2020高中化学 第四章 非金属及其化合物 第四节 氨 硝酸 硫酸（第1课时）课件 新人教版第一册

[明确学习目标]1.知道NH3的物理性质以及氨水显碱性的原因。2.学会氨气的实验室制取、收集和检验方法。3.学会铵盐的性质及NH＋4的检验方法。23学生自主学习一、氨的性质及用途1．氮的固定(1)定义：使的氮转化为的过程。(2)类别□01游离态□02氮的化合物2．氨的性质(1)物理性质(2)氨气易溶于水——喷泉实验(3)化学性质3．氨水的性质4．氨的用途(1)氨是氮肥工业、有机合成工业及制造、和的原料。(2)氨易液化，可作。□22硝酸□23铵盐□24纯碱□25制冷剂二、铵盐的性质1．物理性质铵盐都是于水的白色或无色晶体。2．化学性质(写化学方程式)(1)不稳定性，受热易分解，如NH4Cl：；NH4HCO3：。□01易溶□02NH4Cl=====△NH3↑＋HCl↑□03NH4HCO3=====△NH3↑＋H2O＋CO2↑(2)与碱反应(如氢氧化钠与硝酸铵溶液反应)。三、氨的实验室制法1．实验原理。2．收集方法排空气法。□04NH4NO3＋NaOH=====△NaNO3＋NH3↑＋H2O□012NH4Cl＋Ca(OH)2=====△CaCl2＋2H2O＋2NH3↑□02向下3．实验装置1．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，所以氨水的主要成分为NH3·H2O，由于NH3·H2ONH＋4＋OH－，所以氨水中存在的微粒有①分子：NH3·H2O、H2O、NH3；②阳离子：NH＋4、H＋；③阴离子：OH－。提示2．实验室如何检验NH＋4？提示：把NaOH溶液加到某物质的固体或溶液里，加热后产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，就可以判断该物质中含NH＋4。提示3．实验室能否用加热氯化铵的方法制取氨气？提示：不能。氯化铵受热分解生成的氨气和氯化氢遇冷会重新结合成氯化铵。提示4．实验室制取氨气时常在收集氨气的试管口塞一团疏松的棉花团，这么做的目的是什么？提示：防止氨气与空气形成对流，以收集到较纯净的氨气。提示23课堂互动探究一、氨的性质及用途1．喷泉形成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，通过带有尖嘴的导管喷出来，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。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：(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例如浓盐酸、浓氨水、酒精等。3．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，以防导管过早地与水脱离而导致喷泉停喷。[即时练]1．下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是()A．氮元素均被氧化B．工业合成氨属于人工固氮C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化D．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环答案A答案解析A项，人工固氮时，N2＋3H2催化剂高温、高压2NH3，氮元素被还原；B项，把游离态的氮元素转化为含氮化合物的过程是氮的固定，工业合成氨属于人工固氮；C项，硝酸盐可转化为蛋白质，动植物遗体可转化为氨或铵盐，则含氮有机物和含氮无机物可相互转化；D项，在自然界氮循环过程中，碳、氢、氧三种元素也参与了循环。解析2．同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3、②NO2，进行喷泉实验，如图所示，经充分反应后，烧瓶内溶质的物质的量浓度为()A．①②B．①②C．①＝②D．不能确定答案C答案解析3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，生成溶质的物质的量为NH3的23，但形成溶液的体积也为氨水体积的23，故两烧瓶内溶质的物质的量浓度相等。