(共20张PPT)
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扶沟高中 郁俊峰
氨的性质
高中化学人教版必修1 第四章 第4节
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2007 年10月诺贝尔化学奖授予了德国化学家格哈德·埃特尔,理由是他发现了哈伯-博施法合成氨的作用机理。
1918 年,德国化学家弗里茨·哈伯因为发明合成氨方法而获得诺贝尔化学奖。
1931 年,卡尔·博施因为改进合成氨方法获得诺贝尔化学奖。
导入新课
N2 + 3H2 2 NH3
高温高压
催化剂
高温高压
催化剂
高温高压
催化剂
N2 + 3H2 2 NH3
高温高压
催化剂
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氨的用途
制硝酸
制纯碱
制尿素
做致冷剂
制炸药
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导学案
1.氮的固定
人工固氮:工业合成氨,化学方程式为: 。
2.氨的物理性质:
氨是无色,有____气味,常温下,1体积水大约可溶解____体积的氨气。
3. 氨的结构:分子式:______ 空间构型:_____;
4. 氨的用途:氨是氮肥工业的原料,氨很容易 ,液氨汽化时要吸收大量的热,因此,氨常做____。
5.氨的化学性质:
(1).氨与水的反应:氨与水的反应原理________________
既能使酚酞溶液____,又能使湿润的红色石蕊试纸________
(2).氨与酸的反应:
NH3+HCl—
NH3+HNO3—
自主学习
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导学案 答案
1.
2 . 刺激性;700
3 . NH3 ; 三角锥形
4 . 液化;制冷制
5 .(1)
变红 ;变蓝
(2)
高温、高压
N2 + 3H2 2NH 3
催化剂
NH3 + HCl = NH4Cl
NH3 + HNO3=
NH4NO3(白烟)
NH3 + H2O NH3·H2O
NH4+ + OH-
自主学习
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一、物理性质:
颜色:
状态:
气味:
密度:
无色
气体
有刺激性气味
比空气的密度小
水溶性:极易溶于水(1:700)
氨具有挥发性.易液化.常做制冷剂
认识氨气
自主学习
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二、氨的化学性质
1、氨与水的反应
探究实验一:氨溶于水的喷泉实验[课本实验4-8]
(1)胶头滴管的作用是什么?
(2)滴有酚酞的溶液进入烧瓶呈现
红色,为什么?
(3)喷泉实验形成的原理是什么?
合作探究
引发“喷泉”实验。
氨溶于水形成压强差。
因氨水溶液显碱性,故形成红色喷泉。
NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH-
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(1)如果只有单孔塞,你还能想到
哪些方法来引发本实验?
(2)还有哪些气体能形成喷泉实验?
小结:喷泉实验成功的关键
① 若能极易溶于某液体中时,亦可做喷泉实验。 如HCl、HBr、HI极易溶于水;
① 用热毛巾加热烧瓶;
烧瓶干燥 充满氨气 装置密闭
喷泉实验的拓展
合作探究
② 用浸过冰水的毛巾冷却烧瓶。
②CO2(或SO2)易溶于烧碱溶液等等。
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探究实验二:“空瓶生烟”
(1)实验现象:
(2)实验原理:
(3)实验结论:
2、氨与酸的反应
思考
NH3+HCl=NH4Cl
生成大量的白烟
氨与酸发生化合反应,生成铵盐。
挥发性的酸具有类似的实验现象。(例如:浓硝酸)
还有哪些酸能与氨发生类似的实验现象?
合作探究
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从氮元素的化合价考虑,氨还有哪些性质?请阅读【教材98页】思考与交流
阅读与交流
【教材98页】:氨经一系列反应可以得到硝酸,如下图
结论
氨中氮元素的化合价升高,被氧化,具有还原性。
注意:氮的化合价
NH3
NO
NO2
HNO3
O2
H2O
O2
+5
+4
-3
+2
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3、氨与氧气的反应
(氨的催化氧化,工业制硝酸的基础。)
4NH3+5O2==== 4NO+6H2O
催化剂
△
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课堂小结
一. 氨的物理性质:无色,有刺激性气味气体,比空气的 密度小,极易溶于水(1:700)氨易液化。
三. 氨的主要用途:
致冷剂、制碱工业、制氮肥、制炸药等.
