高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物课堂教学ppt课件

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物课堂教学ppt课件，共43页。PPT课件主要包含了知识铺垫，新知预习，自主测试，任务一，任务二，任务三，素养脉络，随堂检测等内容，欢迎下载使用。
1.农作物所必需的营养元素中,氮、磷、钾需要量较大。2.可用作氮肥的物质有尿素[CO(NH2)2]、氨水、铵盐如碳酸氢铵(NH4HCO3)和氯化铵(NH4Cl)、硝酸盐如硝酸铵(NH4NO3)和硝酸钠(NaNO3)等(在括号内填化学式)。3.取少量硫酸铵或氯化铵固体,加入少量熟石灰粉末,混合、研磨,可闻到一股刺激性气味,这是氨的气味。
一、氨1.物理性质【微思考1】液氨为何可用作制冷剂?提示液氨汽化要吸收大量的热,使周围温度急剧降低。
2.化学性质(1)氨与水的反应①常用喷泉实验来验证NH3易溶于水。②NH3溶于水形成的溶液叫氨水,氨溶于水时,会与水结合成一水合氨(化学式NH3·H2O)。化学方程式为NH3+H2O NH3·H2O。③一水合氨是一种弱碱,在水中有一小部分发生电离: 。所以氨水显碱性,能使酚酞溶液变红或使红色的石蕊试纸变蓝。【微思考2】氨水和液氨是同一物质吗?提示不是同一物质。氨水是氨的水溶液,属于混合物;而液氨是纯净物,成分为NH3。
(2)氨与酸的反应与HCl反应原理:NH3+HCl === NH4Cl。实验操作:将两根分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒相互靠近。实验现象:有白烟生成。实验应用:用于NH3和HCl气体的互相检验。(3)氨的还原性在加热和有催化剂(如铂)的条件下,氨能被氧气氧化为一氧化氮和水:4NH3+5O2 4NO+6H2O(工业制硝酸的基础)。
二、铵盐1.物理性质都是无色或白色晶体,都易溶于水。2.化学性质(1)不稳定性(2)与碱反应氯化铵与熟石灰反应的化学方程式为
三、氨的实验室制法试剂—Ca(OH)2和NH4Cl　↓原理—Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O　↓装置—固+固 气(与制取O2的装置相同)　↓收集—向下排空气法　↓验满—湿润的红色石蕊试纸靠近试管口(变蓝)、蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口(产生白烟)
【微思考3】如何检验试管中已集满氨?提示(1)将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,若试纸变蓝,即可说明氨气已集满。(2)用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟生成,即可说明氨气已集满。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)氨水能导电,故NH3是电解质。(　　)(2)液氨和氨水是同一种物质。(　　)(3)氨气极易溶于水,所得溶液显碱性。(　　)(4)NH3中氮元素显-3价,处于最低价态,具有一定的还原性,在一定条件下可被O2氧化。(　　)(5)可用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验集气瓶中NH3的存在。(　　)答案:(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√
