高中化学第3章 物质的性质与转化第3节 氮的循环课文配套ppt课件

这是一份高中化学第3章 物质的性质与转化第3节 氮的循环课文配套ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了知识网络，学业基础，实验总结，3氨水的性质，NH3·H2O，核心素养，学考评价等内容，欢迎下载使用。
学业要求1．通过对固氮反应的分析、氨气的转化与生成的实验探究以及浓硝酸性质的学习，认识氨气、铵盐的物理性质、化学性质以及典型的实验现象，能书写主要反应的化学方程式，知道它们的主要应用，建立从物质类别、元素价态角度研究物质性质和实现含有氮元素的物质之间转化的思路和方法，建立变化观念与平衡思想。2．通过对氨气的转化与生成的实验探究以及NH＋4的检验方法，培养科学探究与创新意识。
一、氨的转化1．氨气的物理性质
2.氨气的化学性质(1)实验探究
3．氨的用途(1)工业上：主要应用于氮肥工业和硝酸工业。(2)生活中：NH3易液化，常用作制冷剂。
[即学即练]1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)液氨可用作制冷剂，是因为其汽化时吸收大量的热(　　)(2)氨极易溶于水，因此可用来做喷泉实验(　　)(3)NH3中N元素为－3价，故NH3在氧化还原反应中只能做还原剂，不能做氧化剂(　　)(4)NH3溶于水能导电，因此NH3为电解质(　　)(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(　　)(6)氨气显碱性，可用无水CaCl2干燥 (　　)(7)浓氨水可检验氯气管道是否漏气 (　　)(8)分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面迅速上升，说明两者均易溶于水(　　)
2．下列物质中，可用作制冷剂的是 (　　)A．液氧　　B．小苏打　　C．液氨　　D．火碱
解析：氨气易液化，液氨汽化时吸收大量的热，能够使周围环境温度降低，具有制冷作用，常用作制冷剂，故选C。
3．将NH3通过灼热的CuO，发现生成一种红色的固体单质和一种气体单质，这种气体单质是 (　　)A．O2 B．H2 C．N2 D．NO
解析：将NH3通过灼热的CuO，发现生成一种红色的固体单质和一种气体单质，红色的固体单质为铜，铜元素的化合价降低，则N元素的化合价升高，气体单质只能为氮气，故选C。
4.右图是喷泉实验装置图，下列说法正确的是 (　　)A.烧瓶中的溶液呈红色，则原气体一定是SO2B.形成喷泉的原因是烧瓶内压强大于外界大气压C.烧瓶中的溶液呈蓝色，则原气体可能是氨气D.若将石蕊溶液改成氢氧化钠溶液，则CO、CO2均能形成喷泉
解析：烧瓶中的溶液呈红色，说明气体溶于水呈酸性，则原气体可能是HCl、SO2等酸性气体，A错误；烧瓶中的气体易溶于水或能与水反应，从而使烧瓶内压强小于外界大气压形成喷泉，B错误；烧瓶中的溶液呈蓝色，则气体溶于水或与水反应所得溶液一定呈碱性，因此原气体可能是氨气，C正确；CO不溶于水也不与氢氧化钠溶液反应，若将石蕊溶液改成氢氧化钠溶液，CO不能形成喷泉，D错误。
5．某化学兴趣小组利用如图所示装置探究氨气的性质。
(1)①中湿润的红色石蕊试纸变蓝：说明氨气水溶液呈　　　性，化学方程式为__________________。(2)向②中滴入浓盐酸，现象为　　　　，反应的化学方程式：_________________。(3)下图是该小组设计的几种尾气处理装置，其中可行的是　　　(填字母)。
NH3＋H2O⇌NH3·H2O
NH3＋HCl===NH4Cl
(4)将灼热的铂丝伸入③中，可观察到铂丝保持红热，有红棕色气体及少量白烟生成。该过程会同时发生多个反应，写出NH3和O2催化氧化的化学方程式：___________________________，该反应为　　　　(填“吸热”或“放热”)反应，锥形瓶中出现白烟，该物质的化学式为　　　　。
