1、第二单元第二单元重要的含氮化工原料重要的含氮化工原料专专题题7氮与社会可持续发展氮与社会可持续发展第第1 1课时课时氨气氨气1.通过喷泉实验探究氨气的溶解性和氨水的碱性,进一步培养科学探究与创新意识的学科核心素养。2.能从物质的类别、元素价态的角度掌握氨气的化学性质,建立宏观辨识与微观探析的学科核心素养。素养目标素养目标知识铺垫1.氨气的分子式为NH3,电子式为 H,含有的化学键的类型为共价键。2.NH3是一种碱性气体,有刺激性气味,溶于水并能与水反应,得到的溶液叫氨水。素养初探素养初探自主梳理1.氨气的物理性质 颜色、状态气味密度溶解性沸点无色气体刺激性气味小于空气极易溶于水 1体积水大约能
2、溶解700体积的氨气沸点高,易液化【微点拨】液氨汽化时要吸收大量的热,使周围的温度急剧下降,所以液氨在工业上常用来作制冷剂。2.氨气的化学性质(1)实验探究实验装置操作及现象结论打开止水夹,挤压滴管的胶头;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NH3极易溶于水,水溶液呈碱性实验装置操作及现象结论红色石蕊试纸变蓝NH3+H2O=NH3H2O N +OH- NH3H2O是一元弱碱,氨水能使酚酞溶液变红玻璃管中产生大量白烟NH3和HCl反应生成白色NH4Cl小颗粒(2)氨气的化学性质 (3)氨水的性质 【微思考】(1)实验室收集氨气时,怎样证明氨气已收集满?提示 将一湿润的红色石
3、蕊试纸放在玻璃棒的一端,靠近集气瓶口,若试纸变蓝,说明已收集满。(2)根据氨水的性质分析,直接施用氨水作氮肥合理吗?理由是什么?提示 不合理。氨水易挥发,用氨水作氮肥,肥效低,浓度较大时还会烧伤作物茎叶,必须加大量的水稀释。氨水对眼睛、呼吸道等有强烈的刺激作用,贮存、运输和施用的要求也比较高。3.从氮元素的化合价分析氨的性质(1)NH3分子中氮元素的化合价为-3价,在化学反应中氮元素化合价可能的变化是升高,因此氨气具有还原性。(2)氨催化氧化的化学方程式:4NH3+5O2 4NO+6H2O。自我检测1.判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)氨是碱性气体,因此可用作制冷剂()(2)氨极易
4、溶于水,因此可用来做喷泉实验()(4)NH3中N元素为-3价,故NH3在氧化还原反应中只能作还原剂,不能作氧化剂()(5)蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近,会在中间产生大量的白烟() 2.下列关于氨的叙述错误的是()A.氨易液化,常用作制冷剂B.氨气在通常状况下为无色、有刺激性气味的气体C.氨极易溶于水,因此氨水比较稳定(不容易分解)D.氨溶于水显弱碱性,因此可使酚酞溶液变为红色C新知一新知一 氨氨气的性质气的性质问题探究(1)对于1 molL-1氨水,该溶液中NH3H2O的浓度是1 molL-1吗?该氨水中的溶质通常认为是什么?提示 不是,溶液中NH3、N 、NH3H2O的浓度之和为1 mol
5、L-1;通常认为氨水中的溶质是NH3。(2)氨水易挥发,盐酸、硝酸也均易挥发。蘸有浓硝酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒相互靠近将有什么现象?为什么?用化学方程式表示原因。提示 有白烟生成,NH3+HNO3=NH4NO3。素养提升素养提升(3)管道工人用浓氨水检验氯气管道是否漏气,如果管道某处漏气,会产生白烟,原理是什么?氨气遇浓硫酸也会产生白烟吗?(已知2NH3+3Cl2=N2+6HCl)提示 若氯气管道漏气,发生反应:2NH3+3Cl2=N2+6HCl、NH3+HCl=NH4Cl,产生的白烟是白色NH4Cl小颗粒;难挥发性酸,如H2SO4、H3PO4不能形成蒸气,与氨气反应不会产生白烟。深化拓
6、展1.液氨与氨水的比较 物质液氨氨水物质成分 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、N 、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.氨气的化学性质(1)特殊的性质氨气极易溶于水,可做喷泉实验;氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。(2)氨气的性质与水、酸等物质反应,具有还原性素能应用例1 如图,利用培养皿探究氨的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水能产生氨气,立即用另一个表面皿扣在上面,下表中对实验现象所做的解释正确的是()A选项实验现象解释A浓盐酸附近产生白烟NH3与浓盐酸挥发的H