解析方法规律喷泉实验所形成的溶液溶质物质的量浓度小结类型1：“NH3＋H2O、HCl＋H2O”，不管气体是否充满烧瓶，根据V(气体)＝V(溶液)，则c＝nV＝VVmV＝1Vm。类型2：“NO2＋H2O”，不管气体是否充满烧瓶，根据V(溶液)＝23V(NO2)，n(HNO3)＝23n(NO2)，则c＝1Vm。类型3：“V(NO2)∶V(O2)＝4∶1”，根据V(溶液)＝V(NO2)＋V(O2)，n(HNO3)＝n(NO2)，则c＝4VVm4V＋V＝1Vm×45。类型4：“V(NO)∶V(O2)＝4∶3”，根据V(溶液)＝V(NO)＋V(O2)，n(HNO3)＝n(NO)，则c＝4VVm4V＋3V＝1Vm×47。二、铵盐的性质1．铵盐易分解，因此贮存铵态氮肥时要密封保存，并放在阴凉通风处。2．NH＋4的检验方法(1)原理铵盐――→碱加热氨气――→湿润的红色石蕊试纸变蓝――→浓盐酸白烟(2)方法取少量样品或溶液于试管中，再加入浓的NaOH溶液，加热产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口，有白烟产生)，证明样品或溶液中含有NH＋4。[即时练]3．试管中盛有白色晶体，检验它是不是铵盐的方法中不可行的是()A．加热，将湿润的红色石蕊试纸放在管口B．加氢氧化钠溶液，加热，将湿润的酚酞试纸放在管口C．加氢氧化钠溶液，加热，将蘸有浓盐酸的玻璃棒放在管口D．加氢氧化钠溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在管口答案A答案解析铵盐与氢氧化钠溶液共热产生氨气，B、C、D三项均能够检验出氨气，铵盐受热分解产物中不一定都有NH3，A项不可行。解析4．下列关于氨、铵盐的说法正确的是()A．氨水是一种弱碱，可以使酚酞变红B．所有铵盐都不稳定，均可分解得到NH3C．实验室可用：N2＋3H2高温、高压催化剂2NH3反应来制取NH3D．可用加热的方法来分离NaCl和NH4Cl答案D答案解析氨水的溶质NH3·H2O为一种弱碱，而氨水为混合物，不是一种弱碱，A错误；铵盐不稳定，但分解产物并不是都有NH3，如NH4NO3分解发生氧化还原反应，无NH3产生，B错误；工业上以N2＋3H2高温、高压催化剂2NH3来生产NH3，但实验室中难以达到该反应条件，不能用此原理产生NH3，C错误；利用NH4Cl的不稳定性，可分离二者。解析方法规律检验NH＋4时注意：(1)必须先加碱溶液，将NH＋4转化为NH3，而不能直接加热固体药品，因为有的铵盐受热分解不一定产生NH3，如NH4NO3分解产物较复杂，其中不含有NH3。(2)必须加热且用浓碱溶液，因为碱液浓度较小和不加热时生成NH3·H2O。三、氨的实验室制法1．加热铵盐和碱的固体混合物制取氨(1)发生装置：固体＋固体――→△气体，与实验室利用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气一样(如图)。(2)净化装置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。CaCl2能与NH3反应，所以不能用CaCl2干燥NH3。(3)收集装置①收集方法：向下排空气法收集，不能用排水法收集。②验满方法方法一：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；方法二：用蘸取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。(4)尾气处理装置多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸润的棉花球)以避免污染空气。但在吸收时要防止倒吸。常采用的装置有：2．快速制取氨气的方法[即时练]5．(双选)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()答案AC答案解析A项，干燥剂错误，CaCl2能与NH3反应，不能用来干燥NH3；C项，该反应为固体＋固体――→△气体，有水生成，试管口应略向下倾斜。解析6．实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是()A．①是氨气发生装置B．②是氨气吸收装置C．③是氨气发生装置D．