2.下列有关氨的性质的叙述中,正确的是(　　)A.氨催化氧化可直接生成NO2B.氨水呈碱性C.氨和酸相遇都能产生白色烟雾答案:B
氨及铵盐的性质问题探究1.1 ml·L-1的氨水中NH3·H2O的浓度就是1 ml·L-1吗?氨水中的溶质通常被认为是什么?提示不是,溶液中NH3、 、NH3·H2O的浓度之和为1 ml·L-1;通常认为氨水中的溶质是NH3。2.为什么蘸有浓氨水和浓盐酸的两支玻璃棒靠近时会产生白烟?蘸有浓氨水和浓硫酸的两支玻璃棒靠近时是否会产生白烟?提示浓氨水和浓盐酸均有挥发性,挥发出来的NH3和HCl在空气中相遇,化合生成NH4Cl固体小颗粒,即为白烟。浓硫酸没有挥发性,故不可能形成白烟。
3.铵盐有哪些共性?所有的铵盐受热分解都会产生氨气吗?提示铵盐都易溶于水、受热易分解、与碱反应放出氨气。不是所有的铵盐受热分解都会产生氨气,如硝酸铵。4.氨和铵盐之间是如何转化的?提示氨与酸反应生成铵盐,铵盐与碱反应生成氨。5.检验氨时使用的红色石蕊试纸为什么要先润湿?检验溶液中的 时,加入氢氧化钠溶液后为什么要加热溶液?提示氨只有与水反应生成NH3·H2O才能电离出OH-;氨极易溶于水,如果不加热,氨很难逸出。
知识拓展1.液氨与氨水的比较
3.铵盐受热分解固态铵盐受热分解的产物较复杂,组成铵盐的酸根离子对应的酸的性质不同,铵盐分解产物不同。(1)组成铵盐的酸根离子对应的酸是非氧化性的挥发性酸时,则加热时酸与氨同时挥发,冷却时又重新化合生成铵盐。例如:NH4Cl(2)组成铵盐的酸根离子对应的酸是氧化性酸时,则加热时发生氧化还原反应,无氨逸出。如NH4NO3分解不生成NH3,而生成N2。4.铵盐跟碱反应——铵盐的通性铵盐无论是固体状态还是存在于溶液中都能与强碱反应。(1)固体间反应:反应条件是加热或搅拌,产生NH3。(2)溶液中反应:由于NH3极易溶于水,所以产生的NH3会溶解,若溶液浓度很大,会有少量NH3逸出,加热溶液可使NH3大量逸出。
素能应用典例1以下有关氨及铵盐的叙述中,不正确的是 (　　)A.铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰混合施用B.氨的喷泉实验体现了氨的溶解性和氧化性C.实验室常用固体氯化铵与氢氧化钙反应制取氨D.氨具有还原性,一定条件下可与氧化性物质如氧气发生反应答案:B解析:铵态氮肥与碱性物质如草木灰反应,放出氨从而降低肥效,A项正确;氨的喷泉实验体现了氨极易溶于水的性质,不能体现其有氧化性,B项不正确;氨具有还原性,在有催化剂的条件下加热能与O2发生反应,氨被氧化为NO,常温下氨还能被氯气氧化,D项正确。
变式训练1有关氨的实验较多,下面对这些实验原理的分析中,正确的是(　　)A.氨极易溶于水,可以用来做喷泉实验B.氨的还原性可以解释氨与氯化氢的反应实验C.NH3·H2O不稳定,实验室可用NH4Cl和石灰水制取氨D.NH3液化时放出大量的热,因而,不能用氨作制冷剂答案:A解析:NH3与HCl的反应为非氧化还原反应,B项错误;因NH3易溶于水,实验室制NH3用NH4Cl固体和熟石灰加热,C项错误;液氨汽化时,吸收大量热,可用液氨作制冷剂,D项错误。
氨的实验室制法问题探究1.实验制取氨一般用NH4Cl和Ca(OH)2作为原料,碱为什么不用NaOH?铵盐为什么不用碳酸铵?提示不用NaOH是因为NaOH易吸水结块,而且对玻璃仪器的腐蚀性较强;不用碳酸铵是因为碳酸铵分解会产生CO2,使收集到的氨不纯。2.能否用加热氯化铵固体的方法制取氨?为什么?提示不能,氯化铵加热分解为氨和氯化氢,但是遇冷后二者会立即结合成氯化铵,收集不到氨。
