（2019）新人教版高中化学必修二第5章第二节　第2课时　氨和铵盐ppt课件.pptx

1、高 中 同 步 学 案 优 化高 中 同 步 学 案 优 化 设 计设 计GAO ZHONG TONG BU XUE AN YOU HGAO ZHONG TONG BU XUE AN YOU HU UA SHE JIA SHE JI第第2 2课时氨和铵盐课时氨和铵盐第五章第五章2022内容索引课前篇课前篇 素养初探素养初探课堂篇课堂篇 素养提升素养提升素养目标1.通过实验探究,结合氮肥的使用,掌握氨和铵盐的性质及用途,形成变化观念,科学态度与社会责任等方面的学科核心素养。2.根据反应物的状态及反应条件,掌握实验室制取氨气的实验装置、原理、除杂及氨气(或 )的检验方法,形成科学探究与创新意识等学

2、科核心素养。课前篇课前篇 素养初探素养初探【自主梳理】【自主梳理】一、氨1.物理性质颜色、状态 气味密度溶解性无色气体有刺激性气味比空气的小极易溶于水(常温常压下,1体积水大约可溶解700体积氨)【微思考1】液氨为何可用作制冷剂?提示 液氨汽化要吸收大量的热,使周围温度急剧降低。2.化学性质(1)氨与水的反应 “倒吸”原理的应用常用喷泉 实验来验证NH3易溶于水。NH3溶于水形成的溶液叫氨水,氨溶于水时,会与水结合成一水合氨(化学式 NH3H2O )。化学方程式为 NH3+H2O = NH3H2O 。一水合氨是一种弱碱,在水中有一小部分发生电离:NH3H2O = +OH-。所以氨水显碱性,能使

3、酚酞溶液变红或使红色的石蕊试纸变蓝。【微思考2】氨水和液氨是同一物质吗?提示 不是同一物质。氨水是氨的水溶液,属于混合物;而液氨是纯净物,成分为(2)氨与酸的反应与HCl反应的原理:NH3+HCl = NH4Cl。实验操作:将两根分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒相互靠近。 浓盐酸换成浓硝酸,产生类似现象实验现象:有白烟生成。实验应用:用于NH3和HCl气体的相互检验。(3)氨的还原性在加热和有催化剂(如铂)的条件下,氨能被氧气氧化为一氧化氮:二、铵盐1.物理性质通常状况下是晶体,绝大多数易溶于水。2.化学性质(1)不稳定性遇冷重新生成NH4Cl固体(2)与碱反应氯化铵与熟石灰反应的化学方程式为【

4、微点拨】检验溶液中是否含有 的要点:加入较浓的强碱溶液;必须加热。3.用途农业上常用作化肥,如硫酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵等。三、氨的实验室制法 试剂 Ca(OH)2 和 NH4Cl原理Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3+2H2O装置固+固 气(与实验室用KClO3和MnO2制取O2的装置相同)收集向下排空气法验满湿润的红色石蕊试纸靠近试管口(变蓝)、蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口(产生白烟)【微思考3】实验室能否利用加热分解NH4Cl晶体的方法制取NH3?为什么?提示 不能。NH4Cl受热分解生成NH3和HCl,NH3和HCl在试管口遇冷重新化合生成NH4Cl,不能用于制取NH3。

5、【自我检测】【自我检测】1.正误判断(正确的打“”,错误的打“”)(1)氨水能导电,故NH3是电解质。()(2)氨气极易溶于水,所得溶液显碱性。()(3)NH3中氮元素显-3价,处于最低价态,具有一定的还原性,在一定条件下可被O2氧化。()(4)可用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验集气瓶中NH3的存在。()(5)向盛有某溶液的试管中加入稀NaOH溶液,试管口湿润的红色石蕊试纸不变蓝,则原溶液中一定无 。()(6)NH4Cl受热分解,所以可用加热的方法分离NH4Cl和NaCl。() 2.关于下列实验现象的说法不正确的是()A.氨气是无色有刺激性气味的气体,密度比空气小B.实验1,由喷泉现象可知氨气极易溶于

