-
第四节
氨
硫酸和硝酸(第一课时)
三维目标:
(一)知识目标
:氨气的实验室制法和铵根检验方法。了解氮的循环对自然界生态平衡的作用。
< br>
(二)过程方法
:通过引导学生观察、分析实验的现象
,培养学生观察和分析问题的能力。
(三)
< br>情感态度与价值观
:进一步让学生体会实验对认识和研究物质性质的重要性,培养
创新精神。
教学重点、教学难点:
氨
的化学性质及氨气的实验室制法。
预习探究
(学生用)
1.
(
1
)氨的物理性质:极易溶于水,易液化;与水反应生成
NH
3
·
H<
/p>
2
O
+
+
(
p>
2
)氨的化学性质:
与酸反应的离子方程式:
NH
3
+
H
=NH
4
2
.铵盐:
(
1
)
物理性质:都是晶体、都能溶于水。
(
2
)
p>
化学性质:①铵盐加热都能分解,分解产物不一定(填一定、不一定)都有氨。
+
-
②
与碱反应(溶液中)
:
NH
4
+OH
NH<
/p>
3
↑
+H
2
p>
O
(
3
)用途:
可作氮肥、制炸药、金属除锈、实验室制取氨气
3
.氨气的制法:
(
1
)氨
气的实验室制法:
①固体混合物加热:
2NH
4
Cl +
Ca(OH)
2
2NH
3
↑
+
CaCl
2
+
2H
2
O
+
-
②加热铵盐溶液与浓碱液的反应:
NH
4
+OH
NH
3
↑
+H
2
O
③浓氨水的分解:
NH
3
·
H
2
O
NH
3
↑
+H
2
O
(
2
)
p>
工业制法:
N
2
+
3H
2
高温高压
2NH
3
互动课堂
(一)情景激思
(教师用)
【引入】杭州市一制冷车
间发生氨气泄漏:
2004
年
4
月
20
日上午
10<
/p>
时,杭州市一制冷车间发生氨气泄漏事件,
整个厂区是白茫茫的一
片,方圆数百米,空气中弥漫着一股浓烈的刺激性气味,进入厂区呼吸都感到困难。厂区
内寒气逼人。市消防中心接到报案后立即制定方案,出动上百名消防队员,十余量消防车…。
【强调】本课时的课标要求是:掌握氨和铵盐的主要性质及用途,了解氨的实验室
制备方法,了解自然界氮的循
环。
【板书】一、氨
(二)合作探究(师生共用)
【问题】什么是氮的固定?
【讲述】
将游离态的氮转化为化合态的过程叫氮的固定。目前工业上用氢气和氮气直接合成氨。
【过渡】氨气的性质有哪些呢?
【板
书】
1
、
NH
3
的物理性质:
【教师活动】展示一瓶氨气;以及演示实验
4-27
p>
【学生活动】观察实验现象,阅读教材
P
—
98
资料卡片。总结氨的物理性质。
【学生小结】氨的物理性质:无色、刺激性气味的气体,极易溶于水(
< br>1
︰
700
)且溶解的快,密度
<空气,易液
化,可作致冷剂。
【讲述】
现象:形成红色喷泉。
证明:氨极易
溶于水
,
水溶液显碱性。
【问题】在做氨气的喷泉实验时,为确保实验成功应注意哪些问题?
【学生思考并回答】
【教师小结】做
氨气的喷泉实验为确保成功,应注意以下几个方面:①装置的气密性好;②圆底烧瓶要干燥;③
< br>烧瓶内要充满氨气。
【应用提高】如果没有胶头滴管,如何引发喷泉实验?
【学生分析】
【教师点评】打开止水夹,用热毛巾捂住烧瓶。
【学习探究】喷泉实验体现氨气的什么性质?烧瓶中的溶液为什么会变红?
【学生活动】
学生分组讨论
【教师总结】能够形成
美丽的喷泉说明氨气极易溶解于水,使烧瓶内的压强迅速减小,烧杯内的水在大气压的作
用下,喷入烧瓶;烧瓶内液体呈红色,说明氨气溶于水得到的溶液显碱性。
【过渡】氨的水溶液是碱性的,但其中的水是中性的,氨分子也没有氢氧根离子。氨水为什么会显碱 性呢?
【板书】
2
< br>、氨的化学性质:
(
1
p>
)
NH
3
与水的反
应:
【讲述】氨的水溶液叫做氨水,氨溶于水,大部分和水
结合成一水合氨
(NH
3
·H
2
O)
,反应的方程式为:
△
NH
3
+H
2
O=NH
3
·H
2
O
。
NH
3
·H
2
O
很
不稳定,受热就会分解为氨和水,反应的方程式为:
NH
3
p>
·H
2
O
NH
p>
3
↑
+H
2
O
。氨水有
+
-
p>
弱碱性,电离方程式为
:NH
3
·H
2
O
NH
4
+OH
,能使酚酞溶液变红色或使湿润的红色石
蕊试纸变蓝。
+
-
【板书】
NH
3
+
H
2
O
NH
3
·
H
2
O
<
/p>
NH
4
+
OH<
/p>
【思考】氨水中的粒子有哪些?液氨与氨水是否是一种物质?