7、Cl气体反应生成了NH4Cl固体B浓硫酸附近无明显现象NH3与浓硫酸不发生反应C氯化盐溶液变浑浊该溶液一定是AlCl3溶液D干燥的红色石蕊试纸不变色,湿润的红色石蕊试纸变蓝NH3是一种可溶性碱易错警示(1)氨水的浓度越大,密度越小。(2)浓盐酸、浓硝酸等挥发性酸遇氨气会产生白烟,利用这点可以检验浓氨水或氨气的存在。(3)硫酸等难挥发性酸虽能与氨气反应生成铵盐,但不会产生白烟。(4)NH3是碱性气体,能用碱性干燥剂如碱石灰来干燥。但是氨气能与无水氯化钙发生反应得到CaCl28NH3,所以不能用无水氯化钙干燥。变式训练1下列现象不能用于检验氨气的是()A.气体遇浓盐酸产生白烟B.气体使湿润的蓝色石
8、蕊试纸变红C.气体通入酚酞溶液中变红D.气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝B新知二新知二 氨氨气的喷泉实验原理及应用气的喷泉实验原理及应用问题探究在干燥的圆底烧瓶中充满氨气,用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口,倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水(含酚酞)的烧杯中,轻轻挤压滴管的胶头,使少量水进入烧瓶,装置如图。(1)挤压滴管的胶头后,立即形成红色喷泉,该实验能说明氨气的哪些性质?提示 能说明氨气极易溶于水,氨气与水反应生成的氨水呈碱性。(2)若把圆底烧瓶中充满CO2气体,烧杯中盛放NaOH溶液,能否形成喷泉?提示 能。CO2气体与NaOH溶液反应。(3)某化学实验小组的同学在知道氨气易溶
9、于水形成喷泉后,利用以下装置探究氨气的性质(部分仪器已略去)。请回答:若用如图装置收集一圆底烧瓶氨气时,应如何操作?并说明理由。提示 关闭止水夹c,打开止水夹a、b,从a处通入氨气。氨气比空气的密度小,用向下排空气法收集,a处导气管要伸入烧瓶底部。为防止环境污染,用水吸收多余氨气,请画出防倒吸装置图。 提示 甲同学设计用水吸收氨气的装置如图,乙同学认为会产生倒吸,他在甲同学的装置中加入了一种液体就解决了问题,你知道他加入了什么吗?提示 向水中加入一定量的四氯化碳,使氨气经过四氯化碳后再进入水中。 深化拓展1.喷泉的常见类型及原理 =方法减小内压法增大外压法装置原理减小烧瓶内气体压强,形成压强差
10、,产生喷泉现象增大锥形瓶内气体压强,形成压强差,产生喷泉现象方法 减小内压法增大外压法常见组合NH3(水或盐酸)HCl(水或NaOH溶液)CO2、SO2、Cl2(浓NaOH溶液)NaHCO3(盐酸)CaCO3(盐酸)2.喷泉实验的几种常见装置 其中装置引发喷泉的方法是打开止水夹,用热毛巾或双手焐热烧瓶,松开后片刻即形成喷泉现象。 素能应用例2 喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体-溶液,能出现喷泉现象的是() 选项气体溶液AH2S稀盐酸BHCl稀氨水CNO稀硫酸DCO2饱和NaHCO3溶液B【微点拨】如图装置要想形成喷泉,气体应该极易溶于溶液,如NH3、HCl等气体;或者能与溶液发生反应,如
11、CO2、SO2、H2S等酸性气体与NaOH溶液等。 变式训练2如图是实验室进行氨气溶于水的喷泉实验装置,下列叙述不正确的是()A.该实验说明氨气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气溶于水后,烧瓶内的气压小于大气压D.用氯气代替氨气,利用此装置也可进行喷泉实验D素养脉络素养脉络1.氨水显弱碱性的主要原因是()A.通常状况下,氨气的溶解度不大B.氨水中的NH3H2O电离出少量的OH-C.溶于水的氨气分子只有少量电离D.溶于水的氨气分子与水反应生成强碱素养巩固素养巩固B2.关于氨的喷泉实验形成的原理解释正确的是()A.氨水呈碱性B.氨气
12、极易溶于水,烧瓶内外形成压强差C.氨气易液化D.氨气溶于水后形成的溶液易挥发B3.下列关于氨的饱和水溶液的叙述正确的是()A.氨水具有弱碱性B.氨水和液氨成分相同C.氨水中共有4种粒子D.氨水中氨的物质的量浓度最大A4.下列有关氨的叙述不正确的是()A.氨分子中氮元素的化合价只能升高,氨具有还原性B.氨的催化氧化反应的化学方程式是4NH3+5O2 4NO+6H2OC.氨的催化氧化反应中,若氧气过量则有红棕色气体生成D.氨的催化氧化属于人工固氮D5.喷泉是一种常见的现象,其产生的原因是存在压强差。 (1)图1装置中的气体a可能为氯气、氢气、氨气、氯化氢、二氧化碳。打开装置中的止水夹,挤压胶头滴管,若液体b为水时,能产生喷泉现象的气体a可能是(填序号,下同);若液体b为氢氧化钠浓溶液时,中能产生喷泉现象的气体a可能是。 (2)如果只提供图2的装置(气体为氨气,液体为水),请说明引发喷泉的方法:。 打开止水夹,用热毛巾焐热圆底烧瓶至有气泡从水中冒出,移去热毛巾
