2024版新教材高中化学 专题7 氮与社会可持续发展 第二单元 重要的含氮化工原料 第1课时 氨气学生用书 苏教版必修第二册.docx

1、第1课时氨气新课程标准1了解氨的性质及应用，理解喷泉实验的原理。2能从不同视角认识含氮化合物之间转化的条件和方式。学业质量水平合格性要求能运用化学变化的规律说明氨气的化学性质。(水平1)等级性要求能依据氨气的喷泉实验方案进行改进，敢于质疑勇于创新。(水平4)图说考点基础知识自学思记尝试新知预习一、氨气的物理性质和喷泉实验1物理性质颜色气味密度溶解性沸点_气味_空气_溶于水(常温下，体积比为_)较低，易液化2.喷泉实验【实验1】喷泉实验实验装置实验操作在干燥的烧瓶内充满氨气，塞上带有玻璃管和胶头滴管(预先吸入少量水)的胶塞，组装好实验装置。作用：溶解烧瓶中的氨气，使烧瓶内压强减小打开橡皮管上的止

2、水夹，挤压胶头滴管实验现象烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成红色的喷泉实验结论氨极易溶于水，溶液呈碱性学而思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)图1装置中的气体a可能为氯气、氢气、氨气、氯化氢、二氧化碳。打开装置中的止水夹，挤压胶头滴管，若液体b为水时，能产生喷泉现象的气体a可能是哪些？若液体b为氢氧化钠浓溶液时，能产生喷泉现象的气体a可能是哪些？(2)如果只提供如图2的装置(气体为氨气，液体为水)，请说明引发喷泉的方法。二、氨气的化学性质1氨气与水反应(1)氨气溶于水时，大部分氨分子和水分子结合成一水合氨(NH3H2O)，反应的化学方程式为_。氨气溶于水形成的水溶液(2

3、)【实验2】氨水的性质实验装置实验现象实验结论观察试纸颜色的变化情况红色石蕊试纸(或pH试纸)变蓝氨水显碱性，易挥发用氨水作氮肥时，肥效低的原NH3H2O不稳定，受热易分解，反应的化学方程式为_。氨水显弱碱性，电离方程式为_，能使湿润的红色石蕊试纸变_或使酚酞溶液变_。特别提醒(1)NH3溶于水时，大部分氨分子与水分子反应生成NH3H2O，NH3H2O可部分电离成NH4+和OH。所以氨水中存在“三分子三离子”：H2O、NH3、NH3H2O、NH4+、OH、H(极少量)。(2)NH3是中学阶段所学的唯一的碱性气体，也是中学阶段唯一一种能与酸反应生成盐、能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。推断题突破

4、口(3)NH3H2O是一种弱碱，氨水显弱碱性，能使酚酞溶液变红或使红色石蕊试纸变蓝。(4)氨水中溶质是NH3H2O，但在计算时，将NH3视为溶质，注意氨水的密度小于1 gcm3，且氨水浓度越大，其密度越小。2.与酸反应【实验3】氨与盐酸的反应实验装置实验现象实验结论烧杯内有白烟产生挥发出的NH3与HCl接触发生反应生成了NH4Cl氨可与酸反应，生成铵盐。例如：实质：NH3+H+=NH4+NH3HCl=NH4ClNH3HNO3=NH4NO3推断题突破口：N元素的气态氢化物能与其最高价氧化物对应的水化物发生化合反应2NH3H2SO4=(NH4)2SO4(不能用浓硫酸干燥NH3)特别提醒(1)只有当

5、氨与挥发性的酸反应时才会产生白烟，例如氨与浓盐酸、浓硝酸接触时都有白烟生成，利用这点可以检验浓氨水或氨。浓硫酸、磷酸等难挥发性酸虽能与氨反应生成铵盐，但不会产生白烟。(2)NH3能与酸反应，所以干燥NH3只能用CaO、碱石灰等干燥剂，不能使用P2O5、浓硫酸等干燥。另外，由于CaCl2能与NH3反应，故不能用无水CaCl2干燥NH3。3.与氧气反应NH3是氮的最低价(3价)化合物，氨中的N可以失去电子，化合价升高，在一定条件下氨与氧化剂作用时表现出还原性。氨的催化氧化：4NH35O24NO6H2O工业制NO的方法，也是工业制硝酸的第一步反应(接下来的反应分别是2NOO2=2NO2、3NO2H2

