《5.2 氮及其化合物》教案、导学案

《5.2氮及其化合物》教案【教学目标】（1）掌握氮的重要性质，了解氮在我们生活中的重要用途。（2）掌握氮的氧化物的性质，氮的重要化合物的用途及硝酸的相关注意事项。（3）掌握氮族元素的性质，理解氮族元素原子结构与性质递变规律。【教学重点】氮及其重要化合物的性质及转化【教学难点】氮及其重要化合物的性质及相关实验【教学过程】一、导入我们上节课学习了硫的相关性质，掌握非金属元素的学习方法，那我们又知道空气中含量最多的元素为氮气，这节课我们就带着已有的学习方法，对氮及其化合物知识展开学习！二、知识讲解使用建议说明：《氮及其化合物》知识内容丰富，涉及面广，是高考命题的热点内容之一。试题常以氮元素及其化合物知识为载体，考查基本概念、基本理论、实验、计算等，具有较强的综合性。考点1氮气、氮的氧化物、硝酸使用建议说明：考纲要求了解氮及其化合物的主要性质；了解氮的氧化物及其对环境的影响；了解硝酸的主要性质；通过浓硫酸、硝酸分别与不活泼金属、非金属的反应，认识浓硫酸、硝酸的强氧化性；通过比较浓硫酸与稀硫酸，浓硝酸与稀硝酸性质的差异，认识浓度、反应条件对反应产物的影响。一、氮气（）（1）分子结构：电子式为，结构式为，氮氮叁键键能大，分子结构稳定，化学性质不活泼。（2）物理性质：纯净的氮气是无色无味的气体，难溶于水，空气中约占总体积的78%。（3）化学性质：常温下性质稳定，可作保护气；但在高温、放电、点燃等条件下能与、、IIA族的Mg、Ca等发生化学反应，即发生氮的固定（将空气中的氮气转变为含氮化合物的过程，有自然固氮和人工固氮两种形式）。中N元素0价，为N的中间价态，既有氧化性又有还原性。①与反应：②与反应：③与活泼金属反应：（4）氮气的用途：化工原料；液氮是火箭燃烧的推进剂；还可用作医疗、保护气等。二、氮的氧化物（1）氮的氧化物简介：氮元素有、、、、五种正价态，对应有六种氧化物种类色态化学性质无色气体较不活泼NO无色气体活泼，不溶于水（亚硝酸酐）蓝色液体（）常温极易分解为NO，红棕色气体较活泼，与水反应无色气体较活泼，受热易分解（硝酸酸酐）无色固体气态时不稳定，易分解（2）NO和的重要性质和制法①性质：（易被氧气氧化，无色气体转化为红棕色）；（平衡体系）；（工业制硝酸）；（尾气吸收）；有较强的氧化性，能使湿润的KI淀粉试纸变蓝。②制法：NO：（必须________法收集NO）；：（必须___________法收集）（3）氮的氧化物溶于水的计算①或与（非）的混合气体溶于水可依据利用气体体积变化差值进行计算。②和O2的混合气体溶于水时由进行计算，当体积比时，恰好反应；时，过量，剩余NO；时，过量，剩余。③NO和同时通入水中时，由进行计算，原理同②。④NO、、的混合气体通入水中，先按①求出NO的体积，再加上混合气体中NO的体积再按③方法进行计算。三、硝酸（）（1）物理性质：无色、刺激性气味、易挥发液体，能与水以任意比例互溶，常用浓硝酸的质量分数大约为69%。（2）化学性质硝酸为强酸，具有以下性质：①具有酸的通性；②不稳定性：；③强氧化性：无论浓、稀硝酸均具有强氧化性，与金属反应时不放出氢气。A、与金属反应：；3；；常温下浓硝酸与铁、铝发生钝化。B.与非金属反应：。C.与其他还原剂反应，如H2S、SO2、Fe2+等。D.与有机物反应：硝化反应、酯化反应、与蛋白质发生颜色反应等。（3）制法①实验室制法：硝酸盐与浓硫酸微热，（不能用强热和稀硫酸）；②工业制法：氨的催化氧化法，；；；尾气处理：（4）用途：制硝酸盐、氮肥、炸药、染料等。考点2氨气和铵盐使用建议说明：氨气与铵盐部分是常考内容，考纲要求了解氨气的主要性质及其应用，了解氨气的实验室制法，了解铵盐的主要性质及其应用。所以此处内容大家再授课时务必要注重学生基础知识掌握的把控。1、氨气（）（1）分子结构：由极性键形成的三角锥形的极性分子，N原子有一孤对电子；N为价，为N元素的最低价态；（2）物理性质：无色、刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，常温常压下1体积水能溶解700体积的氨气，易液化（可作致冷剂）；（3）化学性质：①与反应：，溶液呈弱碱性，氨水的成份为：、、、、、，氨水易挥发；②与酸反应：，（有白烟生成）；③还原性（催化氧化）：（N为价，最低价态，具有还原性）；（4）实验室制法；工业上采取与在高温高压催化剂条件下合成氨气；（5）：化工原料，制硝酸、氮肥等，作致冷剂。2、铵盐（1）物理性质：白色晶体，易溶于水；（2）化学性质：①受热分解：（以上可分解），；②与碱反应：，铵盐与碱溶液反应的离子方程式：（该性质可用于氨气的制取和铵根离子的检验）。三、例题精析使用建议说明：此处内容主要用于教师课堂的精讲，每个题目结合试题本身、答案和解析部分，教师有的放矢的进行讲授或与学生互动练习。