(共39张PPT)
第二节 氮及其化合物
第2课时 氨和铵盐
第五章
2026
内容索引
01
02
03
自主预习·新知导学
合作探究·释疑解惑
课 堂 小 结
课 标 定 位
1.通过交流讨论与实验探究,了解氨和铵盐的主要性质,学会 的检验方法。
2.通过实验探究与交流,学会氨的实验室制备原理与方法等。
素 养 阐 释
1.能从类别和价态角度认识氨和铵盐的性质,形成“结构决定性质”的观念,培养变化观念、宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的学科核心素养。
2.能通过实验探究活动,提升知识应用能力,培养创新意识、科学态度与社会责任的学科核心素养。
自主预习·新知导学
一、氨
1.物理性质。
【自主思考1】 为什么蘸有浓氨水和浓盐酸的两支玻璃棒靠近时会产生白烟 蘸有浓氨水和浓硫酸的两支玻璃棒靠近时能否产生白烟 为什么
提示:浓氨水和浓盐酸均有挥发性,挥发出来的NH3与HCl在空气中相遇,化合生成NH4Cl固体小颗粒,形成白烟。浓硫酸没有挥发性,故蘸有浓氨水和浓硫酸的两支玻璃棒靠近时不会形成白烟。
二、铵盐
铵盐是农业上常用的化肥,如硫酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵等。绝大多数铵盐易溶于水,受热易分解,与碱反应会放出氨。
【自主思考2】 实验室如何检验 的存在
提示: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 。
【自主思考3】 如何区分NH4Cl溶液和NaCl溶液
提示:取其中一种待测液放入试管中,向其中滴加浓NaOH溶液,加热试管,将湿润的红色石蕊试纸置于管口,若试纸变蓝则证明该溶液为NH4Cl溶液,否则为NaCl溶液。
三、氨的实验室制法
【效果自测】
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)氨是无色、无臭、密度比空气的密度大的气体。( )
(2)1 mol·L-1的氨水中c(NH3·H2O)为1 mol·L-1。( )
(3)氨水中氮元素主要以NH3·H2O存在。( )
(4)NH4Cl受热分解生成NH3、HCl,NH3与HCl生成NH4Cl,两者互为可逆反应。( )
(5)任何铵盐受热均生成NH3。( )
(6)氨液化时吸热,因此液氨常用作制冷剂。( )
(7)可用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨。( )
(8)在氯化铝溶液中通入过量氨,最终有白色沉淀生成。( )
×
×
√
×
×
×
×
√
2.将下列气体与相应的收集方法、验满方法连接起来。
收集方法 气体 验满方法
向下排空气法 Cl2 湿润的红色石蕊试纸
排饱和食盐水法 SO2 湿润的淀粉KI试纸
向上排空气法 NH3 湿润的品红试纸
3.实验室制取氨通常有两种方法:
①用固体氢氧化钙与氯化铵共热反应;
②在常温下用固体氢氧化钠与浓氨水混合。
(1)下面的制取装置图中,方法①应选用装置 (填“A”或“B”,下同),方法②应选用装置 。
(2)在制取氨后,如果要干燥氨,应选用的干燥剂是 。
A.浓硫酸 B.固体氢氧化钠
C.五氧化二磷 D.生石灰
(3)检验集气瓶中是否收集满氨的方法是 。
答案:(1)A B
(2)BD
(3)将湿润的红色石蕊试纸靠近集气瓶口,若试纸变蓝,说明氨已集满
合作探究·释疑解惑
探究任务1
氨的喷泉实验原理
【问题引领】
根据氨溶于水的喷泉实验,思考回答下列问题。
1.氨为什么能形成喷泉
提示:氨极易溶于水,使烧瓶内气体压强减小,烧杯内的液体在外界大气压作用下迅速进入烧瓶,形成喷泉。
2.还有哪些气体也可以形成喷泉
提示:HCl溶于水也易形成喷泉。利用SO2溶于NaOH溶液的性质也可做喷泉实验。
【归纳提升】
1.喷泉实验原理分析。
(1)形成喷泉的原理。
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,通过导管喷出来,即形成喷泉。
(2)使容器内外产生较大压强差的两种方法。
①减小内压法:如图所示。
烧瓶内气体与水或其他液体接触 气体溶解或发生化学反应 烧瓶内压强减小 外部液体迅速进入烧瓶,形成喷泉
例如:
②增大外压法:如图所示。
锥形瓶内存在挥发性液体或其他液体 液体受热挥发或发生化学反应产生气体 锥形瓶内气体压强增大 锥形瓶内液体迅速流入烧瓶形成喷泉
2.氨水、液氨和一水合氨的区别。
【典型例题】
【例题1】 大气压强对许多物理实验和化学实验有着重要影响,利用下图装置制取氨并完成喷泉实验。
(1)写出实验室制取氨的化学方程式: 。
(2)收集氨应使用 法,要得到干燥的氨可选用 作干燥剂。
(3)用图1装置进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干燥氨,引发水上喷的操作是 ,该实验的原理是 。
(4)如果只提供如图2的装置,请说明引发喷泉的方法: 。
答案:(1)Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)向下排空气 碱石灰
(3)打开弹簧夹,挤出胶头滴管中的水 氨极易溶于水,致使烧瓶内气体压强迅速减小
(4)打开弹簧夹,用手(或热毛巾等)将烧瓶焐热
解析:(2)收集NH3使用向下排空气法,干燥NH3应选用碱性干燥剂如碱石灰。
(3)图1引发喷泉只需打开弹簧夹,挤压胶头滴管即可。其实验原理是NH3极易溶于水,使烧瓶内气体压强迅速减小,烧杯内的水进入烧瓶,形成喷泉。
(4)要引发图2的装置形成喷泉,需要先打开弹簧夹,再用手(或热毛巾)焐热圆底烧瓶,发现有气泡冒出后,移去手(或热毛巾)即可。
【变式训练1】 1.如图装置中,干燥烧瓶内盛有某种气体,烧杯和胶头滴管内盛放某种溶液。挤压胶头滴管的胶头,然后打开弹簧夹,下列与实验事实相符的是( )。
A.CO2(饱和NaHCO3溶液)/无色喷泉
