2019-2020学年高中化学 第4章 第4节 第1课时 氨和铵盐课件 新人教版必修1

第1课时氨和铵盐1.能记住氨气的物理性质,会运用氨气的化学性质解释问题。2.能说出喷泉实验的原理。3.了解氨气的实验室制法。4.能说出铵盐的性质及NH4+的检验方法。一二三一、氮的固定1.氮的存在(1)游离态:空气中含有大量的氮气。(2)化合态:动植物体内蛋白质中的氮元素,铵盐、硝酸盐等。2.氮的固定一二三二、氨气1.物理性质及应用(1)物理性质:颜色、状态气味密度水溶性是否易液化无色气体刺激性气味比空气小极易溶于水(常温1∶700)易液化一二三2.化学性质(1)氨气的化学性质:①与H2O反应:NH3+H2ONH3·H2O。②与盐酸反应:NH3+HClNH4Cl,氨气与氯化氢气体相遇产生白烟。③催化氧化反应:4NH3+5O24NO+6H2O。(2)NH3·H2O的性质:①弱碱性。电离方程式:NH3·H2ONH4++OH−,能使红色石蕊试纸变蓝。②不稳定性。受热分解:NH3·H2ONH3↑+H2O。一二三3.氨气的实验室制法一二三根据NH3与H2O的反应原理分析:氨水中存在哪些微粒?提示:氨水是氨气的水溶液,NH3溶于水发生了反应:NH3+H2ONH3·H2O,氨水的主要成分为NH3·H2O,由于NH3·H2ONH4++OH−,所以氨水中微粒为①分子:H2O,NH3,NH3·H2O;②阳离子:NH4+,H+(极少量);③阴离子:OH-。一二三三、铵盐1.物理性质铵盐都是白色晶体,易溶于水。2.化学性质(1)铵盐受热易分解。NH4Cl受热分解的化学方程式:NH4HCO3受热分解的化学方程式:(2)铵盐溶液与碱溶液反应。NaOH溶液与NH4NO3溶液反应的化学方程式:NH4ClNH3↑+HCl↑。NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑。NH4NO3+NaOHNaNO3+H2O+NH3↑。一二三实验室如何检验NH4+的存在?提示:向盛有待测液的试管中滴加浓NaOH溶液,加热试管,将湿润的红色石蕊试纸置于管口,若试纸变蓝则证明溶液中存在NH4+。如何分离NaCl和NH4Cl固体?提示:用加热的方法分离。由于NH4Cl受热易分解,NH3和HCl遇冷又生成了NH4Cl,从而可将NaCl和NH4Cl分离开来。一、喷泉实验原理分析1.形成喷泉的原理容器内外存在较大的压强差,在压强差的作用下,液体迅速流动,通过导管喷出来,即形成喷泉。2.使容器内外产生较大压强差的两种方法(1)减小内压法:如图Ⅰ所示图Ⅰ容器内气体与水或其他液体接触⇒气体溶解或发生化学反应⇒容器内压强减小⇒外部液体迅速进入形成喷泉例如:气体HClNH3CO2、SO2NO2+O2吸收剂水或NaOH溶液水或盐酸NaOH溶液水(2)增大外压法:如图Ⅱ所示锥形瓶内存在挥发性液体或其他液体⇒液体受热挥发或发生化学反应产生气体⇒锥形瓶内气压增大⇒锥形瓶内液体迅速流入烧瓶形成喷泉图Ⅱ3.喷泉实验应注意的问题(1)盛气装置要预先进行气密性检查,只有气密性合格才能使用。(2)圆底烧瓶在充入氨气前应是干燥的,否则会浪费氨气。(3)圆底烧瓶内要充满氨气,氨气过少往往不能形成喷泉。(4)玻璃导管插入滴加酚酞溶液的水中的部分不能太短,以防导管过早的与酚酞溶液脱离而导致喷泉停喷。特别提醒喷泉形成的根本原因(减小内压法)①物理方面:产生一定的压强差。②化学方面:溶解或发生化学反应可使气体大量地减少。二、氨气的实验室制法1.药品的选择(1)铵盐:制取NH3时,一般用NH4Cl而不用NH4NO3、(NH4)2SO4或(NH4)2CO3,原因如下:铵盐不选用的理由NH4NO3受热分解,会发生爆炸,不安全(NH4)2SO4与Ca(OH)2反应时生成CaSO4,反应物呈块状,不利于NH3逸出,且反应后试管难清洗(NH4)2CO3受热分解会产生CO2,使收集到的NH3不纯固+固气(2)碱:一般用熟石灰,不用NaOH或KOH,因为NaOH或KOH易吸水结块,而且对玻璃腐蚀性较强。2.实验装置类型与实验室用KClO3和MnO2制取O2的装置相同。3.操作时的注意事项(1)收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的。(2)发生装置的试管口略向下倾斜。(3)由于氨气的密度比空气的密度小,因此收集氨气时,导管应插入试管的底部。(4)加热时,温度不宜过高,并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热。4.NH3的干燥通常用碱石灰干燥氨气,不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥。5.验满方法(1)用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近,若变蓝,说明已经收集满。(2)用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟生成,说明已经收集满。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),以避免污染空气。但多余气体在尾气吸收时要防止倒吸。常采用的装置如下:7.