【学生练习】液氨和氨水的比较
催化剂
液氨
氨水
物质成分
纯净物
混合物(
NH
3
·H
2
O
为弱电解质)
+
-
+
微粒种类
NH
3
NH
3
、
NH
3<
/p>
·H
2
O
、
p>
H
2
O
、
NH
4
、
OH
、
H
主要性质
不具有碱性
具有碱的通性
存在条件
低温或加压保存
常温常压下密封存放
【过渡】氨气溶
与水所得溶液显碱性,氨气是一种碱性气体,那么它遇到酸会不会反应呢?
【板书】
(
2
)
NH
3
与酸的反应:
【
教师活动】
演示实验
4-28
氨与氯化氢反应
【学生活动】观察现象。
【问题】
生产
Cl
2
的化工厂常用浓氨水来检查
生产设备和管道是否漏气,如有白烟生成,则说明已发生漏气,这是
为什么?
【讲述】浓氨水和氯气反应生成
N
2
和
NH
4
Cl
(白烟)
;出现白烟说明漏气。
【板书】化学方程式:
NH
3
+
HCl
=
NH
4
Cl
【强调】
NH
3
也可与其它酸反应,例:
< br>NH
3
+
HNO
3
=
NH
4
< br>NO
3
、
2NH
3
+
H
2
< br>SO
4
=(
NH
4
)
2
SO
< br>4
【讲述】农业上常用的化肥,如硫酸铵、碳酸氢铵
、硝酸铵等都是铵盐。
【过渡】氨气与酸反应生成的盐叫铵盐
。那么铵盐的性质有那些呢?
【板书】
3
、氨盐
+
【讲述】铵盐是铵根离子(
NH
4
)
和酸根离子组成的化合物。铵盐都是晶体,能溶于水。主要化学性质:
(
1
)铵盐
受热易分解:
p>
【演示实验】加热
NH
4
< br>Cl
观察现象,是否是升华?
【解释】不是,升华是物理变化,而氯化铵分解是化学变化。
【板书】
化学方程式:
NH
4
Cl
NH
< br>3
↑+
HCl
↑、
NH
3
+
HCl
p>
=
NH
4
Cl
NH
4
HCO
3
NH
3
↑+
H
2<
/p>
O
+
CO
2
↑
【讲解】铵盐能与碱反应放出氨气,例:
(
NH
4
)
< br>2
SO
4
+
2NaOH
Na
2
SO
4
+
2NH
3
↑+
2H
2
O
【板书】
(
2<
/p>
)铵盐与碱的反应:
(
NH
4
)
2
SO
4
+
2NaOH
Na
2
SO
4
+
2NH
3
↑+
2H
2
O
+
【强调】这个性质是一切铵盐的共同性质,实验室可利用这个性质来检验
NH
4
的存在。
<
/p>
【教师活动】
[
总结注意事项
]
:
实验条件:浓溶液
或固体,加热;较稀溶液中铵根离子的检验方法:先浓缩,后
检验。
【讲解】
NH
3
在一定条件下可于
O
2
、<
/p>
NO
、
NO
2<
/p>
等发生氧化还原反应。
【板书】
(
3
)
NH
3
与
O
2
的反应:
4NH
3
+
5O
2
4NO
+
6H
2
O
4
.
NH
3
的用途:
【讲述】可用于氮肥工业及其它化工产业上(如:制纯碱)
,制冷剂。
【问题】
:为什么液氨可以作制冷剂?
【解释】液氨汽化时要吸收大量的热,使周围温度急剧降低。因此,氨可作制冷剂。
p>
【板书】二、
NH
3
的实验室制法:
【实验探究】实验氯化铵与氢氧化钙制备氨气
【强调】原理:在实验室里常用铵盐和碱加热的方法来制取
NH
3
;仪器:固
+
固加热(同制
氧气)
;收集:排空气法。
【板书】
2NH
4
Cl
+
Ca
(
OH
)
2
CaCl
2
+
2NH
3
↑+
2H
2
O
【教师活动】演示试验
4-29
【学生活动】认真观察试验并分析。
【问题】
1
能否浓硫酸干燥
NH
3
?
用于干燥氨气的干燥剂?
2
检验氨气收集满的方法?
3.
浸湿的棉花团的作用是什么?