例题1只用一种试剂就能将、、、四种溶液区分开，这种试剂是（）A．溶液 B．溶液C．溶液 D．溶液【答案】C【解析】分析四种盐溶液，两种铵盐，可以用碱液区分，两种硫酸盐都可用区分，故选用即可区分。例题2下列关系图中，A是一种正盐，B是气态氢化物，C是单质，F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系（其他反应产物及反应所需条件均已略去），当X是强碱时，过量的B跟反应除生成C外，另一产物是盐酸盐。eq\x(A)eq\o(→,\s\up17(X))eq\x(B)eq\o(→,\s\up17(CL2))eq\x(C)eq\o(→,\s\up17(O2))eq\x(D)eq\o(→,\s\up17(O2))eq\x(E)eq\o(→,\s\up17(H2O))eq\x(F)下列说法中不正确的是()A．当X是强酸时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F可能是B．当X是强碱时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F是C．B和的反应是氧化还原反应D．当X是强酸时，C在常温下是气态单质【答案】D【解析】A是正盐，既可以与强酸反应又可以与强碱反应，并且生成产物B都是氢化物，A必须是铵盐，B如果是酸根离子形成的氢化物能与反应，说明其有还原性，有还原性的氢化物常见的是，故A是，A项，当X是强酸时，B就是，那么C是S，D是，E是，F就是，A对；B项，当X是强碱时，B就是，C就是，D就是NO，E就是、F就是，故B对；C项，不管B是还是，与氯气发生的都是氧化还原反应，C对；D项，当X是强酸时C是S，是固态单质，D错。例题3物质的量之比为的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是（）A． B．C． D．【答案】A【解析】设参与反应，因Zn无剩余，则最终生成了，显然含有，这部分是没有参与氧化还原反应的；过程中N元素的化合价价→价，根据得失电子守恒有：，则，即有1MOLHNO3被还原。例题4用如图装置制取、提纯并收集表中的4种气体（A、B、C表示相应仪器中加入的试剂），其中可行的是（）气体ABCA浓硝酸铜片溶液B浓硫酸铜片酸性C稀硫酸固体浓硫酸D浓氨水生石灰浓硫酸【答案】C【解析】由装置图可知，制取气体采用固体与液体常温下反应，且采用向上排空气法收集。C为净化提纯装置。A项不能用溶液作干燥剂，因为不仅与挥发出的反应，也与发生反应；B项Cu与浓硫酸只能在加热条件下才能发生反应，且不能用酸性干燥；D项不能用浓硫酸干燥，且收集应用向下排空气法收集。例题5甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比，设计如下实验流程：制取氮气装有足量干燥剂的干燥管→装有氧化铜的硬质玻管→装有足量浓硫酸的洗气瓶→测定生成氮气的体积实验中，先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气，再连接洗气瓶和气体收集装置，立即加热氧化铜。反应完毕后，黑色的氧化铜转化为红色的铜（）。下图A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置，D为盛有浓硫酸的洗气瓶。甲小组测得：反应前氧化铜的质量、氧化铜反应后剩余固体的质量、生成氮气在标准状况下的体积。乙小组测得：洗气前装置D的质量、洗气后装置D的质量、生成氮气在标准状况下的体积。请回答下列问题：（1）写出仪器A的名称：________。（2）甲、乙两小组选择了不同的方法制取氨气，请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表的空格中。实验装置实验药品制备原理甲小组A氢氧化钙、硫酸铵反应的化学方程式为①___________________________乙小组②______________________浓氨水、氢氧化钠氢氧化钠溶于氨水后放热，增加氢氧根浓度，加快氨气逸出（3）甲小组用所测得数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为________。（4）乙小组用所测得数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比明显小于理论值，其原因是___________________________________________________________________________________________________________。