6、水且溶解速率快C.实验1,烧瓶溶液中的含氮微粒有:NH3、NH3H2O和D.实验2,加热过程中酚酞被漂白而褪色答案 D解析 氨气为无色刺激性气味的气体,且密度比空气密度小,A正确;实验1中挤压胶头滴管可形成喷泉,由喷泉现象可知氨气极易溶于水且溶解速率快,B正确;氨气与水反应生成NH3H2O,NH3H2O发生部分电离,则烧瓶中的含氮微粒有NH3、NH3H2O和 ,C项正确;加热降低气体的溶解度,且促进NH3H2O分解释放出NH3,溶液的碱性减弱,红色逐渐变浅,直至褪色,D错误。3.检验试管中盛有的少量白色固体是铵盐的方法是()A.将固体加热,用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验,看是否变蓝B.加水溶

7、解,用pH试纸测溶液的酸碱性C.加水溶解,加入浓NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验,看是否变蓝D.加水溶解,加入浓NaOH溶液,加热,再滴入酚酞溶液答案 C解析 检验固体铵盐时,要先加水溶解,再加入浓NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验,看是否变蓝,若变蓝说明产生NH3,从而推知白色固体为铵盐。课堂篇课堂篇 素养提升素养提升任务一任务一氨及铵盐的性质氨及铵盐的性质【问题探究】【问题探究】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是否会产生白烟?提示 浓氨水和浓盐酸均有挥发性,挥发出来的NH3和HCl在空气中相

8、遇,化合生成NH4Cl固体小颗粒,即白烟。浓硫酸没有挥发性,故不可能形成白烟。2.铵盐有哪些共性?所有的铵盐受热分解都会产生氨气吗?提示 绝大多数铵盐易溶于水、受热易分解、与碱反应放出氨气。不是所有的铵盐受热分解都会产生氨气,如硝酸铵。3.检验氨气时使用的红色石蕊试纸为什么要先润湿?检验溶液中的 时,加入氢氧化钠溶液后为什么要加热溶液?提示 氨气只有与水反应生成NH3H2O才能电离出OH-;氨气极易溶于水,如果不加热,氨气很难逸出。【深化拓展】【深化拓展】1.液氨与氨水的比较物质液氨氨水物质类别 纯净物(非电解质)混合物(NH3H2O为弱电解质)粒子种类 NH3分子NH3、NH3H2O、H2O

9、、 、OH-、H+主要性质 不具有碱性具有碱的通性存在条件 常温常压下不能存在 常温常压下可存在2.铵盐受热分解固态铵盐受热分解的产物较复杂,组成铵盐的酸根离子对应的酸的性质不同,铵盐分解产物不同。(1)组成铵盐的酸根离子对应的酸是非氧化性的挥发性酸时,则加热时生成的酸与氨同时挥发,冷却时又重新化合生成铵盐。例如:(2)组成铵盐的酸根离子对应的酸是氧化性酸时,则加热时发生氧化还原反应,无氨逸出。如NH4NO3分解不生成NH3,而生成N2。3.铵盐跟碱反应铵盐的通性铵盐无论是固体状态还是存在于溶液中都能与强碱反应。(1)固体间反应:反应条件是加热或搅拌,产生NH3。(2)溶液中反应:由于NH3极

10、易溶于水,所以产生的NH3会溶解,若溶液浓度很大,会有少量NH3逸出,加热溶液可使NH3大量逸出。【素能应用】【素能应用】典例1“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点,下列关于三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法正确的是()A.加热时,中上部汇集了NH4Cl固体B.加热时,中溶液变红,冷却后又都变为无色C.加热时,中溶液红色褪去,冷却后溶液变红,体现SO2的漂白性D.中都包括溶液褪色的过程,其褪色原理相同答案 A解析 加热时,NH4Cl固体分解生成NH3和HCl,NH3和HCl在玻璃管的上部遇冷又重新生成NH4Cl固体,A正确;含NH3的酚酞溶液显红色,加热时逸出NH3,溶液变成无色

11、,冷却后重新变为红色,B错误;吸收SO2的品红溶液无色,加热时SO2逸出,溶液变红色,冷却后溶液又变成无色,C错误;中溶液褪色是由于NH3逸出,溶液的碱性减弱,中溶液褪色是由于SO2能漂白品红溶液而褪色,其褪色原理不同,D错误。【变式设问】封管中盛有单质碘,加热时产生类似于试管中的现象,其原因相同吗?为什么?提示 加热时,单质碘发生升华,在封管上部遇冷凝华,发生的是物理变化,与NH4Cl固体受热时发生变化的原理不同。变式训练1有关氨的实验较多,下面对这些实验原理的分析中,正确的是()A.氨极易溶于水,可以用来做喷泉实验B.氨的还原性可以解释氨与氯化氢的反应实验C.NH3H2O不稳定,实验室可用