6、O=2HNO3NO)。教材延伸除氧气外，NH3还能与其他具有氧化性的物质反应，如氯气、氧化铜、氮氧化物等。(1)2NH3(少量)3Cl2=N26HCl，8NH3(过量)3Cl2=N26NH4Cl，可用于检验输送Cl2的管道是否泄漏。(2)2NH33CuON23Cu3H2O，可用于实验室制备N2。(3)2xNH33NOx2x+32N23xH2O，是治理氮氧化物污染的原理。应用体验某实验小组设计了下列装置进行氨的催化氧化实验：(1)盛放氨水的实验仪器的名称为_；在加热条件下，硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为_。(2)实验时发现：如果缺少乙处的干燥管，将反应后的气体直接通入烧瓶，则烧瓶中先产生白雾

7、，随即产生白烟，其原因是_。(3)烧杯中盛有氢氧化钠溶液的作用是_。即时自测1判断正误，正确的打“”，错误的打“”(1)1 molL1的氨水中，c(NH3H2O)为1 molL-1。()(2)浓氨水与所有酸反应过程均可产生白烟。()(3)NH3可以用水作喷泉实验，说明NH3易溶于水。()(4)NH3可作制冷剂，是由于NH3易溶于水。()(5)氨水呈碱性，是因为NH3溶于水发生反应：NH3+H2ONH4+OH。()(6)NH3中N元素为3价，故NH3在氧化还原反应中只能作还原剂，不能作氧化剂。()(7)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。()2如图是实验室进行氨溶于水的“喷泉

8、实验”的装置，下列叙述不正确的是()A.该实验说明氨气极易溶于水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”的主要原因是氨气溶于水后，烧瓶内的气压小于大气压3在探究氨水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是()A氨水有刺激性气味，说明氨水中含有氨分子B向氨水中滴加酚酞试剂，溶液变红，说明氨水中含有OHC加热浓氨水产生能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体D浓氨水和浓盐酸靠近产生大量白烟，说明氨气与氯化氢容易反应4如图所示是NH3的两个性质实验，下列有关说法中正确的是()A两个实验均表现了NH3易溶于水B两个实验均表

9、现了NH3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5氨气是一种重要的工业原料。工业上利用反应3Cl28NH3=N26NH4Cl来检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是()A若管道漏气，遇氨就会产生白烟B该反应利用了Cl2的强氧化性C该反应属于复分解反应D生成1 mol N2有6 mol电子转移技能素养合作探究分享例1 如图，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一培养皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是()选项实验现象解释A浓盐酸附近产生白烟NH3与浓盐酸挥发出的HCl反应产生了NH4Cl固体B浓硫酸附近无明显现象N

10、H3与浓硫酸不发生反应C氯化物溶液变浑浊该溶液一定是AlCl3溶液D干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝NH3是一种可溶性碱例2 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)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_(填字母)。ACu与稀盐酸BNaHCO3溶液与NaOH溶液CCaCO3与稀硫酸DNH4HCO3与稀盐酸(3)从产生喷泉的原理分析，图1、2装置是_(填“增大”或“减小”)上部烧瓶内的压强，图

11、3装置是_(填“增大”或“减小”)下部锥形瓶内气体的压强。人造喷泉及火山爆发的原理与上述装置图_原理相似。关键能力归纳提升喷泉实验原理1实验原理当气体接触外部的水溶液时，由于气体大量溶解或与溶质反应，从而使容器内气压迅速降低，在外界大气压作用下，外部液体迅速进入容器，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉，引发喷泉的关键是造成内外压强差。2两种方法(1)减小内压法：如图所示烧瓶内气体与液体接触气体溶解或发生化学反应烧瓶内压强减小外部液体迅速进入形成喷泉。常见气体与吸收剂的组合：气体HClNH3CO2、Cl2、H2S、SO2NO2O2吸收剂水或NaOH溶液水或盐酸NaOH溶液水(2)增大外压法：如图所示锥形

