第三章 自然界中的元素
第二节 氮的循环第二课时
编辑:王立明 审核: 郑月琴 吕庆高 张发利
[教师寄语] 知道在适当的时候管制自己的人是聪明人
知识目标:1、了解氨气、铵盐的主要性质,认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。
学点一、氨
【演示实验1】 氨的溶解性实验,如右图
【演示实验2】 氨和氯化氢的反应。
【交流讨论】通过观察实验现象,思考、归纳并回答下列问题:
1、完成下列表格
实 验 实验现象 结 论
实 验1
实 验2
2、通过观察实验现象,你获得了氨的哪些物理性质?是通过什么现象获得的?
3、氨的喷泉实验原理是什么?氨溶解于水仅是简单的溶解过程吗?由什么现象可以说明?并思考氨水的成分是什么?
4、氨除了能与盐酸反应外,还能与硫酸、硝酸反应吗?若能,请写出化学反应方程式。演示实验2中若将浓盐酸用浓硝酸、浓硫酸代替,会观察到同样的现象吗?
5、氨水为何不大量用作化肥?
一、氨的物理性质:
氨是 ;有 的气体;比空气 ; 溶于水(1: )。
二、氨的化学性质:
1、与水反应:NH3+H2O (可逆反应)
NH3·H2O (可逆过程)
NH3·H2O不稳定:NH3·H2O +
[思考]氨气、液氨、氨水、一水合氨是不是一回事?它们之间有哪些区别?
2、与酸反应:NH3+HCl=NH4Cl 现象 ,此反应常用检验氨气
NH3+HNO3=NH4NO3 现象 ,所以氨与 性酸才会产生白烟。
NH3+H2SO4=
3、与氧气反应:4 NH3+5O2 4NO+6H2O这一反应叫氨的催化氧化,这是工业上制硝酸的基础,工业上制硝酸的反应① ②
③ 。
学点二、铵态氮肥
化学氮肥包括 (成分 )硝态氮肥(主要成分 )有机氮肥 (主要成分 ),常见的铵态氮肥 、 、 是使用较早的氮肥。
1、铵盐的物理性质: 色, 的晶体。
2、铵盐的化学性质:
①受热容易分解。 NH4Cl受热分解的化学方程式为:NH4Cl NH3 ↑+HCl↑ 现象为 ; NH4HCO3受热分解的化学方程式: 。将生成的气体通入新制的石灰水中,现象为 。
(NH4)2CO3
②与碱共热都能生成氨气,因此铵态氮肥 (填“能”或“不能”)与碱性物质如草木灰等混合使用。铵盐与碱溶液反应的离子方程式为 。利用该性质可检验 的存在。
【方法指导】铵盐与浓碱液或加热生成NH3,与稀碱液不加热条件下生成NH3·H2O
保存方法:密封、阴凉通风处保存。
3. 铵根离子的检验方法:
在含有NH4+的溶液中,加入 并加热,用湿润的 检验,
若试纸变 色,则证明原溶液中含有NH4+。
学点三、氨的实验室制法:装置图如右图
方法一:
(1)反应原理:实验室,常用加热 和 的混合物的方法来制取氨气,例如把固体氯化铵和氢氧化钙的加热可制得氨气。该化学方程式为 。
(2)验满方法:a.用湿润的 试纸放在收集气体的试管口可以看到,加热一会儿后,若发现试纸变 ,这说明氨气已经充满试管。b.用醮有浓盐酸的玻璃棒接近试管口,若产生 ,说明NH3已集满,应立即停止加热,并将多余的氨气吸收掉,(可在导管口放一团用 或 浸湿的棉花球),避免 。
(3)干燥剂:若要制取干燥的氨气,可使产生的氨通过干燥剂。在实验室,通常是将制得的氨气通过 (选填序号a.碱石灰,b.浓硫酸,c.P2O5)以除去水蒸气,不能用CaCl2干燥氨气。
(4)尾气处理:用 吸收。
方法二:由于氨水受热分解也可产生氨气,在实验室有时也用加热浓氨水的方法得到氨气。
NH3 .H2O NH3 ↑+H2O
方法三:把浓氨水滴入固体氢氧化钠中,也可以制得氨气。如下图:
针对性练习
1.将NH4HCO3在试管中加热,使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠的干燥管、足量浓硫酸的洗气瓶,最后得到的气体是( )
A.NH3 B.O2 C.H2O D.CO2
2、氨水显弱碱性的主要功能原因是( )
A、通常状况下,氨气的溶解度不大 B、氨水中的NH3 .H2O 电离出少量的O H-
C、溶于水的氨气分子只有少量电离 D、氨气本身的碱性弱
3、硫酸铵是农村常用的一种铵态氮肥。下列物质不能跟硫酸铵肥料混合使用的是( )
A、碳酸氢铵 B、草木灰 C、尿素 D、氯化钾
4、下列物质中,受热后不能分解的是 ( )