归纳提升
NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH-
二. 氨的化学性质:
1.与水的反应:
2.与酸的反应:
3.与氧气的反应:
4NH3+5O2==== 4NO+6H2O
催化剂
△
HCI+NH3=NH4CI
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三、氨的用途
制硝酸
制纯碱
制尿素
做致冷剂
制炸药
制纯碱
学以致用
2013年7月,我们工业园区的一个冷库发生液氨泄露事件。如果你在现场,你将怎样处理?
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牛刀小试
1.下列关于氨性质的叙述中正确的是 ( )
A、氨气可用排水法收集
B、氨水呈碱性
C、氨气和酸相遇都能产生白烟
D、在反应NH3+H+=NH4+中,氨失去电子被氧化
B
2 .检验氨气是否充满试管的方法是:________,
观察到的现象是____________。
用醮有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口;
若充满氨气可以看到有白烟生成。
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1.在日常生活中,管道工人为什么用浓氨水检验氯气管道是否泄露
2.化肥厂排放的废水呈碱性,如何检验是否因为氨气溶于水所致,若是,请设计检验方案及处理方案。
学以致用
要求: 每个学习小组以调查报告的形式完成,并上交。设计较好的将进行展示。
谢谢各位专家、同行的指正!
Thank to your trust!《氨的性质》
尊敬的各位评委、各位老师大家好:
同学们,今天我们来共同学习《氨的性质》。 ( http: / / www.21cnjy.com )在历史上,有三位化学家在合成氨方面获得了诺贝尔奖,(大家请看),人类为什么对合成氨如此的感兴趣呢?主要是因为氨有许多用途,特别是氨能用来制氨肥,它大大提高了粮食产量,从而解决了人类因粮食不足而引起的饥饿与死亡问题。那么,氨究竟具有哪些性质呢?本节课我们共同来探究。
首先,请同学们阅读课本P97-----P98,并完成导学案中的相关问题。请核对导学案答案。通过阅读课本,我们可以总结出氨的物理性质:(请大家共同回答)通常状况下,氨是一种无色有刺激性气味的气体,密度比空气小。在这里我要重点强调的有两点:第一,氨极易溶于水,溶于水的体积比是水:氨气=1:700;第二,氨具有挥发性,易液化,常做制冷剂。
以上是氨的物理性质,接下来我们将重点探究氨 ( http: / / www.21cnjy.com )的化学性质。我们将通过两个非常有趣的实验进行探究。第一个是氨溶于水的喷泉实验,请同学们认真观看演示实验。请同学们先进行独立思考这三个问题,然后,按学习小组进行讨论。现在,请一个学习小组进行展示你们的讨论的结果。这位同学回答的如同实验一样非常漂亮,请坐。通过探究,我们可以知道:第一,胶头滴管的作用是引发喷泉实验;第二,滴有酚酞的溶液进入烧瓶呈现红色,说明氨溶于水呈现碱性。主要是因为NH3和H 2O首先结合生成NH3·H 2O , 然后NH3·H 2O电离生成NH4+和OH -,这也是我们看到美丽的红色喷泉的原因。由此说明,氨能与水反应,(请同学们认真书写一遍化学反应方程式。)第三,喷泉实验的原理:氨极易溶于水,烧瓶内的P迅速降低,使烧瓶内外形成P差,从而引起了喷泉。
根据本节课所学的知识,大家 ( http: / / www.21cnjy.com )回答一下。“氨溶于H 2O的喷泉实验”成功的关键是什么?第1,烧瓶必须干燥;第2,烧瓶必须充满氨气;第3,装置必须密闭,不然,可就前功尽弃啦!
