必修1 第四章 第四节 第1课时 氨

1、 2007 年年10月诺贝尔化学月诺贝尔化学奖授予了德国化学家奖授予了德国化学家格哈格哈德德埃特尔埃特尔,理由是他发现了理由是他发现了哈伯博施法哈伯博施法合成氨的作用合成氨的作用机理机理。 1918 年年,德国化学家德国化学家弗里弗里茨茨哈伯哈伯因为发明因为发明合成氨方法合成氨方法而获得诺贝尔化学奖。而获得诺贝尔化学奖。 1931 年年,卡尔卡尔博施博施因为因为改进合成氨方法改进合成氨方法获获得诺贝尔化学奖。得诺贝尔化学奖。必修一必修一 第四章第四章 第四节第四节 第一课时第一课时物理性质物理性质化学性质化学性质实验室制法实验室制法用途用途氨氨2004年年4月月21日日2004年年4月月20日

2、上午日上午10时时,杭州市一制冷车间发生液杭州市一制冷车间发生液氨泄漏事件氨泄漏事件,整个厂区是白整个厂区是白茫茫的一片茫茫的一片, 方圆数百米方圆数百米,空气中弥漫着一股浓烈的空气中弥漫着一股浓烈的刺激性气味。厂区内刺激性气味。厂区内寒气寒气逼人逼人。阅读材料思考阅读材料思考: 氨气有哪些物理性质氨气有哪些物理性质? 氨是一种无色、有刺激性气味的气体，氨是一种无色、有刺激性气味的气体， 密度比空气小密度比空气小. 氨易液化氨易液化“液氨液氨”,常作致冷剂常作致冷剂喷泉实验喷泉实验 水由玻璃管进入烧瓶水由玻璃管进入烧瓶,形成形成美丽的喷泉美丽的喷泉,液体呈红色。液体呈红色。 NH3极易溶于水极

3、易溶于水(1:700),水水溶液显碱性溶液显碱性,水溶液叫水溶液叫“氨水氨水”。 当滴管中的水挤入到当滴管中的水挤入到烧瓶中时烧瓶中时, 烧瓶内的氨溶解烧瓶内的氨溶解,使瓶内使瓶内压强迅速降低压强迅速降低, 瓶外的空气将烧杯瓶外的空气将烧杯内的溶液很快压入到烧瓶内的溶液很快压入到烧瓶, 形成喷形成喷泉。泉。比较和归类：比较和归类：比较氨比较氨.氯化氢氯化氢.二氧化硫二氧化硫.氯气氯气.二氧化碳溶解度二氧化碳溶解度:1:700 1:5001:401:21:1 常温常压常温常压 在氨的喷泉实验中在氨的喷泉实验中,烧瓶内溶液的物质烧瓶内溶液的物质的量浓度是多少的量浓度是多少?（假设实验是在标准状况（

4、假设实验是在标准状况下进行）下进行） 氨气体积设为氨气体积设为VL 氨水中溶质是氨水中溶质是NH3,不是不是NH3H2O ; 氨气物质的量为氨气物质的量为(V/22.4)mol 氨水溶液体积也是氨水溶液体积也是VL 氨水的物质的量浓度为氨水的物质的量浓度为: C=(V/22.4)/V = 0.045 mol/L 氨水浓度越大氨水浓度越大,密度越小。密度越小。 收集的氨气不纯或较少收集的氨气不纯或较少 收集氨气时烧瓶潮湿收集氨气时烧瓶潮湿 烧瓶装置气密性不好烧瓶装置气密性不好 导管过长导管过长 其他其他 NH3H2O = NH3+ H2O 氨气溶于水时氨气溶于水时,大部分与水结合成大部分与水结合