【答案】（1）圆底烧瓶（2）①②B（3）（4）浓硫酸吸收了未反应的氨气，从而使计算的氢的含量偏高【解析】（1)仪器A的名称为圆底烧瓶。（2）①氢氧化钙与硫酸铵反应生成硫酸钙、氨气和水，反应的化学方程式为；②浓氨水是液体，氢氧化钠是固体，为使氨气逸出，把氨水滴入固体氢氧化钠中，随着氢氧化钠溶解放热，氨气挥发放出气体，故选B装置。（3）反应前氧化铜的质量为、氧化铜反应后转化成的铜的质量为，则氧化铜中氧元素的质量为，生成的水中氧元素的质量等于参加反应氧化铜中氧元素的质量，则生成的水中氧原子的个数为；水中氢原子个数是氧原子个数的两倍，因此氢原子个数为，生成的氮气在标准状况下的体积为，则氮气中氮原子的个数为；因此氮、氢原子个数比为。（4）乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比小于理论值，其原因是洗气瓶D中的浓硫酸不但吸收了反应生成的水，还吸收了未反应的氨气，从而使计算的氢的量偏高。四、课堂运用使用建议说明：在对课堂知识讲解完，把握了重点突破了难点以及练习精讲了之后，再用练习马上进行课堂检测，根据学生情况建议分3个难度层次：易，中，难。基础1.氨水显弱碱性的主要原因是（）A.通常状况下，氨的溶解度不大B.氨水中的少量电离C.溶于水的氨分子只有少量发生电离D.氨本身的碱性弱2.物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度有关。下列各组物质在反应中的产物与物质的浓度有关的是（）①Cu与溶液②Cu与溶液③Zn与溶液④Fe与HCl溶液A.①③ B.③④C.①② D.①③④3.下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述中正确的是（）①常温下都可用铝制容器贮存②露置在空气中，容器内酸液的质量都减轻③常温下都能与铜较快反应④露置在空气中，容器内酸液的浓度都降低A.①② B.③④C.②③ D.①④【答案】1.B2.A3.D【解析】1、氨气极易溶于水，溶于水的氨气大部分与水结合成一水合氨（），少部分电离成和，因此氨水呈弱碱性。氨气本身不能电离，也不显碱性。2、本题考查物质氧化性和还原性的影响因素。铜与浓硝酸反应生成，与稀硝酸反应生成NO，硝酸氧化性的强弱与浓度有关；铜与氯化铁溶液反应，与浓度和温度无关，产物唯一；锌与硫酸反应：稀硫酸生成氢气，浓硫酸则生成二氧化硫，硫酸氧化性的强弱与其浓度有关；铁与盐酸反应只生成氯化亚铁和氢气。3、常温下，二者均能使铝钝化，①正确；露置在空气中，浓硫酸吸水质量增加，②错误；浓硫酸在常温下与铜没有明显的反应，③错误；在空气中，浓硝酸挥发、浓硫酸吸水，二者浓度都降低，④正确。巩固4、在下列反应中，既表现出氧化性，又表现出酸性的是（）A.B.C.D.5、下列关于氨水的叙述正确的是（）A.氨水显碱性，是因为氨水是一种弱碱B.氨水和液氨成分相同C.氨水中物质的量浓度最大的粒子是（除水外）D.1MOL·L－1的氨水指在1L溶液中含、、物质的量之和为1MOL6、下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是（）选项实验操作现象解释或结论A过量的Fe粉中加入稀，充分反应后，滴入KSCN溶液溶液呈红色稀将Fe氧化为B常温下，Fe、Al放入浓或浓中无明显现象Fe、Al与浓或浓发生钝化CAl箔插入稀中无现象Al箔表面被氧化，形成致密的氧化膜D用玻璃棒蘸取浓点到红色石蕊试纸上试纸变蓝色浓具有酸性7、下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是（）A.①③ B.②③C.①④ D.②④8、用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜：甲：铜与浓硝酸反应；乙：铜与稀硝酸反应；丙：铜先跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟稀硝酸反应。以下叙述中正确的是（）A.三种途径所消耗的铜的物质的量相等B.三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等C.所消耗铜的物质的量是途径甲>途径丙>途径乙D.所消耗的硝酸的物质的量是途径甲>途径丙>途径乙9、下列说法中正确的是（）A.所有铵盐受热均可以分解，产物均有B.所有铵盐都易溶于水，所有铵盐中的N均呈－3价C.溶液中加入浓溶液共热时反应的离子方程式为D.和的固体混合物可用升华法分离【答案】4、D5、D6、B7、A8、A9、C【解析】4、A中只表现氧化性；B中只表现酸性；C中既表现氧化性，又表现还原性；D中既表现氧化性，又表现酸性。