④是氨气收集、检验装置答案C答案解析①NH4Cl受热分解为NH3和HCl，但在试管口NH3、HCl又会重新化合为NH4Cl，得不到NH3；②不能用于吸收氨气，会引起倒吸；④收集氨气的试管口应放置一团棉花，以防止氨气与空气形成对流。解析方法规律判断实验装置是否有错的一般方法(1)看主体(发生)装置是否有错：①实验是否需要加热；②酒精灯部位是否有错(酒精量、外焰加热、是否缺灯芯)；③仪器放置是否有错；④夹持仪器的位置是否有错。(2)看试剂是否符合实验原理(包括反应物、干燥剂、尾气吸收剂)。(3)看收集方法是否有错(排水法、向上排气法、向下排气法、导管伸入的位置等)。(4)看是否缺少尾气吸收装置，对于有毒气体，一定要设计尾气吸收装置，并选择合适的吸收剂，同时注意防倒吸。本课归纳总结1.氮的固定是指将游离态的氮转变成氮的化合物，人工固氮常用方法是合成氨。2．NH3极易溶于水，是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的唯一气体。3．牢记4个方程式：(1)N2＋3H2高温、高压催化剂2NH3。(2)NH3·H2ONH＋4＋OH－。(3)NH＋4＋OH－=====△NH3↑＋H2O。(4)4NH3＋5O2=====催化剂△4NO＋6H2O。4．实验室常用加热NH4Cl与Ca(OH)2固体混合物的方法制备NH3，干燥NH3用碱石灰，检验NH3常用湿润的红色石蕊试纸，并用向下排空气法收集，制取反应方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2=====△CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。5．NH＋4的检验方法：取少量待测溶液于试管中，再加入浓的NaOH溶液，加热产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，则该溶液中存在NH＋4。23学习效果检测1．下列反应属于氮的固定的是()A．空气在雷电作用下产生NOB．NO和O2生成NO2C．铜与浓硝酸反应产生NO2D．NH4Cl与Ca(OH)2反应生成NH3答案A答案2．氨水显弱碱性的主要原因是()A．通常状况下，氨的溶解度不大B．氨水中的NH3·H2O电离出少量的OH－C．溶于水的氨分子只有少量电离D．氨本身的碱性弱答案B答案解析氨气溶于水后，大部分与水结合生成一水合氨(NH3·H2O)，NH3·H2O仅有少部分电离成NH＋4和OH－，因此显弱碱性，氨水显弱碱性既不是因为氨的溶解度不大，也不是因为氨分子电离的少(在水溶液里氨分子是不电离的)，更不是因为氨本身的碱性弱(氨不与水反应时无碱性)，故正确答案为B。解析3．下列关于铵盐的叙述中正确的是()①所有铵盐中，氮元素化合价都是－3价②所有铵盐都溶于水③铵态氮肥不宜与草木灰混合使用④铵盐都是离子化合物⑤铵盐都能与碱反应，不能与酸反应A．①③④B．②③④C．①②③④D．①②③④⑤答案B答案解析①中，NH4NO3中的NO－3，氮元素是＋5价；对于⑤，NH4HCO3也能与酸反应；③中草木灰主要成分为K2CO3，显碱性，混合使用会产生NH3，从而降低肥效。解析4．只用一种试剂就能将NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4四种溶液区分开，这种试剂是()A．NaOH溶液B．AgNO3溶液C．Ba(OH)2溶液D．BaCl2溶液解析四种盐溶液中有四种离子：NH＋4、Na＋、Cl－、SO2－4，区分Na＋与NH＋4使用碱溶液，区分Cl－和SO2－4用Ba2＋，故选用Ba(OH)2溶液。解析答案C答案5．有A、B、C三种气体，A气体在一定条件下能与O2反应生成B；B不溶于水，但易与O2反应生成C；A、C气体皆易溶于水，所得的溶液可以相互反应生成盐和水，则A是________，B是________，C是________(写化学式)。解析由“A、C气体皆易溶于水，所得的溶液可以相互反应生成盐和水”推知A、C的水溶液一个显碱性，一个显酸性，显碱性的气体只有NH3。解析答案NH3NONO2答案6．在50mL锥形瓶中盛有20mL浓氨水，向氨水中鼓入空气并迅速将烧红的铂丝伸入瓶中并接近浓氨水的液面。试回答：(1)向浓氨水中鼓入空气的目的是__________________________。(2)这个反应叫______________，化学方程式为_____________。(