实验室制取NH3的几种简易方法方法化学方程式(或原理)气体发生装置加热浓氨水NH3·H2ONH3↑+H2O方法化学方程式(或原理)气体发生装置浓氨水+固体NaOHNaOH溶于水放热,促使NH3·H2O分解,且OH-浓度的增大有利于NH3的放出浓氨水+固体CaONH3·H2O+CaONH3↑+Ca(OH)2CaO的作用:①吸水,且反应放热促进NH3的放出;②增加溶液中的OH-浓度,减小NH3的溶解度知识点1知识点2知识点3知识点1氨气、氨水的性质【例题1】下列关于氨气的说法中正确的是()A.氨可以用浓硫酸干燥B.氨溶于水使溶液显弱碱性,因此氨气可使湿润的酚酞试纸变蓝C.氨本身没有毒,故发生液氨大量泄漏时,人们也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知识点1知识点2知识点3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;虽然氨气并不能称为有毒气体,但由于氨气的溶解度极高,且极易挥发,所以常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三项都错误。四氯化碳是一种油状液体,氨气不溶解于其中,这样就防止了倒吸,D项正确。答案:D知识点1知识点2知识点3知识点2喷泉实验的原理及应用【例题2】喷泉是一种常见的现象,其产生的原因是存在压强差。(1)图Ⅰ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液体。下列组合中不可能形成喷泉的是。A.SO2和NaOH溶液B.CO2和NaOH溶液C.NH3和H2OD.NO和H2O知识点1知识点2知识点3(2)在图Ⅱ的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质后,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(3)比较图Ⅰ和图Ⅱ两套装置,从产生喷泉的原理来分析,图Ⅰ是(填“增大”或“减小”,下同)上部烧瓶内气体压强;图Ⅱ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“图Ⅰ”或“图Ⅱ”)装置中的原理相似。(4)某同学积极思考喷泉实验原理的应用,设计了如图Ⅲ所示的装置。①如果关闭止水夹c,打开止水夹a、b,再挤压胶头滴管。则可能出现的现象为。②在①操作的基础上,打开止水夹c,产生的现象是。知识点1知识点2知识点3解析:(1)NH3易溶于H2O,SO2、CO2能与NaOH溶液发生反应而溶解,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)分析四个选项,只有D项能产生大量的气体,使锥形瓶内的压强明显增大,将液体压入烧瓶而产生喷泉。(3)对形成喷泉的可能原因进行了归纳和总结,图Ⅰ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Ⅱ则是因为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Ⅱ原理相似。(4)图Ⅲ装置中如果关闭止水夹c,打开止水夹a、b,再挤压胶头滴管,氨气溶解,右烧瓶内气体压强减小,左烧瓶内的HCl进入右烧瓶,发生反应NH3+HClNH4Cl,在烧瓶中产生大量的白烟,左右两烧瓶压强急剧减小,此时打开止水夹c,则两烧瓶中同时产生喷泉。知识点1知识点2知识点3答案:(1)D(2)D(3)减小增大图Ⅱ(4)①盛有NH3的集气瓶中产生大量的白烟②两烧瓶中同时产生喷泉知识点1知识点2知识点3知识点3氨气的实验室制法【例题3】实验室可用如图所示的装置(缺少收集装置,夹持固定装置已略去)制备并收集氨。(1)在图中方框内绘出用烧瓶收集氨的仪器装置简图。(2)试管中的试剂是(填写化学式)。(3)烧杯中溶液由无色变为红色,其原因是(用电离方程式表示)。知识点1知识点2知识点3(4)若用下列各种试剂组合(其他条件相同)进行制取氨的对比实验,测出氨的体积(标准状况)如下表:从表中数据分析,实验室制氨产率最高的是(填序号),其原因是。物质及其质量6.0gCa(OH)2(过量)6.0gNaOH(过量)6.0gCaO(过量)5.4gNH4Cl①1344mL②1568mL③1692mL5.4g(NH4)2SO4④1364mL⑤1559mL⑥1753mL知识点1知识点2知识点3解析:(1)由于生成的NH3的密度比空气的小,所以收集NH3时常采用向下排空气法。(2)实验室制取NH3,常采用的试剂是Ca(OH)2和NH4Cl。(3)NH3溶于水后大部分与H2O结合生成弱碱NH3·H2O,NH3·H2O发生微弱电离,产生OH-,故溶液显碱性,能使酚酞溶液由无色变为红色。(4)分析表中数据可知,第⑥组6.0gCaO和5.4g(NH4)2SO4的产率最高,因为NH4Cl易分解,生成的NH3和HCl又重新结合成NH4Cl,而用NaOH或Ca(OH)2反应产生的水较多,又可吸收NH3。知识点1知识点2知识点3答案:(1)如图所示:(2)NH4Cl、Ca(OH)2(4)⑥NH4Cl受热易分解,生成的部分NH3和HCl又重新结合生成NH4Cl,而用NaOH或Ca(OH)2反应产生的水较多,吸收的NH3较多,所以用CaO和(NH4)2SO4反应产率最高(3)NH3·H2ONH4++OH−