A 碳酸氢钠 B 氯化铵 C 氯酸钾 D 硫酸钾
5、物质的量相等的下列气体,常温下在密闭容器中混合,完全反应后容器内压强降低最多的是( )
A、NH3和O2 B、NO和O2 C、H2和Cl2 D、HCl和NH3
6、喷泉是一种常见的自然现象,其产生原因是存在内外压强差。在下图装置中,烧瓶中充满干燥气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹f,烧杯中的液体b呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是
a(干燥气体) b(液体)
A NO2 H2O
B Cl2 4mol/LNaOH溶液
C NO H2O
D HCl 1mol/LNaOH溶液
7、 A、B、C三种气体,A为无色,在一定条件下A能与O2反应生成B,B不溶于水,它能与O2反应生成C,A、C气体均溶于水,其水溶液分别呈碱性和酸性。推断A、C的化学式。
A: C:
8、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)收集氨气方法是________,干燥氨气可选用_________作干燥剂。
(3)用图(甲)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)如果只提供图(乙)的装置,请说明引发喷泉的方法____________________。
9、 有一种无色混合气体可能含有CH4、NH3、H2、CO、CO2和HCl气体。进行如下实验:①此混合气体通过浓H2SO4气体总体积不变;②再通入澄清石灰水,气体体积变小但无浑浊现象;③剩余气体在空气能燃烧,燃烧产物不能使无水硫酸酮变色。
(1)根据实验①,可推断混合气体中没有 ,原因是 。
(2)根据实验②,可推断混合气体中没有 ,原因是 。
(3)混合气体中肯定有 。
(4)上述实验 (填“有”或“没有”)不能肯定或否定的气体。若有,则是 气体。
第三章 第二节 氮的循环(第三课时)――硝酸的性质
[教师寄语] 对于想成就大事的人来说,勤奋是最好的资本。
知识目标:1、通过实验探究认识硝酸的强氧化性、不稳定性和酸性。主要让学生了解浓、稀硝酸与其他物质发生氧化还原反应时生成物不一样。
2、通过了解人类对氮循环的影响,使学生知道酸雨、光化学烟雾和富营养化等
环境问题。了解如何减少氮氧化物的排放,树立环境保护的意识。
【思考】 某路段一运输浓硝酸的铝罐车发生泄漏事故,造成大量红棕色烟雾,在离现场100米的地方就能闻到刺鼻的气味,抢救人员不断地向水沟中倾倒纯碱,以防止其扩散污染附近的农田。
根据材料总结浓硝酸的物理性质: 。
学点一、硝酸
⑴物理性质
纯净的硝酸是 色、 挥发、 刺激性气味的 ,95%以上HNO3称为 。浓硝酸见光或受热分解成红棕色的二氧化氮气体。为了防止硝酸见光分解,一般将它保存在 试剂瓶中,放置在 处。
二、化学性质
1. 具有酸的通性:① ② ③ ④ ⑤ 。
稀硝酸遇石蕊试液变 色;
例1分别将盛有浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸的烧杯露置于空气中,其中质量增加的是
,原因是 ;质量减少的是
原因是 。
2.浓硝酸的不稳定性:
浓硝酸见光或受热分解,该化学方程式为 。浓硝酸久置会变 ,因为分解生成的NO2溶解的缘故。
保存方法:浓硝酸应盛放在带玻璃塞的棕色瓶里,并存放在阴暗处。
3.强氧化性
与金属的反应
【实验】①取一支预先放入铜片的试管中加入2mL浓硝酸,观察实验现象。
Cu 与浓HNO3:化学反应方程式
②取一支预先放入铜片的试管中加入2mL稀硝酸,观察实验现象。
Cu 与稀HNO3:化学反应方程式:
硝酸具有强氧化性,能与除 、 、 以外的大多数金属反应,产物与硝酸的浓度有关。通常,浓硝酸与金属反应生成的气体主要是二氧化氮,稀硝酸与金属反应生成的气体主要是一氧化氮。常温下,浓HNO3可使 钝化,钝化是 (物理,化学)变化。
与非金属的反应
浓硝酸在加热条件下,能与碳、硫、磷等非金属单质发生氧化还原反应
C 与浓HNO3的化学方程式: 。
氧化某些还原性微粒:
【实验】向试管中加入2mLFeSO4溶液,再向其中滴加几滴KSCN溶液,观察现象,再向其中滴加2mL硝酸,观察现象。思考变色的原因?