5、成“一水一水合氨合氨”；一水合氨部分电离。；一水合氨部分电离。NH3 + H2O NH3H2O NH4+ OH-结论结论: 氨水显弱碱性氨水显弱碱性,能使酚酞溶液变能使酚酞溶液变红红,使使 湿润的红色石蕊试纸变湿润的红色石蕊试纸变蓝蓝。NH3H2O很不稳定很不稳定,受热就会分解生成氨和水受热就会分解生成氨和水思考思考:氨水中存在哪些分子氨水中存在哪些分子,哪哪些离子？些离子？ 所以氨水主要所以氨水主要成分的化学式为成分的化学式为NH3H2O! NH3、H2O 、NH3H2O(主要主要)三离三离: NH4+、OH-、微量、微量H+弱电解质弱电解质:可溶性一元弱碱（具有碱的通性）可溶性一元弱碱（具

6、有碱的通性）易挥发易挥发,不稳定不稳定,易分解易分解NH3+H2O NH3H2O NH4+OH-NH3H2O = NH3 + H2O棕色试剂瓶、密封棕色试剂瓶、密封液氨液氨 氨氨 水水物质种类物质种类粒子粒子种类种类纯净物纯净物混合物混合物NH3NH3 H2O NH3H2O NH4+ OH- H+NH3 + HCl = NH4Cl现象现象: 产生大量白烟产生大量白烟用玻璃棒蘸浓氨水用玻璃棒蘸浓氨水,与蘸有浓盐酸的与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近玻璃棒靠近,有何现象有何现象?为什么为什么?NH3+HNO3=NH4NO3 （白烟）（白烟）2NH3+H2SO4 = (NH4)2SO4 （无白烟）（无白烟）N

7、H3 + H+= NH4+氨能与酸反应氨能与酸反应生成铵盐。生成铵盐。离子方程离子方程式式:空瓶生烟空瓶生烟 检验氨气可用哪些方法检验氨气可用哪些方法? NH3 + HCl = NH4Cl 蘸有浓氨水的玻璃棒与蘸有其它何种酸的玻蘸有浓氨水的玻璃棒与蘸有其它何种酸的玻璃棒相遇能形成白烟璃棒相遇能形成白烟? 浓硫酸可以吗浓硫酸可以吗? 浓硝酸可浓硝酸可以吗以吗?为什么为什么? 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 和氯化氢在空气中相遇和氯化氢在空气中相遇,产生白烟。产生白烟。(还原性还原性)（氨的（氨的催化氧化催化氧化,工业制硝酸的基础）工业制硝酸的基础） 从氮元素的化合价考虑从氮

8、元素的化合价考虑, 氨还氨还有哪些性质有哪些性质?-34NH3+5O2 = 4NO+6H2O催化剂催化剂氨经一系列反应可以得到硝酸氨经一系列反应可以得到硝酸,如下图所示如下图所示. 1.试写出以下每一步转化的反应方程式。试写出以下每一步转化的反应方程式。 2.分析上述每一步反应中氮元素化合价的变化分析上述每一步反应中氮元素化合价的变化,指指出氮元素发生的是氧化反应还是还原反应。出氮元素发生的是氧化反应还是还原反应。N2O2NH3NONO2HNO3H2OO2 N2 + 3H2 2NH3高温高压高温高压 催化剂催化剂 氨催化氧化氨催化氧化(接触氧化接触氧化)是工业制硝酸的是工业制硝酸的基础基础,

9、请写出用氨制取硝酸的化学方程式。请写出用氨制取硝酸的化学方程式。 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O催化剂催化剂 氨在纯氧中能燃烧：氨在纯氧中能燃烧： 4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O点点 燃燃 请写出氨与氯气反应的化学方程式。请写出氨与氯气反应的化学方程式。 2NH3 + 3Cl2 N2 + 6HCl 如果氨气过量如果氨气过量, 反应的化学方程式是：反应的化学方程式是： 8NH3 + 3Cl2 N2 + 6NH4Cl 可以用浓氨水检验氯气管道是否漏气可以用浓氨水检验氯气管道是否漏气氨的用途氨的用