5、溶于水的氨气大部分与水反应生成，所以除水外，物质的量浓度最大的粒子是；是一种弱碱，在水中发生部分电离使溶液呈碱性；氨水中共含有六种粒子，分别是、、、、和少量的H＋，是一种混合物，液氨是纯净物。6、稀硝酸与铁粉反应，铁首先被氧化成，过量铁粉将还原，最终得到，滴入溶液不显红色，A错误；常温下，Fe、Al在浓或浓中发生钝化，生成致密的保护膜阻止了反应进行，B正确；Al箔能与稀反应放出气体，C错误；浓硝酸具有氧化性，能使红色石蕊试纸先变红后褪色，D错误。7、实验室制取氨气的方法有：铵盐与碱加热制取氨气，常用与反应，固体与固体反应，因为有水生成，试管口应略向下倾斜，③错误；在浓氨水中加入CaO，CaO与水反应使溶液中增大，消耗了水，并且放出大量的热，使分解放出氨气，②正确；加热浓氨水，加快氨气挥发，④正确；①是错误的，因为氯化铵分解生成的与HCl冷却后又生成，不能得到。8、由于制取的的量相同，据铜原子守恒可知A正确。9、A项，有的铵盐受热分解产生氨气（如），有的铵盐受热分解不产生氨气（如硝酸铵）；D项，可用加热法分离和某些固体（不分解、不升华的固体）的混合物，但其过程为先受热分解，再降温化合，而不是升华。拔高10、（1）写出浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式_________________________________________________________________。（2）试用上图所示各装置设计一个实验，验证上述反应所产生的各种产物。这些装置的连接顺序（按产物气体从左至右的流向）是________→________→________→________（填装置的编号）。（3）实验室可观察到装置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色，A瓶溶液的作用是________，B瓶溶液的作用是________，C瓶溶液的作用是________。（4）装置②中所加的固体药品是________，可验证的产物是________，确定装置②在整套装置中的位置的理由是_____________________________________________________________________。（5）装置③中所盛溶液是________，可验证的产物是________。11.甲、乙、丙三位同学分别用如下实验装置及化学药品（碱石灰为氢氧化钠和生石灰的混合物）制取氨气。请你参与探究，并回答下列问题：（1）制取氨气的化学方程式为____________________________________。（2）三位同学都用向下排空气法收集氨气，其原因是______________________________________________________________________________________________________________________________。（3）三位同学用上述装置制取氨气时，其中有一位同学没有收集到氨（实验操作都正确），你认为没有收集到氨气的同学是________（填“甲”、“乙”或“丙”）。（4）检验氨气是否收集满的方法是（简述操作方法、现象和结论）_____________________________________________________________。（5）三位同学都认为，采用上述各自的装置，还可用于加热碳酸氢铵固体的方法来制取纯净的氨气，你认为哪位同学能够达到实验目的________（填“甲”、“乙”或“丙”）。他们还认为，装置中的固体可用固体代替，你认为________（填“能”或“不能”）。12.将铜置于一定量的浓硝酸中并微热。当铜片完全消失时，共收集到和NO的混合气体（标准状况）。（1）写出上述过程中，有关反应的离子方程式______________________________________________________________、______________________________________________________________、______________________________________________________________。（2）完成该反应至少需要量取的浓硝酸________mL。（3）混合气体中的体积为__________L，NO的体积________L（均为标准状况下）。（4）将收集上述气体的容器倒扣在盛有水的水槽中，并向其中缓慢通入使其充分反应，若要使溶液恰好充满容器，则理论上需要参加反应的的物质的量为________mol。【答案】10.（1）（2）④②①③（3）验证的存在充分吸收验证是否已被吸收完全（4）无水硫酸铜水由于产物通过①、③时会带出水蒸气，所以②必须放在①、③之前（5）澄清的石灰水11.