化学 第四章 非金属及其化合物 4.4 氨 硝酸 硫酸（第2课时） 新人教版必修1 .ppt

非金属及其化合物非金属及其化合物第四章第四章第四节氨硝酸硫酸第四节氨硝酸硫酸第第1 1课时氨的性质与制法课时氨的性质与制法 俗话说：“庄稼一枝花，全靠肥当家。”氮元素是蛋白质的主要成分，是植物生长所必需的首要营养元素。植物需要氮肥，犹如人体需要蛋白质一样。但是世界上大多数地区的土壤中都缺乏氮素养分，为了获取农作物高产，需要施用大量氮肥。具有固氮能力的生物，本身就是一座小化肥厂。这个化肥厂的原料来自空气，取之不尽，这种化肥厂不需要厂房和设备，不污染环境，能源则是用之不竭的太阳能。如果让玉米、小麦、水稻等作物都具有固氮能力，不再施用化肥，那就建造了许许多多这样的“天然化肥厂”。新情境新情境激趣入题激趣入题用它来取代目前的化学肥料工厂，其经济效益、社会效益是十分明显的。这也正是生物固氮遗传工程所要解决的问题和其成为热门研究课题的主要原因。本课时我们就学习氮元素形成的重要化合物氨及铵盐各有哪些重要性质和用途？实验室里又是如何制备氨气的呢？新知预习1在自然界中，氨是动物体特别是蛋白质腐败的产物。工业制取氨的反应为_。它是没有颜色、有_气味的气体。氨的密度比空气_。氨_溶解于水。在常温下，1体积水大约可溶解_体积氨气。氨的水溶液叫做_。刺激性刺激性 小小 极易极易 700 氨水氨水 一水合氨一水合氨 铵盐铵盐 NH3HCl=NH4Cl4铵盐都_溶于水，受热易_，与碱反应加热时放出_。写出氯化铵、碳酸氢铵受热分解的化学方程式：_、_。5实验室中，常用加热固体氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨：_。易易 分解分解 氨气氨气 自主探究1是否所有铵盐受热分解都会产生NH3？是否所有的铵盐与碱反应均放出NH3?提示：铵盐与碱反应放出NH3，这是铵盐的通性。但一些铵盐受热分解情况复杂，如NH4NO3受热分解不产生NH3。2收集氨气的试管口为什么要放一团棉花？提示：由于NH3密度比空气小，容易与空气形成对流，试管口塞一团棉花可以减缓对流的作用收集更纯的NH3，同时也避免污染空气。思维导图氨的性质及用途氨的性质及用途 2氨的物理性质(1)色、态、味：无色、有刺激性气味的气体。(2)溶解性：极易溶于水，在常温常压下，1体积水约能溶解700体积氨气。(3)易液化：在降温或加压条件下，气态氨液化成无色液体，同时放出大量的热，液氨汽化时要吸收大量的热，使周围物质的温度急剧下降，因此常被用作制冷剂。(4)密度小：用向下排空气法收集。(5)喷泉实验在干燥的圆底烧瓶里充满氨气，用带有玻璃管的塞子塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯中。轻轻挤压滴管，使少量的水进入烧瓶。打开止水夹结论：NH3极易溶于水，挤入滴管内的少许水，可以吸收烧瓶中的大量NH3，烧瓶内气压迅速减小，打开止水夹，烧杯内的水就会被大气压入烧瓶，形成美丽的喷泉。NH3溶于水生成NH3H2O，其溶液显碱性，使酚酞变红色。温馨提示：(1)可能造成喷泉实验不能形成喷泉的原因：若用气密性差的装置，一般不能形成喷泉。盛气装置要预先进行气密性检验，只有气密性合格者才能使用。烧瓶不干燥NH3未充满烧瓶塞子未塞紧由胶头滴管挤入烧瓶内的水太少等。(2)有些气体虽然在水中溶解度不大，但能与某种溶液反应，从而产生压强差而形成喷泉。实验反思：形成喷泉一定是形成内外压强差，只要具有了合适的压强差都会形成喷泉。温馨提示：氨不仅能跟盐酸反应，也能跟硫酸、硝酸、醋酸、碳酸等多种酸反应，反应实质都是NH3与H的反应。因为氨易跟酸反应生成盐，所以不能用浓硫酸作氨气的干燥剂。同理，氨气与氯化氢气体不能共存。在中学化学中NH3是唯一能与酸反应生成盐的气体。气态氢化物与最高价氧化物所对应水化物发生化合反应，这是氮元素有别于其他元素的特征。在该实验中，只有浓硝酸、浓盐酸等挥发性酸遇NH3才会产生白烟，硫酸、磷酸等难挥发性酸遇NH3不产生白烟现象。典例剖析 喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。(1)实验室制取氨气的化学方程式：_。