打开止水夹,轻轻挤压胶头滴管,使少量的水进入烧瓶。
NH3
水
水、酚酞
思维启发
(1)形成原理:
容器内外产生较大的压强差
(2)产生压强差的原理:
容器内气体极易溶于水(或容器内气体易与溶液反应),使容器内压强迅速降低,在外界大气压的作用下,外部液体快速进入容器,通过尖嘴导管喷出,形成喷泉。
新课讲解
喷泉实验的秘密
实验室中还有哪些气体和液体的组合可以形成喷泉呢?
思维启发
液体
思考讨论
气体 HCl、HBr、HI NH3 CO2、Cl2、SO2 NO2+O2
吸收剂 水或碱溶液 水 或酸溶液 碱溶液 水或
碱溶液
(1)常见形成喷泉实验的气体与试剂
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
归纳小结
与水反应
①氨水:氨气溶于水得氨水。
③NH3·H2O为可溶性一元弱碱,能使_________试纸变蓝。
④氨水不稳定,易分解,化学方程式为____________________。
红色石蕊
△
NH3·H2O===NH3↑+H2O
新课讲解
2.氨气的化学性质
NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++OH-
【思考】氨水的主要成份有哪些?氨水与液态氨有何区别?
氨水 液氨 一水合氨
物质分类 混合物 纯净物 (非电解质) 纯净物
(电解质)
组成成分
NH3·H2O、H2O、NH3、
NH4+、OH- 、H+(少量)
NH3
NH3·H2O
NH3·H2O == NH3↑+ H2O
△
氨水:氨气溶于水所得的溶液,易挥发,不稳定,易分解,
弱碱
不稳定,易分解
保存方法:
与某些盐溶液生成沉淀,如AlCl3、MgCl2、FeCl3等。
知识拓展
氨水的物理性质
氨水
使用棕色试剂瓶,避光密封
魔 术:魔棒生烟
新课讲解
与酸反应
NH3+HCl==NH4Cl
现象:产生白烟
氨气遇到浓硫酸也会产生白烟吗
产生的白烟实际是氨气与挥发性酸的蒸气反应生成的盐,不挥发性酸,如H2SO4、H3PO4不能形成蒸气,故与氨气不会产生白烟。
氨气检验方法:1、可检验NH3或HCl
2、用湿润的红色石蕊试纸于试管口,试纸变蓝。
碱性气体
新课讲解
氨气与酸反应
2.氨气的化学性质
NH3+HCl==NH4Cl
常用硫酸作为氨气的吸收剂
NH3+HNO3==
NH3+H2SO4==
(白烟)
(白烟)
不能用浓硫酸干燥NH3
反应的实质:
NH4NO3
2 (NH4)2SO4
可用于检验氨气的存在
2.氨气的化学性质
新课讲解
氨气与酸反应
NH3中氮元素的化合价是多少?
NH3具有什么性质?
(3)氨的催化氧化
【还原性】
-3
思维启发
还原性
NH3中的氮元素的价态为-3,因此NH3不仅能被催化氧化生成NO,在纯氧中燃烧能生成N2。在一定条件下,NH3还能被Cl2、CuO等氧化。
①催化氧化:__________________________________。
②在纯氧中燃烧:___________________________。
催化剂
=======
△
点燃
4NH3+5O2 4NO+6H2O
4NH3+3O2====2N2+6H2O
(工业制硝酸的基础)
新课讲解
2.氨气的化学性质
③与氯气反应:
2NH3 + 3Cl2 === N2+ 6HCl
8NH3 + 3Cl2 === N2+ 6NH4Cl
④与CuO反应:
2NH3 + 3CuO === N2+ 3H2O+Cu
(氨气少量)
(氨气足量)
此反应为浓氨水检验氯气管道是否泄漏
2.氨气的化学性质
还原性
新课讲解
NH3
制氨水
制氮肥
制硝酸
致冷剂
制炸药
制化肥、氨水、硝酸、液氨用作制冷剂等。
用途:
4.氨气的用途
新课讲解
2.铵盐的性质
Part 02
铵盐——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NH3。
新课讲解
【物理性质】铵盐都是晶体,易溶于水。
(1) 不稳定性——受热易分解
2NH4NO3==========2N2↑+O2↑+4H2O
高温或猛烈撞击
△
(NH4)2CO3 == 2NH3↑+ CO2↑+ H2O
新课讲解
2.铵盐化学性质
【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。
(2)与碱反应及铵盐的检验方法
新课讲解
实验现象:
湿润的红色石蕊试纸均变蓝
实验结论:
都能和碱反应放出氨气
铵盐(NH4+)
无色气体(NH3)
试纸变蓝
蘸有浓盐酸
的玻璃棒
产生白烟
向盛有待测液的试管中滴加浓NaOH溶液,加热试管,将湿润的红色石蕊试纸置于管口,若试纸变蓝则证明溶液中存在NH4+。
(2)与碱反应及铵盐的检验方法
新课讲解
NaOH+NH4NO3 === NaNO3+H2O+NH3↑
Ca(OH)2+2NH4Cl === CaCl2+2H2O+2NH3↑
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。
图5-13为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氨。
新课讲解
(3)氨气的实验室制法
固+固加热型
向下排空气法(导管要伸到试管底部)
(1)用湿润的红色石蕊试纸(变蓝)
(2)用蘸有浓HCl的玻璃棒接近试管口(白烟)
(与氧气的制取装置相同)
稀硫酸溶液或水(注意防倒吸)
2.装置:
4.收集:
5.验满:
6.尾气吸收:
1.原理:
2NH4Cl + Ca(OH)2
CaCl2 + 2H2O + 2NH3↑
用碱性干燥剂(碱石灰、CaO、NaOH)
3.干燥:
氨气验满
(3)氨气的实验室制法
新课讲解
注意:无水CaCl2不能干燥NH3(形成CaCl2· 8NH3)
棉花的作用?
防止与空气对流,使收集的氨气不纯;
抑制氨气逸出,避免污染空气。
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
尾气处理应注意事项
放倒吸
思维启发
实验室中还可以用哪些方法制氨气
① 加热浓氨水法原理:
NH3·H2O NH3↑+H2O
加热浓氨水法
② 浓氨水加碱石灰法
浓氨水加碱石灰法
思维启发
N2+3H2 2NH3
高温高压
催化剂
氨气的工业制法
知识拓展
氨气的物理性质
氨气的化学性质:
铵盐及其性质
氨气的实验室制法
铵根离子的检验
与水、酸、盐和催化氧化
易分解、能与碱反应放出氨气
归纳小结