（1）（2）氨气的密度比空气小，氨气极易溶于水（3）乙（4）用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试纸变蓝，则氨气已满（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，如果产生白烟，则氨气已满）（5）丙不能12.（1）（2）600（3）22.422.4（4）1【解析】10.C与浓硫酸发生反应：。反应中的生成物有三种：、、。在检验这三种产物时要避免相互干扰，如检验时一般用澄清石灰水，而也会使澄清的石灰水变浑浊，所以在检验之前必须先除去；同时，在气体通过水溶液后，水蒸气会随之带出，所以必须在通过水溶液之前检验水的存在，由上分析可知装置的连接顺序是④→②→①→③。11.（1）实验室用氢氧化钙和氯化铵在加热条件下制备氨气，反应方程式为。（2）氨气易溶于水，不能用排水法收集，氨气密度比空气小，应用向下排空气法收集。（3）氨气为碱性气体，通过盛有浓硫酸的洗气瓶时，与硫酸反应而被吸收，故答案为乙。（4）氨气为碱性气体，与水反应生成，电离出，溶液呈碱性，检验时可用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试纸变蓝，则氨气已满，或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，如果产生白烟，则氨气已满。（5）碳酸氢铵加热分解生成氨气、二氧化碳和水，其中可用碱石灰吸收二氧化碳和水，只有丙能做到，氯化铵加热分解生成氨气和氯化氢，在温度较低时又重新生成氯化铵，不能只用氯化铵制备氨气。12.（1）首先是浓硝酸与铜发生反应产生硝酸铜、二氧化氮和水，然后当反应进行到一定程度，硝酸变稀后，稀硝酸与铜发生反应，产生硝酸铜、一氧化氮和水，反应的离子方程式是；。（2）反应中被还原的生成NO、混合气体，混合气体的物质的量为，未被还原的硝酸生成，，由氮原子守恒可知，，故需要硝酸的体积。（3）设混合气体中、NO的物质的量分别为、，根据电子转移守恒及二者体积列方程计算，再根据计算各自的体积；根据电子得失守恒及二者体积，可得：；，解得、，故二氧化氮的体积，NO的体积。（4）反应又生成，分析整个过程可知，铜提供的电子等于氧气获得的电子，由电子守恒可知，故需要氧气的物质的量为。五、课堂小结使用建议说明：此处内容主要用于教师对本节课重点内容进行总结，一方面是对本节课的重点难点内容的回顾，更重要的是针对这节课学生出现的问题再次进行复习提问等，以达到让学生课上掌握的目的，同时可以对下节课内容进行简单的铺垫，以体现出本节课内容与下节课内容之间的关系。学习目标定位：知道的物理性质特点以及氨水显碱性的原因；学会氨气的实验室制取、收集和检验方法；学会铵盐的性质及的检验方法；通过浓硫酸、硝酸分别与不活泼金属、非金属的反应，认识浓硫酸、硝酸的强氧化性；通过比较浓硫酸与稀硫酸，浓硝酸与稀硝酸性质的差异，认识浓度、反应条件对反应产物的影响。1、氮气的性质及用途2、氮氧化合物的性质3、氨气的物理性质4、氨与水的可逆反应5、氨的催化氧化6、氨气的制取7、铵盐的性质8、硝酸的强氧化性六、课后作业使用建议说明：此处内容主要用于教师根据学生掌握情况有针对性的进行课后作业的布置，掌握好的同学可以适当的布置难度大一些的作业，成绩一般的同学可以以基础题和巩固题目为主，但是一定要控制作业的数量，给学生布置的作业一般不要超过5题，这样学生才能保证做题的质量。基础1.下列对于硝酸的认识，不正确的是（）A.浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性B.铜与硝酸的反应属于置换反应C.金属与硝酸反应不能制取氢气D.可用铁或铝制容器盛装冷的浓硝酸2.各取分别投入足量的下列酸中（必要时可加热）：①浓硫酸、②浓硝酸、③稀硫酸、④稀硝酸，充分反应后在相同条件下得到的气体体积由大到小的顺序是（）A.②＞④＞①＞③ B.②＞①＞④＞③C.①＞②＞④＞③ D.③＞④＞①＞②3.某同学在实验室中发现了一瓶无色而有刺激性气味的气体，根据气味判断可能是氨气，但不能确定是氨气。下列提供的方法中，能帮他检验该气体是否为氨气的是（）A.将湿润的红色石蕊试纸放在打开的瓶口B.将湿润的蓝色石蕊试纸放在打开的瓶口C.用蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近打开的瓶口D.将干燥的红色石蕊试纸放在打开的瓶口【答案】1.B2.B3.A巩固4.关于氨的喷泉实验形成的原理解释正确的是（）A.氨水呈碱性B.氨气极易溶于水，烧瓶内外形成压强差C.氨气易液化D.溶于水后形成的溶液易挥发5.