3.实验室制备氨时,导管口为什么要插入试管底部?试管口塞有用水或稀硫酸浸湿的棉花团的作用是什么?提示氨的密度比空气的小,插入试管底部相当于利用向下排空气法将空气排出,收集氨。塞棉花团的作用是(1)防止生成的氨与空气发生对流,使收集到的氨不纯;(2)抑制氨逸出,防止污染空气。4.为收集干燥的氨,氨可用哪些干燥剂干燥?提示只能用碱性干燥剂,如生石灰;不能用酸性干燥剂,如P2O5、浓硫酸等;也不能用CaCl2,因为CaCl2会与NH3结合成CaCl2·8NH3。5.氨极易溶于水,实验室中吸收多余的氨,能否直接将导管插入水中?为什么?提示不能,会发生倒吸。
知识拓展氨的实验室制法
3.干燥装置:通常用碱石灰干燥,不能使用浓硫酸,也不能用无水CaCl2,可将碱石灰放在干燥管或U形管中。4.收集方法:向下排空气法,导管应插入试管的底部。5.验满方法:①用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝;②用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验,产生白烟。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),以免污染空气。吸收尾气时要防止倒吸,常采用的装置有:
7.快速制取少量氨的方法
素能应用典例2氨是化学实验室常需制取的气体。实验室制取氨通常有两种方法:①用固体氢氧化钙与氯化铵共热;②在常温下用固体氢氧化钠与浓氨水反应。(1)下面的制取装置图中,方法①应选用装置　(填“A”或“B”,下同),方法②应选用装置　。 (2)在制取后,如果要干燥氨,应选用的干燥剂是　　　　。 A.浓硫酸　B.固体氢氧化钠　C.五氧化二磷(3)检验集气瓶中是否收集满氨的方法是  　。 
答案:(1)A　B　(2)B(3)将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口处,如试纸变蓝,说明气体已收集满解析:A装置适用于固体与固体加热制气体,B装置适用于液体与固体(或液体)不加热制气体。NH3为碱性气体,应用碱性干燥剂干燥。检验NH3一般用湿润的红色石蕊试纸。
变式训练2下面是实验室制取氨的装置和选用的试剂,其中错误的是(　　)
答案:C解析:NH4HCO3固体受热分解生成NH3、CO2和H2O,气体进入盛有碱石灰的干燥管,碱石灰吸收二氧化碳和水蒸气,生成纯净的氨,A项正确;向CaO中滴加浓氨水,CaO遇水生成Ca(OH)2,同时放出大量热量,也会促使浓氨水分解出氨,B项正确;加热固体制气体时,试管口应略向下倾斜,使产生的水能够流出,以免聚集在试管口的水倒流回试管底而将试管炸裂,C项错误;D项,加热浓氨水制取NH3的方法和试剂都是正确的。
喷泉实验问题探究NH3易溶于水的实验
1.根据以上实验,试述形成喷泉的原因是什么?提示因氨气迅速溶解在从胶头滴管挤压出的少量水中,使烧瓶内的压强迅速减小,与外界大气形成较大的压强差,在压强差作用下,烧杯内溶液被压入烧瓶,通过带尖嘴的导管喷出,形成喷泉。2.某同学做该实验时,打开止水夹后将胶头滴管内的水挤入烧瓶内,并未产生喷泉,试分析实验失败可能的原因是什么?提示①装置气密性不好,②收集的NH3纯度较低,③烧瓶不干燥等。3.若条件是标准状况,则最终烧瓶所得溶液的物质的量浓度为多少?
