人教版 (2019)必修 第二册第五章 化工生产中的重要非金属元素第二节 氮及其化合物获奖课件ppt

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我们经常在城市的广场上看到美丽的喷泉，那么你知道，在实验室里也可以形成美丽的喷泉吗？这一节课，我们就讲一种可以形成喷泉的物质---NH3。

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第一节 氮及其化合物

一、氨-----NH3

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、物理性质

无色、有刺激性气味；密度比空气小，标准状况下密度0.771g/L；易液化，（可作致冷剂）；极易溶于水（1体积水溶解约700体积的氨气1：700）。

【启发并实验】 氨极易溶解于水，用什么实验可以证明这一性质呢？

3.【实验5-6】

 如图5-11所示，在干燥的圆底烧瓶里充满NH3，用带有玻璃管和胶头滴管（预先吸入水）的橡胶塞塞紧瓶口，倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯中（预先在水里滴入少量酚酞溶液），打开弹簧夹，挤压胶头滴管，使水进入烧瓶，观察并描述现象，分析出现这些现象的可能原因。

如何引发喷泉？

 ①打开止水夹，挤出胶头滴管中的水。

②打开止水夹,用热毛巾将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，排走导管中的空气并溶于水，使烧瓶内气压减少，产生喷泉。

③城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述的原理相似吗?

想想看：（1）氨为什么会形成喷泉（该实验的原理）？氨极易溶于水，使烧瓶内外形成较大的压差；

（2）溶液为什么变为红色？氨气溶于水溶液显碱性。

（3）实验成败的关键是什么？

a.烧瓶干燥； b.装置的气密性好；c.收集的气体纯度尽可能高。

4.氨水

（1）氨气溶于水时 （氨气的水溶液叫氨水），大部分的NH3分子与H2O分子结合成NH3·H2O（一水合氨）。NH3·H2O是弱碱，为弱电解质，可以部分电离。NH3·H2O能使酚酞溶液变红或者使红色的石蕊试纸变蓝 。

氨水具有弱碱性，具有碱的通性

NH3·H2O能使酚酞溶液变红或者使红色的石蕊试纸变蓝，用此来检验氨气的存在。

（2）氨水的化学性质：

①氨与水的反应：

NH3+H2O ↔ NH3.H2O ↔ NH4++OH-

问题：氨水中含有哪几种微粒？

分子：NH3、H2O、NH3·H2O

离子：NH4+、OH-、H+

说明：一水合氨很不稳定，受热易分解

NH3·H2O           NH3↑+ H2O

5..氨跟酸的反应

演 示 实 验----氨与氯化氢反应

NH3+HCl = NH4Cl

NH3+HNO3 = NH4NO3

有白烟生成，可用来检验氨气或氯化氢是否泄漏。

2NH3+H2SO4 = (NH4)2SO4为什么没有白烟？因为硫酸是非挥发性酸。

6.       氨与氧气的反应： （氨的催化氧化）

氨中N为-3价，具有还原性。

4NH3＋5O2            4NO＋6H2O

2NH3 + 3Cl2 == N2 + 6HCl（少量氨气）

8NH3 + 3Cl2 == N2 + 6NH4Cl（过量氨气）

2NH3 + 3CuO            N2 + 3Cu +3 H2O

7、氨的用途和保存，（观看PPT）

氨水的保存方法：氨水对许多金属有腐蚀作用，所以

不能用金属容器盛装氨水。通常把氨水盛装在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶里。

二.       铵盐

1.铵盐是NH4+和酸根离子组成的化合物。铵盐都是晶体，易溶于水。

2.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 】

3.       铵盐的性质:

①  受热易分解

NH4Cl              NH3 ↑   + HCl↑

NH4HCO3           NH3 ↑   + CO2↑ +  H2O↑

(NH4)2CO3           2NH3 ↑  + CO2↑ +  H2O↑

注意：并不是所有铵盐分解都产生氨气

NH4NO3在400 ℃以上分解生成N2、NO2和H2O

②铵盐与碱的反应：2NH4Cl+Ca(OH)2 = CaCl2+2NH3↑+2H2O

应用：用来制取氨气以及NH4+的检验

4.       【实验5-7】

向盛有向盛有少量氯NH4Cl2溶液、（NH4）2SO4溶液,NH4NO3溶液的三支试管中,分别加入氢氧化钠溶液并加热（注意通风），用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口，观察现象，分析现象产生的原因，写出反应的离子方程式。

实验现象：三支试管中均产生气泡，湿润的红色石蕊试纸变蓝。

反应的方程式：NH4Cl+NaOH====NaCl+NH3↑+H2O

NH4NO3+NaOH====NaNO3+NH3↑+H2O

（NH4)2SO4+2NaOH====Na2SO4+2NH3↑+2H2O

NH4 + + OH－               NH3 ↑ + H2O

利用铵盐的这个性质常用来制取氨气和检验铵根离子的存在。

5.       NH4+的检验：

(1)检验某白色固体是否为铵盐的方法

   ①少许样品和碱混合于试管中加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，若试纸变蓝色，则证明样品中含铵盐(NH4＋)。