【学生思考回答】
【教师总结】
p>
1
、不能用浓硫酸干燥氨气,原因是
2NH
3
+
H
2
p>
SO
4
=(
NH<
/p>
4
)
2
SO
p>
4
。用于干燥氨气的干燥剂用碱石灰或生
石
灰;
2
、检验氨气收集满的方法:用
湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,若变蓝则说明已收集满;或也可用蘸取浓盐酸的
玻璃棒
靠近试管口,若有较多白烟产生亦说明已收集满;
3
、浸湿的棉花团的作用:一是防止氨气与空气形成对流,使所制氨气不纯;二是浸湿后可吸收多余
的氨气,防止
污染空气。
【教师活动】分析课本图
4-30
【
学生活动】
[
思考交流
]
自然界中氮的循环:
教材
P102
【教师小结】本节课我
们主要学习氨的化学性质:碱性和与水的反应以及氨的制法,重点要掌握的是氨水为什么
显碱性,和氨气实验室制法的原理和装置。
板书设计
一、氨
1
、氨的物理性质:
2
、氨的化学性质:
(
1
)
NH
< br>3
与水的反应:
(
2
)
NH
3
与酸的反应:
(
3
)
NH
3
与<
/p>
O
2
的反应:
3
、
NH
3<
/p>
的用途
4
、氨
盐:(
1
)铵盐受热易分解:
(2)
铵盐与碱的反应:
二、氨的实验室制法:
1
p>
、原理:
2
、仪器:
3
、收集:
4
、干燥:
5
、验满:
6
、棉花的作用:
(三)迁移应用
题型一、氨气的喷泉实验
【例题
p>
1
】如右图中,锥形瓶内盛有气体
X
,滴管内盛有液体
Y
。若挤压滴管胶头,使液
体
Y
滴入瓶中,振荡,
过一会可见小气球
a
鼓气。气体
X
和液体
Y
不可能是
(
)
A
.
p>
X
是
NH
3
,
Y
是水
B
.
X
是
SO
2
,
Y
是
p>
NaOH
浓溶液
C
.
X
是
CO
2
,
Y
是稀硫
酸
D
.
X
是
HCl
,
Y
是
NaNO
3
稀溶液
解析:氨、氯化氢都是极易溶于水的气体,二氧化硫是酸性气体,能够与<
/p>
NaOH
溶液反应,造
成锥形瓶内气体<
/p>
压强的急剧减小,气球
a
在大气压的作用下变大。
CO
2
在水中的溶解性较小,在硫酸溶液中就
更小,所以不会使气球
a
鼓气。原理等同于形成喷泉,容器体积固定可通过减小气体的物质
< br>的量造成压强差。答案:
C
【变式练习】在下图装置中
,烧瓶中充满干燥气体
a
,将滴管中的液体
b
挤入烧瓶内,
轻轻振
荡烧瓶,然
后打开弹簧夹
f
,烧杯中的液体
b
p>
呈喷泉状喷出,最终几乎充满
烧瓶。则<
/p>
a
和
b
分
别是
(
)
解析:将已学过的
NH
3
溶于水的喷泉实验知识进行合理迁移,要形成喷泉必须气体易溶于液
体
b
,
液体几乎充满
烧瓶,
则气体
a
必须全部溶于液体
p>
b
,且没有难溶于水的气体生成。
答案:<
/p>
BD
题型二、氨水的化学性质
【例题
2
】对于氨水的组成的叙述正确的是<
/p>
(
)
A
.只含有氨分子和水分子
B
.只含有一水合氨分子和水分子
C
.只含有氨分子、水分子和一水合氨分子
D
.含有氨分子、水分子、一水合氨分子、铵
根离子、氢离子和氢氧根离子<
/p>
+
-
解析:溶
于水的氨大部分与水结合生成
NH
3
·
H
2
O
,
p>
NH
3
·
H
2
O
中一小部分的电离为
NH
4
和
OH
。答
案:
D
【变式练习
2
】氨溶于水中,所得溶液中,除了水分子外,数目最多的微粒是
(
)
+
-
p>
A
.
NH
3
B
.
NH
3
·
H
2
O
C
.
NH
4
D
.
OH
答案:
B
题型三、有关氨水的计算
3
3
【例题
3
】已知
p>
25%
氨水的密度为
0.91g/cm
p>
,
5%
氨水的密度为
0.98g/cm
,若将上述两溶液等
体积混合,所得氨水溶
液的质量分数是()
A
.等于
15%
B
.大于
15%
C
.小于
15%
D
.无法计算
解析:
由题意可知,
氨水的密度随质量分数增大而减小。
如果
等质量混合,
则质量分数为
15%
,<
/p>
现等体积混合,则
5%
的氨水还要增加一
些,故小于
15%
。特别提醒:要特别注意题给信息氨
水的密度随质量分数增大而减小。答案:
C
【
变式练习】
ω
1
和
ω
2
分别表示浓度为
amol/L
和
bmol/L
氨水的质量分数,且<
/p>
2a=b
,则下列推
断正确的是(氨水的
密度比纯水的小)
()
A
.
2
ω
p>
1
=
ω
2
B
.
2
ω
2
=
ω
1
C
.
2
< br>ω
1
<
ω
2
D
.
ω
1
<
ω
2
< br><2
ω
1
解析:氨水的质量分数越大,则氨水的密度越小,可求出
2
ω
1
<
ω
2<
/p>
。答案:
C