12、NH4Cl和石灰水制取氨D.NH3液化时放出大量的热,因而,不能用氨作制冷剂答案 A解析 NH3与HCl的反应为非氧化还原反应,B项错误;因NH3易溶于水,实验室用NH4Cl固体和熟石灰加热制NH3,C项错误;液氨汽化时吸收大量热,可用液氨作制冷剂,D项错误。任务二任务二氨的实验室制法氨的实验室制法【问题探究】【问题探究】1.实验室制取NH3时,不能用NaOH(或KOH)代替熟石灰,不能用(NH4)2SO4(或NH4NO3)代替NH4Cl,其原因是什么?提示 NaOH、KOH具有吸水性,易结块,不利于产生NH3,且加热时,易腐蚀试管;加热时,NH4NO3分解易发生爆炸,(NH4)2SO4与Ca

13、(OH)2反应会生成块状CaSO4,不利于NH3逸出,且反应后试管难以清洗。2.实验室制备氨时,导管口为什么要插入试管底部?试管口塞有用水或稀硫酸浸湿的棉花团的作用是什么?提示 氨的密度比空气的小,插入试管底部相当于利用向下排空气法将空气排出,收集氨。塞棉花团的作用是:(1)防止生成的氨与空气发生对流,使收集到的氨不纯;(2)抑制氨逸出,防止污染空气。3.为收集干燥的氨,氨可用哪些干燥剂干燥?提示 只能用碱性干燥剂,如生石灰;不能用酸性干燥剂,如P2O5、浓硫酸等;也不能用CaCl2,因为CaCl2会与NH3发生反应。4.氨极易溶于水,实验室中吸收多余的氨,能否直接将导管插入水中?为什么?提示

14、 不能,会发生倒吸。【深化拓展】【深化拓展】氨的实验室制法(1)反应原理:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O。(2)发生装置:与加热KClO3和MnO2制取氧气的发生装置相同,即固+固 气。(3)干燥装置:通常用碱石灰干燥,不能使用浓硫酸,也不能用无水CaCl2,可将碱石灰放在干燥管或U形管中。(4)收集方法:向下排空气法,导管应插入试管的底部。(5)验满方法:用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝;用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验,产生白烟。(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),以免污染空气。吸收尾气时要防止倒吸,常采用的装置有:(7)快速

15、制取少量氨的方法 方法化学方程式(或原理)气体发生装置加热浓氨水NH3H2O NH3+H2O注:NH3H2O不稳定,受热易分解;加热温度不宜过高方法化学方程式(或原理)气体发生装置浓氨水+NaOH固体NaOH溶于水放热,促使NH3H2O分解,且OH-浓度的增大有利于NH3的逸出浓氨水+CaO固体NH3H2O+CaO=NH3+Ca(OH)2CaO的作用:吸水;吸水后放出热量促进NH3的逸出;增加溶液中OH-的浓度,减少NH3的溶解【素能应用】【素能应用】典例2氨是化学实验室常需制取的气体。实验室制取氨通常有两种方法:用固体氢氧化钙与氯化铵共热;在常温下用固体氢氧化钠与浓氨水反应。(1)下面的制取

16、装置图中,方法应选用装置(填“A”或“B”,下同),方法应选用装置。 (2)在制取后,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(3)检验集气瓶中是否收集满氨的方法是 。 答案 (1)AB(2)B(3)将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口处,如试纸变蓝,说明气体已收集满(合理即可)解析 A装置适用于固体与固体加热制气体,B装置适用于液体与固体(或液体)不加热制气体。NH3为碱性气体,应用碱性干燥剂干燥。检验NH3可用湿润的红色石蕊试纸。变式训练2(2021山东济南高一期末)在实验室制取干燥氨气的过程中,下列装置使用合理的是()A.用装置甲制备氨气B.用装置乙除去氨气