解析：NH3和O2反应能使铂丝保持红热，说明反应为放热反应，生成的NO和O2再发生反应生成NO2，NO2又和H2O发生反应生成HNO3，HNO3遇到NH3发生反应生成NH4NO3小颗粒，故白烟成分为NH4NO3。
二、氨的生成1．铵盐(1)物理性质
(2)化学性质①实验探究
有无色刺激性气味的气体产生
②铵盐的化学性质归纳：
(2)氨的实验 室制法
2．以下关于实验室制备氨气的装置和药品的选择中不正确的是(　　)
解析：实验室用NH4Cl和Ca(OH)2固体混合加热制取NH3，故A不正确；碱石灰可以除去NH3中的水蒸气，故B正确；氨气的密度比空气小，用向下排空气法收集，故C正确；NH3极易溶于水，用倒置的漏斗可以防倒吸，故D正确。
解析：铵根离子和氢氧化钠溶液反应生成氨气，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，所以一定用不到的物质是蓝色石蕊试纸及稀硫酸，故选B。
不属于；升华是物理变化，氯化铵分解生成氨气和氯化氢气体，氯化氢气体和氨气结合又生成氯化铵均属于化学反应。
草木灰的主要成分为K2CO3，其水溶液呈碱性，铵盐能与碱反应生成氨气逸出，从而降低肥效。
一、喷泉实验[例1]　喷泉是一种常见的现象，产生的原因是存在压强差。
请回答下列问题：(1)①用如图甲所示的装置进行喷泉实验，干燥的圆底烧瓶中已装满氨气，引发喷泉的操作是______________________________________。该实验的原理是______________________________________________ _______________。②如果只提供如图乙所示的装置，说明引发喷泉的方法__________________________________________________________。
打开止水夹，挤压胶头滴管使少量水进入圆底烧瓶
NH3极易溶于水，使圆底烧瓶内的压强迅速减小，烧杯内的水
打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至导管口有气泡冒出后，移去热毛巾
解析：①题图甲所示装置要引发喷泉，只需打开止水夹，挤压胶头滴管使少量水进入圆底烧瓶即可；②题图乙所示装置要引发喷泉需先打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶，发现导管口有气泡冒出后，再移去热毛巾。
(2)利用如图丙所示的装置，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　　　　(填字母)。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)在图丙所示装置的锥形瓶中加入酒精，锥形瓶外放一水槽，水槽中加入冷水后，再加入足量的下列物质，结果也产生了喷泉。水槽中加入的物质可以是　　　　(填字母)。A．浓硫酸　B．食盐 C．硝酸钾　D．硫酸铜(4)从产生喷泉的原理分析，图中甲、乙所示装置是_______(填“增大”或“减小”，下同)圆底烧瓶内气体的压强。图丙所示装置是_______锥形瓶内气体的压强。人造喷泉及火山爆发的原理与图_______(填“甲”“乙”或“丙”)所示装置的原理相似。
解析：(2)能在锥形瓶内反应产生气体，使锥形瓶内的压强大于圆底烧瓶内的压强即可，故应选NH4HCO3和稀盐酸。A项，Cu与稀盐酸不反应；B项，NaHCO3与NaOH溶液反应无气体生成；C项，CaCO3与稀硫酸反应生成的CaSO4微溶于水，阻止反应继续进行，生成的CO2较少。(3)浓硫酸溶于水放出大量的热，使锥形瓶内酒精汽化引发喷泉。(4)题图甲、乙所示装置的原理是减小圆底烧瓶内气体的压强，题图丙所示装置的原理是增大锥形瓶内气体的压强，人造喷泉及火山爆发均与题图丙所示装置的原理相似。