知识拓展1.喷泉形成原理——烧瓶内部压强减小,内外形成一定压强差当气体接触外部的水或溶液时,由于气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应,从而使烧瓶内气压迅速降低,在外界大气压作用下,外部液体迅速进入烧瓶,通过尖嘴导管喷出,形成喷泉。2.引发喷泉的实验操作:打开止水夹,挤压胶头滴管,或其他形成压强差引发液体向烧瓶中流动喷射的操作。
3.使容器内外产生较大压强差的两种方法:
4.常见能形成喷泉的物质组合:
素能应用典例3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H2O B.CO2和NaOH溶液 C.NH3和H2OD.NO和H2O
(2)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”)中装置的原理相似。 (3)某学生积极思考喷泉原理的应用,设计了如图Ⅲ所示的装置。①如果关闭活塞c,打开活塞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,打开活塞c,产生的现象是  　。 答案:(1)D　(2)减小　增大　图Ⅱ(3)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
解析:(1)SO2和NH3均易溶于H2O,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)对形成喷泉的可能原因进行归纳和总结,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。(3)图Ⅲ装置中如果关闭活塞c,打开活塞a、b,再挤压胶头滴管,氨溶解,右边烧瓶内气体压强减小,左边烧瓶内的HCl进入右边烧瓶,发生反应NH3+HCl === NH4Cl,在烧瓶中产生大量的白烟,左、右两烧瓶压强均急剧减小,此时打开活塞c,则两烧瓶中同时产生喷泉。
变式训练3利用如图所示装置,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(　　)A.Cu与稀盐酸B.NaHCO3与NaOH溶液C.CaCO3与稀硫酸D.NH4HCO3与稀盐酸答案:D解析:根据题意只要能在锥形瓶内反应产生气体,压强大于圆底烧瓶内压强即可,故应选NH4HCO3和稀盐酸。A项中两物质不反应,B项中反应不生成气体,C项生成的CaSO4附着在CaCO3的表面会阻止反应的进行。注意该装置中玻璃导管的作用是使烧瓶内外压强相等。
1.右图是实验室进行氨溶于水的“喷泉实验”的装置,下列叙述不正确的是(　　)A.该实验说明氨极易溶于水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.氨水很稳定,将烧瓶内的红色溶液加热颜色不会发生变化D.形成“喷泉”的主要原因是氨溶于水后,烧瓶内的气压小于大气压答案:C解析:由于氨极易溶于水,当少量水进入盛有氨的烧瓶会使烧瓶内压强迅速减小且小于大气压,使滴有酚酞的水进入烧瓶形成喷泉,A、D项正确;由于氨水有弱碱性,从而使酚酞由无色变为红色,B项正确;氨水不稳定,受热易分解放出氨,从而使碱性减弱,故滴有酚酞呈红色的氨水受热后红色变浅或褪去,C项错误。
2.下列关于氨的说法中正确的是(　　)A.氨可以用浓硫酸干燥B.氨溶于水显弱碱性,因此氨可使湿润的酚酞 试纸变蓝C.氨本身没有毒,故发生液氨大量泄漏时,人们可不必采取任何防范措施D.吸收NH3可用右图所示的装置防止倒吸答案:D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;虽然氨并不能称为有毒气体,但由于氨的溶解度极高,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项错误。四氯化碳是一种油状液体,氨不溶解于其中,图中装置可防倒吸,D项正确。
3.检验铵盐溶液的方法是取少量待测溶液滴入试管中,然后(　　)A.加热,用湿润的红色石蕊试纸置于试管口检验B.加强碱溶液后再加热,最后再滴入无色酚酞溶液C.加热,用蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口检验D.加烧碱溶液后再加热,最后再用湿润的红色石蕊试纸置于试管口检验答案:D解析:并非所有铵盐加热分解都会产生NH3,A、C两项错误;加碱溶液共热后,NH3将逸出,B项错误。
4.用加热法可以分离的一组物质是(　　)A.氯化铵和消石灰B.碳酸氢铵和过氧化钠C.氯化铵和氯化钠D.碘和氯化铵答案:C
5.某学校兴趣小组探究制取氨的实验如下:(1)甲同学拟用下列实验方法制备氨,其中合理的是　　　　　(填字母,下同)。 A将氯化铵固体加热分解B.将浓氨水滴入氢氧化钠固体中C.将氢氧化钠固体加入浓氨水中D.将氯化铵稀溶液滴入氢氧化钠固体中(2)根据(1)中所选药品,该同学欲用下列常见的实验室制气装置制取氨,适宜的装置是　　　　　。 
(3)气体的性质是气体收集方法选择的主要依据,下列性质与收集方法无关的是　　　　　(填序号)。 ①密度　②颜色　③溶解性　④热稳定性　③与氧气反应(4)下图是甲同学设计收集氨的几种装置,其中可行的是　　　　　(填字母),集气的原理是　 　。