12、瓶内液体挥发或发生化学反应产生气体锥形瓶内压强增大锥形瓶内液体迅速流入烧瓶形成喷泉。如喷雾器、人造喷泉、火山喷发等均是此原理。状元随笔喷泉实验成功的关键(1)装置的气密性良好(2)烧瓶干燥(3)烧瓶充满气体课堂检测夯实测控演练1.下列关于氨气的说法中不正确的是()A氨气易液化，汽化时吸热，可用作制冷剂B氨气可以用浓硫酸干燥也可用碱石灰干燥C用水吸收氨气可用图1的装置防止倒吸D氨气密度比空气密度小，可用图2收集NH32某市民闻到买来的大虾有一股刺鼻的氨水味，他联想到液氨是制冷剂，认为虾的氨水味肯定是因为冷冻处理时的氨污染。而大学食品系教授指出海虾的消化道里也能分解出氨，至于氨作为制冷剂而导致虾有

13、氨水味，这个原因得到了否定。下列关于氨水的说法不正确的是()A氨水和液氨不同，氨水是由多种粒子构成的，液氨的组成中只有氨分子B氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3H2O(除水外)C氨水显弱碱性，故通常保存在金属容器中D在1 molL1氨水中，NH3H2O、NH4+、NH3的物质的量浓度之和为1 molL13如图的装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和胶头滴管内盛放某种溶液。打开止水夹挤压胶头滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是()ACO2(浓NaOH溶液)/无色喷泉BNH3(H2O含酚酞)/红色喷泉CSO2(浓NaOH溶液)/红色喷泉DHCl(AgNO3溶液)/白色喷泉4某校化学小组学生利用如

14、图所示装置进行“氨的催化氧化及检验产物”实验(图中夹持装置已略去)。下列推断合理的是()AC不需要持续加热BD的作用是干燥气体CB是无用装置D仅用该套装置和药品能够达到检验产物的目的5若以w1和w2分别表示浓度为a molL1和b molL-1氨水的质量分数，且知2ab，则下列推断正确的是(氨水的密度比纯水的小)()A2w1w2B2w2w1Cw22w1Dw1w22w16下列有关氨及其化合物性质的说法中，不正确的是()ANH3可以用湿润的蓝色的石蕊试纸检验B可用排水法收集NO气体C工业上以NH3的催化氧化法生产硝酸D从原理上看，可用NH3实现对氮氧化物的净化处理7利用如图所示的装置，可以验证NH

15、3和HCl的有关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。(1)若要在烧瓶中产生“喷泉”现象，烧瓶中不产生“喷泉”现象，其操作方法是_。(2)若先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，在烧瓶中可观察到的现象是_。(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关，在烧瓶中产生“喷泉”现象，烧瓶中不产生“喷泉”现象，其操作方法是_。第1课时氨气基础知识新知预习一、1无色刺激性小于极易1700学而思提示：(1)(2)打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡从水中冒出，移去热毛巾。二、1(1)NH3H2ONH3H2O(2)NH3H2ONH3H2ONH3H2ONH4+OH蓝红应用体验解析：(1)盛放氨水的实验仪器为锥形瓶，氨催

16、化氧化的反应为4NH35O24NO6H2O。(2)一氧化氮、氧气和水反应生成硝酸：4NO3O22H2O=4HNO3，硝酸吸收氨气生成硝酸铵：NH3HNO3=NH4NO3，所以如果缺少乙处的干燥管，将反应后的气体直接通入烧瓶，烧瓶中先产生白雾，随即产生白烟。(3)尾气中含有氮的氧化物、氨气等气体，直接排放会造成空气污染，通入氢氧化钠溶液中，可以吸收尾气，防止污染空气。答案：(1)锥形瓶4NH35O24NO6H2O(2)一氧化氮 、氧气和水反应生成硝酸，硝酸吸收氨气生成硝酸铵(3)吸收NH3等尾气，防止污染空气即时自测1答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2解析：由于氨气极易溶于水，当

17、挤压胶头滴管时，少量水进入烧瓶将氨气溶解会使烧瓶内压强迅速减小且小于大气压，使烧杯内的水喷入烧瓶形成喷泉，A项、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，受热易分解放出氨气，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。答案：C3答案：C4解析：A错，左边实验表现了NH3易溶于水和水溶液呈碱性，右边实验体现了氨气的挥发性。B错，左边实验表现了NH3易溶于水，而不是挥发性。C对，滴加酚酞的溶液变红色，证明氨气是碱性气体，发烟证明氨气遇到氯化氢发生反应生成氯化铵，证明氨气是碱性气体。D错，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