10、途P.100 氮的固定氮的固定 ? ?铵盐都是晶体铵盐都是晶体铵盐都易溶解于水铵盐都易溶解于水由铵根离子由铵根离子(NH4+)和酸根离子构和酸根离子构成的化合物叫铵盐成的化合物叫铵盐2NH4NO3 = 4H2O +2N2+O2 (NH4)2CO3 = 2NH3 +H2O+CO2NH4HCO3 = NH3+H2O+CO2 NH4Cl = NH3 + HCl都产生都产生NH3非氧化还原反应非氧化还原反应无无NH3产生产生是氧化还原反应是氧化还原反应b.用于用于NH4+的检验：的检验：NH4NO3 + NaOH = NaNO3 +H2O +NH3(NH4)2SO4+2NaOH = Na2SO4+2H

11、2O+2NH3 a.实验室用来制实验室用来制NH3 2NH4Cl+Ca(OH)2 = CaCl2+2H2O+2NH3 加热时加热时,能与碱液反应产生使湿润的红色能与碱液反应产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体的物质一定是铵盐石蕊试纸变蓝的气体的物质一定是铵盐.NH4+ + OH- = H2O+ NH3 (3)装置装置:固固+固加热型固加热型(4)收集收集: 向下排空气法向下排空气法(5)验满验满: 湿润的红色石蕊湿润的红色石蕊 试纸变蓝；试纸变蓝；(唯一常见碱性气体唯一常见碱性气体)(与氧气的制取装置相同与氧气的制取装置相同)(6)尾气吸收尾气吸收:稀硫酸溶液稀硫酸溶液(1)药品药品: 氯化铵晶

12、体、消石灰固体氯化铵晶体、消石灰固体(2)原理原理: 2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3 棉花的作用：棉花的作用：防止空气对流防止空气对流,提高集气的速度和纯度。提高集气的速度和纯度。 干燥氨气的常用试剂：干燥氨气的常用试剂：CaO、碱石灰等碱性干燥剂、碱石灰等碱性干燥剂 无水无水CaCl2不能干燥不能干燥NH3(形成形成 CaCl2 8NH3) 实验室中还可以用哪些方法快速制氨气实验室中还可以用哪些方法快速制氨气：加热浓氨水法加热浓氨水法浓氨水加生石灰法浓氨水加生石灰法（生石灰吸水、溶解时放热）（生石灰吸水、溶解时放热）NaOH和和CaO的混合物的混合物CaO浓氨水

13、浓氨水 1. 能将能将NH4Cl 、(NH4)2SO4、NaCl、 Na2SO4四四种溶液一一区别开来的试剂是种溶液一一区别开来的试剂是 （ ） A. NaOH B. AgNO3 C. BaCl2 D. Ba(OH)2D 2. 如图如图,锥形瓶内有气体锥形瓶内有气体X, 分液漏斗内有液体分液漏斗内有液体Y,如果如果Y流下流下,过一会儿过一会儿,小气球鼓起小气球鼓起,气体气体X和和Y不可不可能是能是 （ ） A. X是是NH3, Y是是KCl溶液溶液 B. X是是SO2, Y是是NaOH C. X是是H2, Y是浓硫酸是浓硫酸 D. X是是CO2, Y是是KOHC 3. 在在8NH3+3Cl2=

14、6NH4Cl+N2反应中反应中,若有若有2molN2生成生成,则发生氧化反应的则发生氧化反应的NH3的物质的量是（的物质的量是（ ） A. 16mol B. 8mol C. 3 mol D. 4molD 4.下列混合物可以用加热法分离的是下列混合物可以用加热法分离的是 （ ） A碘和碘和NH4Cl BBaCl2和和NH4Cl C食盐和砂食盐和砂 DKClO3和和MnO2B5. 任何铵盐都具有的性质是任何铵盐都具有的性质是 （ ） A. 都溶于水都溶于水 B. 都带有氨的刺激性气味都带有氨的刺激性气味 C. 加热后都有氨放出加热后都有氨放出 D. 与强碱混合加热与强碱混合加热, 都有氨气放出都有