接下来有两个问题,需要大家思考:第一个 ( http: / / www.21cnjy.com )问题是,我们对“实验装置进行改进”,去掉胶头滴管换为单孔塞,可以用什么方法引发喷泉实验?第二个问题是,对“实验试剂”进行改进,还有哪些气体可以形成喷泉实验?请同学们先独立思考,然后,再按学习小组进行讨论。现在请一个学习小组进行展示你们的讨论结果。这位同学回答的非常全面,请坐。通过探究我们可以知道,第一,我们可以用热毛巾加热烧瓶,排出导管中的气体,使NH3与H 2O溶液接触,从而引发喷泉实验。那么,大家想一想,还有没有别的方法引发喷泉实验呢?有一个成语叫“热胀冷缩”,“热胀”可以,那么,“冷缩”是否也可以?对,冷缩也可以,我们可以用冰水浸泡过的冷毛巾去冷却烧瓶,使气体收缩,从而水溶液从导管进入烧瓶,与NH3接触,引发喷泉。第二个问题,还有哪些气体可以形成喷泉实验?根据刚才的探究,大致可以分为两种情况,第一种情况是从物理性质方面考虑,把极易溶于水的气体(eg:HCl、HBr、HI等)放入a种,水溶液放入b中,从而形成喷泉实验。第二种情况是从化学性质方面考虑,把易于与溶液发生反应的气体(eg:CO2或者SO2)放入a中,把易于气体反应的溶液放入b中,从而形成喷泉实验。
以上是我们解决的氨溶于水的喷泉实验的相关问题,接下来我们做一个小魔术,这个魔术叫做“空瓶生烟”。
请同学们根据实验讨论这三个问题。现 ( http: / / www.21cnjy.com )在,请一个学习小组来展示你们的讨论结果。这位同学回答的非常棒,请坐。根据刚才的探究可以知道,在小魔术中,我们看到了大量白烟,这是因为浓NH3挥发的NH3与浓HCl挥发出的HCl在空气中相遇生成了NH4Cl固体小颗粒,也就是我们看到的白烟。由此,我们可以得出结论:氨与酸能发生化合反应生成铵盐。请同学们写出相关的化学反应方程式。然后,再思考一个问题:还有什么酸可以发生类似的实验现象?对,具有挥发性的酸,均能发生类似的实验现象(例如,浓HNO3)。
以上是我们通过两个实验探究所知,氨 ( http: / / www.21cnjy.com )不但能与H 2O发生反应,也能与酸发生反应,那么,还能与哪些物质发生反应呢?在此提醒一点,我们可以从N元素的化合价进行考虑。现在,请同学们阅读课本98页的“思考与交流”,并完成相关问题。请一个学习小组展示一下你们的探究结果。这位同学回答的很有深度,请坐。通过探究我们知道,NH3中的N为最低价态。具有还原性,能与氧化性物质发生反应,在反应中被氧化。根据课本提供的信息可知,NH3经一系列反应可以得到HNO3,请注意N元素的化合价,由-3价氧化为+2价,再连续氧化为+4价,最后生成+5价的N 制得HNO3。由此可知,NH3能与O2发生反应生成NO和H 2O,请大家书写一遍化学反应方程式,书写时要注意反应的条件是:催化剂,加热。这个反应是工业制HNO3的基础,也叫NH3的催化氧化。那么,NH3还能与哪些氧化性物质发生化学反应呢?(例如Cl2、CuO等),请同学们课下查阅相关的资料。
以上是本节课学习的所有内容,我们来共同回顾一 ( http: / / www.21cnjy.com )下。首先,是NH3的物理性质,然后,是NH3的化学性质,也是我们本节课的重点。第三,是我们通过阅读课本所了解的NH3的用途。
现在,有两个练习题,来检测 ( http: / / www.21cnjy.com )我们对本节课所学知识掌握的情况。请一位同学来回答一下。这位同学回答的非常正确,大家掌声鼓励。第1题选“B”,第2题用蘸有浓HCl的玻璃棒靠近试管口,若出现大量的白烟,则说明试管已收集满NH3,这也是我们做的第二个实验,小魔术的实验原理。请同学们思考一下还有没有别的方法进行检验。(对,用湿润的红色石蕊试纸也可以进行检验。)
最后,是两道作业题。要求:每一个学习小组以调查报告的形式完成,并上交。好的,我们将在文化栏中进行展示。
现在,还剩一些时间,请同学们巩固一下我们本节课所学的内容。
这就是我本节课。谢谢各位评委,谢谢各位老师。