(共26张PPT)
第二节 氮及其化合物
第2课时—氨和铵盐
【练习】实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是( )
A. ①是氨气发生装置 B. ②是氨气吸收装置
C. ③是氨气发生装置 D. ④是氨气收集、检验装置
C
课前
【练习】下列装置用于实验室中制取干燥氨气的实验,其中能达到实验目的的是( )
A
A、用装置甲制备氨气 B、用装置乙除去氨气中的少量水
C、用装置丙收集氨气 D、用装置丁吸收多余的氨气
【环节一】 情景导入
科学史话
由于氮气的化学性质很不活泼,以氮气和氢气为原料合成氨的工业化生产曾是一个较难的课题。 1909年,德国化学家哈伯 (F. Haber, 1868—1934)经过反复实验研究后发现, 在500~600 ℃、17.5 MPa~20.0 MPa 和锇为催化剂的条件下,反应后氨的含量 了诺贝尔化学奖。可超过6%,具备了工业化生产的可能性。为了把哈伯合成氨的实验室方法转化为规模化的工业生产,德国工程师博施(C.Bosch, 是化学和技术1874—1940)作出了重要贡献。1913年,一 个年产量7000t的合成氨工厂建成并投产, 合成氨的工业化生产终于实现。从此,合成氨成为化学工业中迅速发展的重要领域。由于合成氨工业生产的实现和相关研究对化学理论与技术发展的推动,哈伯和博施都获得若贝尔化学奖。
合成氨是人类科学技术发展史上的一项 重大成就,在很大程度上解决了地球上因食不足而导致的饥饿问题,是化学技术对社会发展与进步的巨大贡献。
合成氨
思考:讲一讲哈伯工业合成氨的发展对人类历史的影响。
【环节二】 掌握氨及其性质
【任务2】 [归纳总结] 知识精讲
三、氨和铵盐
1、氨分子的电子式和结构式:
电子式:
结构式:
氨分子的空间结构:
分子形状:三角锥形,键角:107°18′,分子极性:极性分子
2、氨的物理性质:
无色,有刺激性气味的气体,极易溶于水,密度比空气小。氨易液化(液态的氨称为液氨)。液氨汽化时要吸收的量的热,使周围温度急剧下降,因此,液氨常用作制冷剂。
氨气的化学性质
(1)与水反应:生成NH3·H2O——氨的喷泉实验
NH 3+H2O NH 3·H 2O
NH4 + + OH-
易挥发,不稳定,受热易分解
NH3是高中阶段唯一的碱性气体,能使酚酞溶液变红,或者使湿润的红色石蕊试纸变蓝 。
①氨水呈弱碱性:
分子:NH3、H2O、NH3·H2O
离子:NH4+、OH-、H+
很重要!
如何检验氨气?
方法1:用湿润的红色石蕊试纸于试管口,试纸变蓝。
(2)与酸反应:魔棒生烟
方法2:NH3 与挥发性酸反应有白烟生成,可用于检验氨气的存在。
蘸有浓盐酸的玻璃棒于试管口,有白烟产生。
(3)氨的催化氧化(还原性)
工厂可用蘸有浓氨水的刷子检验氯气管道,通过观察是否有白烟来判断是否漏气。你认为这一操作发生了怎样的反应,请写出化学方程式。
学以致用
二、铵盐
1、铵盐是NH4+和酸根离子组成的化合物。
2、物理性质:绝大多数铵盐都是白色晶体,易溶于水,且溶于水大多吸热。
3、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 】 。
氯化铵
4、铵盐的化学性质:
并不是所有铵盐分解都产生氨气,不用此法制备氨气。
NH4Cl受热易分解
铵盐和碱加热均可生成氨气,可用此法制备氨气;NH4+的检验
【实验5-7】铵盐和碱反应
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
规范操作:
取少许样品于试管中,加入碱后加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,若试纸变蓝,则证明样品中含有NH4+ 。
③铵根离子NH4 + 的检验:
三、氨气的制备
1、工业合成氨:
N2+3H2 2NH3
2、氨气的实验室制法
(1)反应原理:
(2)反应装置:固+固加热型(与O2的发生装置相同)
(3)收集方法:向下排空气
(4)碱石灰的作用:吸收水蒸气,干燥氨气
(5)验满方法:
① 把湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变 蓝 ;
② 将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有 白烟 产生。
能否用浓硫酸、无水CaCl2或者P2O5来代替碱石灰?
(6)尾气处理:
①可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球。作用:
减少NH3与空气的对流,吸收多余的NH3,防止污染空气。
②防倒吸装置(NH3极易溶于水 )
悬空式
安全瓶式
肚容式
分液式
倒立漏斗式
〖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。
3、氨气的快速制法
方法一:加热浓氨水制氨气
方法二:浓氨水滴入生石灰(或NaOH)中制氨气
加热浓氨水法
氨气的制备和铵根离子的检验
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
4、氨的用途:
探究课堂
氨的应用——植物生长的保护神
植物缺氮症状:叶片黄化,植株瘦弱
课堂小结
谢 谢