15、氨气放出AD 6.为了检验某白色粉末物质的成分为了检验某白色粉末物质的成分,进行如下实验进行如下实验(1)取适量未知物的粉末少许取适量未知物的粉末少许,加水充分搅拌加水充分搅拌, 使其使其溶解溶解,得到溶液得到溶液A。(2)取取A溶液少量溶液少量,加入稀硝酸酸化加入稀硝酸酸化, 生成无色、无生成无色、无气味的气体气味的气体,该气体可使澄清石灰水变浑浊。反应该气体可使澄清石灰水变浑浊。反应后溶液中加入后溶液中加入AgNO3溶液时溶液时, 没有沉淀生成。没有沉淀生成。(3)取取A溶液少量溶液少量,加加Cu屑和浓屑和浓H2SO4共热共热,无红棕色无红棕色气体生成。气体生成。(4)取取A溶液少量溶液少

16、量, 加加NaOH后共热后共热, 生成有刺激性气生成有刺激性气味的气体味的气体, 该气体可使湿的红石蕊试纸变蓝。该气体可使湿的红石蕊试纸变蓝。(5)取未知物粉末少量取未知物粉末少量, 加热至加热至120, 生成等体积生成等体积的三种气体的三种气体, 最后白色粉末完全消失。最后白色粉末完全消失。根据上述各实验现象根据上述各实验现象, 推断该未知物是推断该未知物是 。NH4HCO3 7. 一无色气体一无色气体, 可能是由可能是由CO2、HCl、NH3、NO2、NO、H2中的一种或几种所组成中的一种或几种所组成, 将此无色气体通将此无色气体通过盛有过盛有H2SO4的洗气瓶的洗气瓶, 发现气体减少一部

17、分体积发现气体减少一部分体积, 继续通过装有固体继续通过装有固体Na2O2的干燥管的干燥管, 发现从干燥管发现从干燥管出气管端出的气体颜色显红棕色出气管端出的气体颜色显红棕色, 再将该气体通入再将该气体通入盛满水倒立于水槽的试管内盛满水倒立于水槽的试管内, 发现倒立试管里的水发现倒立试管里的水位上升位上升, 最后试管里仍为一满试管液体。由此认为最后试管里仍为一满试管液体。由此认为: 原气体一定含有原气体一定含有 , 一定不会有一定不会有 ;由最终结果可知原气体中由最终结果可知原气体中 气体的体气体的体积比为积比为 。NH3 CO2 NOHCl NO2 H2NO CO22:3 4. 氨水中主要成

18、分是氨水中主要成分是 , 但溶质但溶质 是是 , 因此表示浓度均以因此表示浓度均以 表示。表示。NH3H2ONH3NH3无色酚酞溶液无色酚酞溶液NH3和少量空气和少量空气NH3 为什么浓氨水加到生石灰中可制得氨气为什么浓氨水加到生石灰中可制得氨气?如图所示如图所示,两支试管两支试管,一支盛有氨气和少一支盛有氨气和少量空气量空气,另一支盛满另一支盛满氨气氨气,倒立在滴有酚倒立在滴有酚酞的水槽中酞的水槽中,试求两试求两支试管内溶液的物支试管内溶液的物质的量浓度质的量浓度? 在图在图3的锥形瓶外放一水槽的锥形瓶外放一水槽,瓶中加入酒精瓶中加入酒精, 水槽中加入冷水水槽中加入冷水后后, 再加入足量的下列物质再加入足量的下列物质,结果结果也产生了喷泉也产生了喷泉,水槽中加入的物水槽中加入的物质可以是质可以是 （ ） A.浓硫酸浓硫酸 B.食盐食盐 C.硝酸钾硝酸钾 D.硫酸铜硫酸铜这种方法产生喷泉的原理是：这种方法产生喷泉的原理是：增大锥形瓶内气体的压强产生喷泉增大锥形瓶内气体的压强产生喷泉 。 A 1. 1.图甲为中学化学教学中所用的喷泉实图甲为中学化学教学中所用的喷泉实验装置，在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及验装置，在烧瓶中充满干燥