②取少许样品和碱混合于试管中共热，用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验产生的气体，若有白烟产生，则证明样品中含铵盐(NH4＋)。

（2）检验无色溶液中是否存在NH4＋的方法

 将待检物取出少量置于试管中，加入NaOH溶液后，加

热，用湿润的红色石蕊试纸在管口检验，若试纸变蓝色，则证明待检物中含铵盐(NH4＋)。

6.氨气的实验室制法

【思考与讨论】

 图5-13为实验室制取氨的简易装置示意图。请仔细观察实验装置，思考如何试管中已收集满氨，如何吸收处理实验中多余的氨。

①原理：2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+2NH3↑+2H2O

②药品：氯化铵晶体、熟石灰固体

③装置：固+固，加热型(与O2的发生装置相同)

④干燥:用碱石灰（CaO 与NaOH固体混合物）

思考：干燥时，能否用浓硫酸、无水CaCl2或者P2O5来代替碱石灰？

⑤收集：向下排空气法，并在试管口塞上棉花，防止NH3和空气对流，保证NH3的纯度。

⑥验满：（1）用湿润的红色石蕊试纸（变蓝）

（2）蘸有浓盐酸(浓硝酸)的玻璃棒接近试管口（产生白烟）。

实验室中还可以用哪些方法制氨气?

①加热浓氨水法原理：

NH3·H2O        NH3↑＋H2O

②浓氨水加碱石灰法（气体的溶解性规律?）碱石灰吸水、溶解时放热,增大OH-浓度。

平衡逆移.NH4+＋OH－         NH3↑＋H2O

⑦尾气吸收：氨气不能直接排放到空气中，可以用将多余的氨气通入水中进行吸收(要注意放倒吸)。

⑧易溶于水的要用防倒吸装置

〖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。

课堂梳理：氨-------（NH3）

1.       氨水的化学性质：

2.如何引发喷泉？

    3.氨的化学性质

4.氨实验室制法

5.铵盐的有关反应

6.氨气的实验室制法

课堂练习：

1.如图1为喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是（ ）

A、HCl和H2O                        B、O2和H2O    

C、NH3和H2O                       D、CO2和NaOH

答案为：B

解析：形成喷泉，使烧瓶内外形成较大的压差，要么是气体溶解度比较大、要么是气体可以和烧杯中溶液发生反应。氧气在水中溶液度较小，不能形成喷泉。

2.下列装置能达到实验目的的是（   ）

①制取并收集NH3；②吸收NH3； ③检查气密性；④排空气法收集CO2。

A.①③       B.②③       C.①④       D.②④

答案为：B

解析：①氨气密度比空气小，可以采用向下排空气法，但是试管口需要放置棉花；②分液法可以用来吸收氨气；③可以利用压强差检测气密性；④氯气密度比空气大，可以采用向上排空气法，要长进短出。

3.下列不属于铵盐的共同性质是(      )

A、加热时一定有氨气生成   

B、与碱共热时都产生氨气

C、都是晶体                           

D、易溶于水

答案为：A

解析：NH4NO3在400 ℃以上分解生成N2、NO2和H2O

4.只用一种试剂，就可区别NH4Cl 、 (NH4)2SO4 、 KCl  Na2SO4 、 AlCl3  五种 无色溶液，这种试剂是(         )

（A）NaOH溶液            （B）AgNO3溶液  

（C）BaCl2溶液             （D）Ba(OH)2溶液

答案为：D

A．NaOH溶液溶液和NH4Cl 、(NH4)2SO4 反应都产生氨气，无法鉴别；和KCl  Na2SO4 、不反应，无法鉴别；

B．AgNO3溶液和NH4Cl 、(NH4)2SO4 、 KCl、 Na2SO4 、 AlCl3均有白色沉淀，无法鉴别；

C．BaCl2溶液和（NH4）2SO4、Na2SO4反应都生成白色沉淀；和NH4Cl、KCl、AlCl3 不反应，不可鉴别；

D．Ba（OH)2溶液和NH4Cl有氨气产生;和（NH4）2SO4有气体和沉淀;和KCl无现象;和Na2SO4有沉淀、和AlCl3四先产生沉淀，沉淀再溶液，现象不同，可以鉴别；

5、下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是(   )

1.     只有①   B.只有③   C.①③    D.②③  

答案为:C

【解析】实验室制备NH3的方法不只一种，除课本介绍的由NH4Cl与碱石灰反应制取之外，其他的只要合理亦可。①装置中NH4Cl加热分解产生的NH3、HCl很容易在管口重新化合成NH4Cl，而无法收集到NH3。③装置在加热时，管口应略向下倾斜，以防止冷凝水倒流使试管底部破裂。

课堂小结

课堂小结：

一：氨的结构和性质

二：铵盐的性质

三：氨气的实验室制法

四：氨气的工业制法

板书

一、氨的结构和性质

二、铵盐的性质

三、氨气的实验室制法