[提升1]　有四个干燥的烧瓶，在标准状况下，向①瓶中装入干燥、纯净的氨气，②瓶中装入干燥的含一半空气的氯化氢，③瓶中装入干燥、纯净的二氧化氮，④瓶中装入干燥的、体积比V(NO2)∶V(O2)＝4∶1的混合气体。做喷泉实验时四个烧瓶中所得溶液的物质的量浓度之比为(不考虑烧瓶中溶液体积的变化)(　　)A．2∶1∶2∶2 B．5∶5∶5∶4C．1∶1∶1∶1 D．无法确定
关键能力1.形成喷泉的原理容器内外产生较大的压强差。在这种压强差的作用下，液体迅速流动，通过带有尖嘴的导管喷出来，形成喷泉。2．产生压强差的原理从原理上讲，使容器内外产生较大压强差可分为以下两类情况。(1)减小内压法容器内气体极易溶于水或易与溶液中的溶质发生化学反应，使容器内的压强迅速减小，在外界大气压的作用下，外部液体快速进入容器，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉。
能形成喷泉的常见气体与液体吸收剂的组合：(2)增大内压法容器内的液体由于受热挥发(如浓盐酸、浓氨水、酒精等)或发生化学反应，导致容器内产生大量气体，使压强迅速增大，促使容器内液体迅速向外流动，能形成喷泉。如喷雾器、人造喷泉、火山喷发等均是应用此原理。
3．喷泉实验常见的几种装置(1)图甲形成喷泉是因为烧瓶内的气体极易溶于烧杯和滴管中的液体(或易与液体反应)。引发喷泉的操作：打开止水夹，挤压胶头滴管中的液体，使烧瓶内的压强突然减小而产生压强差，形成喷泉。
(2)图乙形成喷泉是因为烧瓶内气体极易溶于烧杯中的液体(或易与液体反应)。引发喷泉的操作：使烧瓶受热(或受冷)，烧瓶内气体体积膨胀(或缩小)，打开止水夹，赶出(或吸入)玻璃管内的空气，使瓶内气体与液体接触而溶解(或反应)，烧瓶内的压强突然减小而产生压强差，形成喷泉。(3)图丙形成喷泉的原因是下部锥形瓶中的物质相互反应产生气体(或瓶内液体受热挥发产生大量气体)，使锥形瓶内气体压强增大而产生压强差，将液体从锥形瓶压入烧瓶形成喷泉。
二、氨气的实验室制备[例2]　利用如图所示装置及药品制取氨气。(1)A中制氨气的化学方程式为_________________________________。(2)B中碱石灰的作用是　　　　。(3)C处是用集气瓶收集氨气的装置，请在虚线框中绘出装置图。(4)证明氨气已集满的操作和现象是________________________________________________________。
将湿润的红色石蕊试纸靠近C处右侧的导管口，试纸变成蓝色(合理即可)
状元随笔　本题考查了氨气的实验室制备，侧重考查对实验知识掌握的熟练程度，明确氨气的制备原理，利用氨气性质确定干燥、收集和验满的方法是解题关键。
[提升2]　为了在实验室制取干燥的氨气，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示三套实验装置：
(1)写出实验室制氨气的化学方程式：__________________________________。(2)实验装置和所用样品都正确的是_____(填“甲”“乙”或“丙”)。(3)检验试管里是否收集满氨气的方法是________________________ ______________________________________________________________________________________________。(4)上述装置中肯定收集不到氨气的是_________ (填“甲”“乙”或“丙”)，其原因是______________________ (用化学方程式表示)。
将湿润的红色石蕊试纸放在试管
口，若试纸变蓝，则证明氨气已收集满[或用玻璃棒蘸取浓盐酸(或浓硝酸)放在试管口，若产生白烟，则证明氨气已收集满]
2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4