B.NH3(H2O中加入适量石蕊溶液)/红色喷泉
C.SO2(浓NaOH溶液)/红色喷泉
D.HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉
答案:D
解析:要形成喷泉,必须满足气体易溶于水或易与溶液反应,烧瓶内外形成较大的压强差。A中,因为NaHCO3溶液抑制CO2的溶解,所以挤压胶头滴管的胶头,容器压强变化不明显,则不会形成喷泉;B中,NH3极易溶于水,溶液显碱性,应形成蓝色喷泉;C中,SO2能与NaOH溶液反应,但溶液无色,形成无色喷泉;D中,HCl与AgNO3反应生成白色AgCl沉淀,产生白色喷泉。
2.如图是氨溶于水的喷泉实验装置,下列叙述错误的是( )。
A.该实验说明氨是一种极易溶于水的气体
B.进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色,说明氨水呈碱性
C.形成喷泉的原因是氨溶于水后,烧瓶内的气压小于大气压
D.用氯气代替氨,利用此装置也可进行喷泉实验
答案:D
解析:A项,NH3极易溶于水,可用来做喷泉实验;B项,氨水呈碱性,能使酚酞溶液变红色;C项,NH3极易溶于水,使烧瓶内的气压小于大气压,在压强差的作用下,烧杯中的水沿导管迅速向上流动,从而形成喷泉;D项,与NH3相比,Cl2在水中的溶解度较小,不能用于做喷泉实验。
【问题引领】
探究任务2
氨的实验室制法
氨用于制造氨水、氮肥、复合肥料、硝酸、铵盐、纯碱等,广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维等领域。含氮无机盐及有机物中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等都需直接以氨为原料。此外,液氨常用作制冷剂,氨还可以作为生物燃料来提供能源。
1.实验室制取氨的装置中,常在收集氨的试管口塞一团棉花,棉花的作用是什么 能否用橡胶塞代替棉花
提示:在试管口塞一团棉花可以减弱气体对流,提高收集到的氨的纯度;若用橡胶塞代替棉花,气体不能对流,会引起危险。
2.实验室制取氨能够用加热NH4Cl的方法吗
提示:NH4Cl分解产生的NH3与HCl遇冷会再次生成NH4Cl,所以不能用加热NH4Cl的方法制取NH3。
3.实验室制得的氨中常含有少量水蒸气,能否用浓硫酸进行干燥
提示:不能。因为NH3是碱性气体,能与浓硫酸发生反应,故不能用其来干燥氨。
【归纳提升】
1.试剂的选择。
(1)铵盐:制取NH3时,一般用NH4Cl而不用NH4NO3、(NH4)2SO4或NH4HCO3,原因如下:
(2)碱:一般用熟石灰,不用NaOH或KOH,因为NaOH或KOH易吸水结块,而且对玻璃腐蚀性较强。
2.实验装置类型。
固+固 气
3.操作时的注意事项。
(1)收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的。
(2)发生装置的试管口应略向下倾斜。
(3)氨的密度比空气的密度小,因此收集氨时,导管应插入试管的底部。
(4)加热时,温度不宜过高,并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热。
4.NH3的干燥。
通常用碱石灰干燥氨,也可用生石灰、固体KOH或NaOH等,但不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥。
5.验满方法。
(1)用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近,若试纸变蓝,说明NH3已经收集满。
(2)用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟生成,说明NH3已经收集满。
6.尾气处理。
多余的氨要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球),以避免污染空气。但多余气体在尾气吸收时要防止发生倒吸。常采用的装置如下:
7.实验室制取NH3的几种简易方法。
【典型例题】
【例题2】 某化学实验小组的同学利用以下实验装置制备氨,并探究氨的性质(部分仪器已略去)。请回答下列问题。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 。
(2)用装置B收集氨时,应选择氨的进气口是 (填“a”或“b”),并说明选择的理由是 。
(3)关闭弹簧夹a、b,打开弹簧夹c,若观察到烧瓶内产生了红色喷泉,则说明氨具有的性质是 , 。
(4)为防止环境污染,以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨的是 (填序号)。
答案:(1)2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)a 氨的密度比空气的密度小
(3)极易溶于水 氨的水溶液呈碱性
(4)②④
解析:(1)装置A中发生反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O。
(2)氨的密度比空气的密度小,可用向下排空气法收集,导气管要伸入烧瓶底部。
(3)能形成喷泉,证明氨极易溶于水,酚酞溶液变红,说明氨的水溶液呈碱性。
(4)①不利于氨的吸收,②④能防止发生倒吸,③会发生倒吸。
【变式训练2】 实验室制取少量干燥的氨涉及下列装置,其中正确的是( )。
A.①是氨的发生装置
B.③是氨的发生装置
C.②是氨的吸收装置
D.④是氨的收集、检验装置
答案:B
解析:装置①在管口处又生成NH4Cl,无法制得NH3,A项错误;选用装置③,使用浓氨水与CaO或NaOH作用,可制取NH3,B项正确;②作为NH3的吸收装置,漏斗插入水中,不能防止发生倒吸,C项错误;利用装置④收集NH3时,收集气体不纯,D项错误。
课 堂 小 结