例2下列反应主要体现了硝酸的什么性质?A.氧化性 B.酸性 C.还原性 D.不稳定性
(1)久置的浓硝酸变黄色( )
(2)用硝酸浸洗附有银的试管( )
(3)用硝酸浸洗久置石灰水试剂瓶上的固体( )
(4)用硝酸浸洗积炭的试管( )
知识点二、人类活动对自然界氮循环和环境的影响
1、几种环境问题
⑴光化学烟雾
概念: 和 经紫外线照射发生反应形成的一种有毒的烟雾,称为光化学烟雾。
⑵水体的富营养化
概念:水体中 的含量增大,会导致藻类“疯狂生长”,迅速地覆盖在水面上,造成水体的富营养化。
⑶酸雨:氮氧化物与空气中的水反应生成的硝酸和亚硝酸,也能形成酸雨。
2、可持续发展
针对性练习
1.下列对于硝酸性质的认识:① 不稳定,容易分解 ②常温下不与铁铝反应③稀硝酸与锌可发生置换反应 ④是一种强氧化性的酸。其中不正确的是( )
A. ①③ B. ②③ C. ③ D. ③④
2、实验室贮存下列物质的溶液时,必须用棕色瓶的是( )
A、浓硝酸 B、浓硫酸 C、浓盐酸 D、硝酸银溶液
3、用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生,下列不易区别其真伪的方法是( )
A、测定密度 B、放入硝酸中 C、放入盐酸中 D、观察外观
4、在铜与稀硝酸反应中,若有1 mol HNO3 被还原,则被氧化的Cu的物质的量为( )
A、8/3 mol B、3/ 8 mol C、 3 mol D、3/2 mol
5、下列气体能造成空气中光化学污染的是( )
A、二氧化碳 B、二氧化硫 C、二氧化氮 D、氯气
6、在酸性环境中,因发生氧化还原反应而不能共存的是( )
A. NO3 Na+ SO42- Cl- B. NO3- SO42- K+ Ba2+
C.Mg2+ Fe2+ OH- Cl- D. Fe2+ Cl- Na+ NO3-
7、在强酸溶液中,存在大量的Fe2+和Ba2+,则溶液中含有的阴离子是( )
A、NO3- B、SO42- C、Cl- D、CO32-
8、下列块状金属在常温时能全部溶于足量浓硝酸的是 ( )
A、 Ag B、 Cu C、 Al D、 Fe
9、从经济效益和环境保护考虑,大量制取硝酸铜最宜采用的方法是 ( )
A、Cu + HNO3(浓) Cu(NO3)2
B、Cu + HNO3(稀) Cu(NO3)2
C、Cu CuO Cu(NO3)2
D、Cu+AgNO3 Cu(NO3)2
10、将硝酸分解产生的气体收集于试管内然后倒立于水槽中,一段时间后试管内(假设没有空气混入)( )
A.剩余NO B.剩余O2 C.剩余NO2 D.不剩余气体
11、单质与浓硝酸混合,出现的情况依次为:①反应生成相应的硝酸盐;②反应生成最高价含氧酸;③常温下单质发生钝化;④不发生反应。符合上述要求的单质组是( )
A.Cu、Si、Zn、Au B.Ag、P、Al、Pt C.Fe、C、Pb、Hg D.Cu、S、Fe、Au
12、某单质跟浓硝酸反应时,0.25mol单质完全反应消耗1mol HNO3,则单质元素氧化后的化合价可能是( )
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
13、下列各组物质中, 在常温下反应能的产生H2的是( )
A、铜和浓硝酸 B、铝和浓硝酸 C、铁和浓硫酸 D、铝和稀硫酸 E、铁与稀硝酸
14、向KNO3溶液中滴加少量浓盐酸,然后分成等量的三份,第一份滴入淀粉碘化钾溶液,溶液将变成 色;第二份加入小铜片,反应的离子方程式为 ;第三份滴加少量AgNO3溶液,将看到有 生成。
15、在浓硝酸中放入铜片:
(1)开始反应的化学方程式为 ,实验现象为 。
(2)若铜有剩余,则反应将要结束时的反应化学方程式为
。
(3)待反应停止后,再加入少量25%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,原因是 。
16、 38.4mg铜跟适量的浓硝酸反应,铜全部作用后,共收集到22.4mL(标准状况)气体,则反应消耗的HNO3的物质的量是多少?
NaOH 固体
浓氨水
O2(空气)
稀硝酸