用图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥氨气，引发水上喷的操作是_。该实验的原理是_。如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法_。(2)利用图3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_。ACu与稀盐酸BNaHCO3溶液与NaOH溶液CCaCO3与稀H2SO4DNH4HCO3与稀盐酸(3)在图4锥形瓶中加入酒精，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_。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1、2是_上部烧瓶内的压强。图3是_下部锥形瓶内气体的压强(均填“增大”或“减小”)。人造喷泉及火山爆发的原理与上述装置图_原理相似。【解析】(1)图1引发喷泉只需挤压胶头滴管，打开止水夹即可，图2则需先打开止水夹，再用热毛巾捂圆底烧瓶，发现有气泡冒出后，移去热毛巾即可。(2)能在锥形瓶内反应产生气体，压强大于圆底烧瓶内压强方可，故应选NH4HCO3和盐酸。其他要么不反应，要么反应不生成气体或产生气体很少。(3)浓H2SO4溶于水放出大量的热，使瓶内酒精汽化也会产生喷泉。(4)图1、2是上部压强减小导致喷泉，图3是下部压强增大导致喷泉，人造喷泉及火山爆发均与图3原理相似。思维导图铵盐的性质及氨气的制法铵盐的性质及氨气的制法 2氨气的实验室制法(1)实验原理：实验室用铵盐与碱共热制取氨气。(2)实验药品：NH4Cl、Ca(OH)2。(3)发生装置：固固反应加热装置(与制取O2的装置相同)。(4)净化装置：用碱石灰、固体NaOH等。如图装置请注意，不能用浓H2SO4、P2O5等酸性干燥剂干燥NH3，也不能用中性干燥剂CaCl2干燥，因为能发生反应：CaCl28NH3=CaCl28NH3。(6)验满方法：a.用湿润的红色石蕊试纸(变蓝)；b.蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口(产生白烟)。(7)尾气处理：在收集NH3的试管口塞上一团蘸有稀硫酸的棉花；或将尾气通入水中用水吸收多余的NH3，注意要防止倒吸，可用如图所示的装置：(8)实验室制取氨气的其他方法：3氨气、液氨、氨水和铵盐的区别典例剖析 某研究小组进行与NH3有关的实验。(药品：浓氨水、硝酸铵固体、氢氧化钠固体、蒸馏水、碱石灰)(1)写出实验室制取NH3的化学反应方程式：_。将NH3通入溴水中，有N2生成，反应的化学方程式为：_。(2)从图中挑选所需仪器，装配成快速制取干燥NH3的装置简图(只写编号)，(必要的塞子、玻璃导管、胶皮管、固定装置和尾气处理装置略去)。仪器是_。1下列过程中属于人工固氮的是()A闪电时，氮气转化为NOB氨氧化法制硝酸C用NH3和CO2合成尿素D合成氨【解析】A项属于自然固氮。B、C不属于氮的固定。【答案】D2下列气体不能用H2SO4干燥的是()ACO2 BNH3CSO2 DHCl【解析】NH3可与H2SO4反应生成(NH4)2SO4。【答案】B喷泉实验原理及拓展(1)实验原理容器内外形成较大的压强差。容器内气体极易溶于水(或容器内气体易与溶液中溶质发生化学反应)，当气体与水(或溶液)接触时，气体溶解(或发生反应)，使容器内压强迅速减小，外界气体将容器内的水压入上面的容器，形成喷泉。(2)可做喷泉实验的气体或反应极易溶于水的气体，如NH3、HCl等；气体极易与某种溶液反应，如CO2、SO2、NO2、H2S等与浓NaOH溶液；NH3与稀盐酸等。(3)形成喷泉的关键气体要充满烧瓶，气体和烧瓶要干燥，装置气密性要好。(4)常见喷泉实验装置图1装置形成喷泉是因为烧瓶内气体极易溶解于烧杯和滴管中的液体，使烧瓶内的压强迅速减小而产生压强差形成喷泉。图2装置形成喷泉可采用使烧瓶受热，瓶内气体膨胀，打开止水夹，气体与液体接触而溶解，使烧瓶内压强减小形成压强差而产生喷泉。图3装置下部锥形瓶内物质相互反应产生大量气体，使锥形瓶内压强增大而产生压强差，将液体从下瓶中压入到上瓶而形成喷泉。