18、的体现。答案：C5解析：此反应存在元素化合价的变化，一定为氧化还原反应，氧化还原反应不可能为复分解反应，C错误；Cl2在此反应中作氧化剂，体现强氧化性，B正确；反应生成了NH4Cl(白烟)，A正确；2NH3 -6e-N2，所以生成1 mol N2有6 mol电子转移，D正确。答案：C技能素养例1解析：向NaOH固体上滴几滴浓氨水，会产生氨气，氨气和酸反应生成相应的铵盐，遇到挥发性酸(如浓盐酸、浓硝酸)会产生白烟，B选项错误；氨水能够和某些难溶性碱的氯化物溶液(如AlCl3、FeCl3、CuCl2等)反应生成相应的难溶性碱，C选项错误；NH3的水溶液呈碱性，NH3H2O是一种可溶性碱，D选项错误

19、。答案：A例2解析：(1)图1装置引发喷泉，只需打开止水夹，挤压胶头滴管即可，图2装置引发喷泉则需先打开止水夹，再用热毛巾捂住圆底烧瓶，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，使锥形瓶内压强大于圆底烧瓶内压强方可，故应选NH4HCO3和稀盐酸，其他要么不反应，要么反应不生成气体或产生气体很少。(3)图1、2装置是上部压强减小引发喷泉，图3装置是下部压强增大引发喷泉，人造喷泉及火山爆发均与图3装置原理相似。答案：(1)打开止水夹，挤压胶头滴管NH3溶于少量水中，使圆底烧瓶内压强减小，在压强差的作用下，烧杯内的水进入圆底烧瓶，形成喷泉打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气

20、泡从水中冒出，移去热毛巾(2)D(3)减小增大3课堂检测1答案：B2答案：C3解析：气体与液体易发生反应或易溶即可形成喷泉。CO2NaOH溶液反应，无色喷泉；NH3H2O(酚酞)，易溶显红色，形成喷泉；SO2NaOH溶液反应，无色喷泉；HClAgNO3溶液反应，生成白色沉淀，形成喷泉。答案：C4解析：氨气的催化氧化为放热反应，放出的热量能够维持反应继续进行，铂丝不需要持续加热，A项正确；装置B的作用为干燥氨气，C项错误；装置D中的浓硫酸除了能够吸收水外，还能吸收未参加反应的氨气，不能通过D装置质量增加得出反应生成水的结论，一氧化氮为无色气体，而一氧化氮容易被氧化为红棕色的二氧化氮，所以也不能通

21、过颜色断定氨气的催化氧化生成的氮氧化物，B、D错误。答案：A5解析：对于溶质相同的溶液，由c1 000wM有：c1c21w12w2即ab1w12w2，又2ab，所以1w12w212，即21w12w2。由于氨水越浓其密度越小，即21，所以w22w1。答案：C6解析：A错，氨气与水反应生成一水合氨，一水合氨电离产生氢氧根离子，溶液显碱性，遇到湿润的红色的石蕊试纸变蓝，不能用湿润的蓝色的石蕊试纸检验。B对，一氧化氮不溶于水，可以用排水法收集。C对，氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮氧化生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，工业上以NH3的催化氧化法生产硝酸。D对，氨气具有还原性，氮氧化物具有氧化性

22、，故氨气可实现对氮氧化物的净化处理。答案：A7解析：(1)若要在烧瓶中产生喷泉现象，说明烧瓶中压强小于大气压强，则根据NH3的性质，先打开a、b活塞，再挤压胶头滴管即可。(2)若先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，则在烧瓶中NH3被水吸收，形成负压，烧瓶中HCl进入烧瓶中，HCl和NH3反应生成固体NH4Cl，生成白烟。(3)要在烧瓶中形成喷泉，就要形成负压，先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，片刻后，关闭a活塞，打开b活塞即可。答案：(1)先打开a、b活塞，再挤压胶头滴管胶头(2)烧瓶导管口处产生白烟(3)先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或先打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后，关闭a，然后打开b活塞