17、中的少量水蒸气C.用装置丙收集氨气D.用装置丁吸收多余的氨气答案 D解析 利用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体加热制取NH3时,为防止试管炸裂,试管口要略低于试管底部,A项错误;NH3与浓硫酸发生反应生成(NH4)2SO4,应用碱石灰干燥氨气,B项错误;NH3的密度小于空气的密度,采用向下排空气法收集NH3,要从短导管通入NH3,C项错误;NH3易溶于水,装置丁既能吸收多余的NH3,又能防止倒吸,D项正确。任务三任务三喷泉实验喷泉实验【问题探究】【问题探究】NH3易溶于水的实验实验装置操作及现象结论打开止水夹,并挤压胶头滴管;烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,形成红色喷泉,瓶内液体呈红色氨极易溶

18、于水,水溶液呈碱性1.根据以上实验,试述形成喷泉的原因是什么。提示 因氨气迅速溶解在从胶头滴管挤压出的少量水中,使烧瓶内的压强迅速减小,与外界大气形成较大的压强差,在压强差作用下,烧杯内溶液被压入烧瓶,通过导管喷出,形成喷泉。2.某同学做该实验时,打开止水夹后将胶头滴管内的水挤入烧瓶内,并未产生喷泉,试分析实验失败可能的原因是什么。提示 装置气密性不好,收集的NH3纯度较低,烧瓶不干燥等。3.某同学组装喷泉实验装置时忘记加入胶头滴管(如图),如何操作才能引发该喷泉实验?提示 打开止水夹,用手(或热毛巾等)焐热烧瓶,氨气受热膨胀,使氨气通过导管与水接触,即产生喷泉。(或用浸过冰水的毛巾“冷敷”烧

19、瓶,使水进入烧瓶)4.若条件是标准状况,则最终烧瓶所得溶液的物质的量浓度为多少?【深化拓展】【深化拓展】1.喷泉形成原理:烧瓶内部压强减小,内外形成一定压强差。当气体接触外部的水或溶液时,由于气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应,从而使烧瓶内气压迅速降低,在外界大气压作用下,外部液体迅速进入烧瓶,通过尖嘴导管喷出,形成喷泉。2.引发喷泉的实验操作:打开止水夹,挤压胶头滴管,或其他形成压强差引发液体向烧瓶中流动喷射的操作。3.使容器内外产生较大压强差的两种方法 方法 减小内压法增大外压法装置原理减小烧瓶内压强,形成压强差,产生喷泉现象增大锥形瓶内压强,形成压强差,产生喷泉现象4.常见能形成喷

20、泉的物质组合 气体NH3HClSO2、CO2NO2与O2吸收剂 水或盐酸水或氢氧化钠溶液浓氢氧化钠溶液水V(NO2) V(O2)=4 1【素能应用】【素能应用】典例3 喷泉是一种常见的现象,其产生的原因是存在压强差。(1)图为化学教学中常用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有同种液体。下列组合中不可能形成喷泉的是。 A.SO2和KOH溶液B.CO2和NaOH溶液C.NH3和H2OD.NO和H2O(2)比较图和图两套装置,从产生喷泉的原理来分析,图是(填“增大”或“减小”,下同)上部烧瓶内气体压强;图是下部锥形瓶内气体压强。城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述(填

21、“图”或“图”)中装置的原理相似。 (3)某学生积极思考喷泉原理的应用,设计了如图所示的装置。如果关闭活塞c,打开活塞a、b,再挤压胶头滴管。则可能出现的现象为 。在操作的基础上,打开活塞c,产生的现象是 。 答案 (1)D(2)减小增大图(3)盛有NH3的集气瓶中产生大量的白烟两烧瓶中同时产生喷泉解析 (1)SO2能与KOH溶液发生反应,NH3易溶于H2O,CO2能与NaOH溶液发生反应,三者均能形成足够大的压强差,形成喷泉;只有D项NO不溶于水,不能形成足够大的压强差,不可能形成喷泉。(2)对形成喷泉的可能原因进行归纳和总结,图是因为烧瓶内气体压强突然减小而产生压强差,形成喷泉;图则是因为