(5)尾气处理时，下列装置不可以用于处理氨气的是______ (填标号)。(6)氨的催化氧化是工业制硝酸的基础反应，写出该反应的化学方程式： _________________________。
解析：由于氨气极易溶于水，所以处理氨气时应防止倒吸，A中的漏斗、D中的球形干燥管可防止倒吸，B中氨气没有与水直接接触，可防止倒吸，而C可引起倒吸。(6)氨催化氧化可生成一氧化氮和水，该反应的化学方程式为4NH3＋5O2 4NO＋6H2O。
关键能力1.实验室制备氨气的常用方法
2.实验室制备氨气的其他方法
状元随笔　实验室制备NH3的注意事项(1)制取NH3所用的铵盐不能是硝酸铵、硫酸铵。因为在加热过程中，NH4NO3分解易发生爆炸；而(NH4)2SO4与Ca(OH)2反应时生成微溶物CaSO4，不利于NH3逸出，且反应后试管难以清洗。(2)熟石灰不能用NaOH、KOH代替，原因是NaOH、KOH易潮解、结块，不利于产生NH3，且在加热条件下易腐蚀试管。(3)由于NH3极易溶于水，在制备、收集过程中，应尽可能不与水接触，以减少损失和防止倒吸。
1．某同学仿照喷泉实验原理在实验室里做了一个“喷烟实验”。如图所示，在甲、乙两个烧瓶中分别装入X、Y两种无色气体，胶头滴管中盛有含酚酞的NaOH溶液，实验时将胶头滴管内的液体挤入甲烧瓶中，然后打开弹簧夹，便可看到甲烧瓶中的导管喷出白色的烟，同时甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅最后褪为无色。则X、Y分别为(　　)A．NH3和HCl B．HCl和NH3C．SO2和HCl D．NO和HCl
解析：要想产生“喷烟”现象，应具备两个条件：一是形成压强差，二是两种气体反应会生成白烟，排除C、D项。根据甲中溶液颜色发生的变化，结合题给条件“胶头滴管中盛有含酚酞的NaOH溶液”可知，甲中气体显碱性，即X为NH3，故Y为HCl，所以A项正确。
2．有关氨及氨水的说法正确的是(　　)A．NH3具有还原性B．液氨、氨气、氨水是同一种物质C．氨气是非电解质，氨水是电解质D．氨水的主要成分是NH3
解析：氨水是混合物，既不是电解质，也不是非电解质；氨水的主要成分是NH3·H2O。
3．下列装置用于实验室中制取干燥氨气的实验，能达到实验目的的是(　　)A．用装置甲制备氨气B．用装置乙除去氨气中少量水C．用装置丙收集氨气D．用装置丁吸收多余的氨气
解析：为防止试管炸裂，试管口应略向下倾斜，故A错误；浓硫酸与氨气能够反应，不能用浓硫酸干燥氨气，故B错误；应用双孔塞，该装置中气体不能导入烧瓶中，故C错误；氨气极易溶于水，利用干燥管能防止发生倒吸，故D正确。
4．下列方法中，不能用于实验室制取氨气的是 (　　)A．加热试管中的氯化铵固体B．在烧瓶中将熟石灰和氯化铵混合，加水调成泥状后加热C．将分液漏斗中的浓氨水滴入装有生石灰的烧瓶中D．加热烧瓶中的浓氨水
解析：A项，氨气极易溶于水，试管内压强减小，液体充满试管，正确；B项，因为氨水中存在氨分子，加热氨气逸出，也能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，不能证明是铵根离子与氢氧化钠反应产生氨气，错误；C项，加热NH4HCO3固体，观察到固体逐渐减少，试管口有液滴产生，说明NH4HCO3受热不稳定，发生分解，正确；D项，锥形瓶内发生反应4NH3＋5O2 4NO＋6H2O，NO被空气中的O2氧化为红棕色的NO2，正确。
6．如图是NH3的两个性质实验，下列有关说法正确的是(　　)A．两个实验均表现了NH3易溶于水B．两个实验均表现了氨水易挥发C．两个实验均表现了NH3是碱性气体D．两个实验均表现了NH3是还原性气体
解析：实验Ⅰ体现了NH3易溶于水，且水溶液呈碱性，实验Ⅱ体现了氨水易挥发，挥发出的氨气分子和浓盐酸挥发出的氯化氢分子结合生成白色氯化铵固体小颗粒，也能证明氨气是碱性气体，所以两个实验均体现了NH3是碱性气体，故A、B错误，C正确；两个实验中都未发生氧化还原反应，所以无氧化性和还原性的体现，故D错误。