22、下部锥形瓶内的气体压强增大而产生压强差,形成喷泉。现实生活中的人造喷泉及火山爆发的原理与图原理相似。(3)图装置中如果关闭活塞c,打开活塞a、b,再挤压胶头滴管,氨溶解,右边烧瓶内气体压强减小,左边烧瓶内的HCl进入右边烧瓶,发生反应NH3+HCl = NH4Cl,在右边烧瓶中产生大量的白烟,左、右两烧瓶压强均急剧减小,此时打开活塞c,则两烧瓶中同时产生喷泉。变式训练3利用如图所示装置,在锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后可能产生喷泉的是()A.Cu与稀盐酸B.NaHCO3与NaOH溶液C.CaCO3与稀硫酸D.NH4HCO3与稀盐酸答案 D解析 根据题意可知,只要能在锥形瓶内反应产生气

23、体,使压强大于圆底烧瓶内压强即可,故应选NH4HCO3和稀盐酸。A项中两物质不反应,B项中反应不生成气体,C项生成的CaSO4附着在CaCO3的表面会阻止反应的进行。注意该装置中玻璃导管的作用是使烧瓶内外压强相等。 随随堂检测堂检测1.右图是实验室进行氨溶于水的“喷泉实验”的装置,下列叙述不正确的是()A.该实验说明氨极易溶于水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.氨水很稳定,将烧瓶内的红色溶液加热颜色不会发生变化D.形成“喷泉”的主要原因是氨溶于水后,烧瓶内的气压小于大气压答案 C解析 由于氨极易溶于水,当少量水进入盛有氨的烧瓶会使烧瓶内压强迅速减小且小于大气压,使滴有酚

24、酞溶液的水进入烧瓶形成喷泉,A、D项正确;由于氨水有弱碱性,从而使酚酞溶液由无色变为红色,B项正确;氨水不稳定,受热易分解放出氨,从而使碱性减弱,故烧瓶内的红色溶液受热后红色变浅或褪去,C项错误。2.下列关于氨的说法正确的是()A.氨可以用浓硫酸干燥B.氨溶于水显弱碱性,因此氨可使湿润的酚酞试纸变蓝C.发生液氨大量泄漏时,人们可不必采取任何防范措施D.吸收NH3可用如图所示的装置防止倒吸答案 D解析 氨属于碱性气体,不能用酸性干燥剂干燥;湿润的酚酞试纸遇NH3会变红;由于氨的溶解度极高,且极易挥发,所以易被吸附在皮肤黏膜和眼黏膜上,从而产生刺激和炎症,故发生液氨大量泄漏时,人们必须采取一定的防

25、范措施,例如根据氨的密度小的特征,可以向地势低、逆风的方向跑离事故区,故A、B、C项错误。四氯化碳是一种油状液体,氨不溶解于其中,图中装置可防倒吸,D项正确。3.检验铵盐溶液的方法是取少量待测溶液滴入试管中,然后()A.加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口检验B.加强碱溶液后再加热,最后再滴入无色酚酞溶液C.加热,用蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口检验D.加烧碱溶液后再加热,最后再用湿润的红色石蕊试纸置于试管口检验答案 D4.某学校兴趣小组探究制取氨的实验如下:(1)甲同学拟用下列实验方法制备氨,其中较合理的是(填字母,下同)。 A将氯化铵固体加热分解B.将浓氨水滴入氢氧化钠固体中C.将氢氧化钠固

26、体加入浓氨水中D.将氯化铵稀溶液滴入氢氧化钠固体中(2)根据(1)中所选药品,该同学欲用下列常见的实验室制气装置制取氨,适宜的装置是。 (3)气体的性质是气体收集方法选择的主要依据,下列性质与收集方法无关的是(填序号)。 密度颜色溶解性热稳定性与氧气反应(4)下图是甲同学设计收集氨的几种装置,其中可行的是(填字母),集气的原理是 。 答案 (1)B(2)C(3)(4)d氨的密度比空气的小,采用短管进氨,长管出空气,即可收集氨解析 (1)加热氯化铵产生氯化氢和氨,遇冷二者又转化为氯化铵固体,不能制取氨;用浓氨水与氢氧化钠固体混合制氨时,将氨水滴入氢氧化钠固体中更便于操作,而且可以节约氨水的用量;氨极易溶于水,若用氯化铵稀溶液制取,产量较少。(2)根据所选试剂分析,不需要加热条件。(3)收集气体可采用排空气法(气体密度与空气密度有较大差异、气体不能被氧气氧化等),也可采用排水法(气体不易溶于水)。(4)氨极易溶于水,且氨气的密度比空气的小,因此采用向下排空气法收集。