下列反应中，说明氨有还原性和碱性的是（）A.B.C.D.6.（1）在浓硝酸中放入铜片：①开始时反应的化学方程式为__________________________________，实验现象为_______________________________________________________。②若铜有剩余，则反应将要结束时反应的化学方程式为________________________________________________________________。③待反应停止后，再加入少量25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是________________________________________________________。（2）若粉与一定量浓反应，当Cu完全反应时，收集到标准状况下气体，则消耗硝酸______mol，生成______mol。（3）若向Cu中加入硫酸和硝酸的混酸溶液制取溶液，则混酸中硫酸与硝酸的最佳物质的量之比为________。7.如下图所示，图中每一方格表示有关的一种反应物或生成物，其中A、C为无色气体。请填写下列空白：（1）物质X可以是_____________，C是___________________，F是______________________，G是______________________。（2）反应①的化学方程式是_________________________________。反应②的化学方程式是______________________________________。【答案】4.B5.B6.（1）①铜片逐渐消失，溶液逐渐变绿，有红棕色气体逸出②③加入稀硫酸后，与原溶液中的构成强氧化性的条件，又能与过量的Cu反应（2）0.110.015（3）7.（1）或（2）拔高8.铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体（标准状况），反应消耗的的物质的量可能是（）A. B.C. D.9.实验室采用下列方法制取：①固体与共热。②固体中加固体(过量)，常温下即能产生；装置如图甲。③固体中加入浓氨水。④浓溶液中加生石灰。请回答下列问题：（1）写出②方法制取氨气的化学方程式____________________________。（2）说明③方法制取氨气的原理：__________________________________，为什么此法不加热？______________________________________________。（3）请从下面的仪器中选择④方法制取氨气的发生装置________（写字母，要求使用仪器最少、合理）。写出用浓溶液与生石灰反应制取氨气的理由：__________________________________________________________。（4）某同学设计了如图装置收集氨气，下列说法不正确的是________（填字母）。A.收集氨气的原理是向下排空气法B.干燥管的作用是防止倒吸C.当烧杯中的水变红时证明氨气已收集满D.该装置会形成红色喷泉10.已知氨可以与热的氧化铜反应得到和金属铜，用如图中的装置可以实现该反应。回答下列问题：（1）A中加入的物质是______。发生反应的化学方程式是_____________。（2）B中加入的物质是________，其作用是________________________________________________________________________________。（3）实验时在C中观察到的现象是______，发生反应的化学方程式是___________________。（4）实验时在D中观察到的现象是____________，D中收集到的物质是__________，检验该物质的方法和现象是____________________________。【答案】8.C9.（1）（2）浓氨水具有挥发性加入固体，吸水放热，使氨气溶解度减小，且受热易分解，放出氨气（3）D，消耗水并放热，和受热发生反应：（4）D10.（1）固体和（其他合理答案也可）（2）碱石灰(或CaO)除去中的水蒸气（3）黑色粉末变为红色且右管口有水珠出现（4）出现无色液体氨水用湿润的红色石蕊试纸，若变蓝则说明有存在（也可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在容器口，若有白烟出现，也说明有存在；用无水，若变蓝则说明有水存在）《5.2氮及其化合物》导学案【学习目标】1．知道氮气稳定的原因及用途；2．了解常见氮的氧化物的性质及对环境的影响3．会用硝酸的氧化性解释硝酸与金属.非金属及其它具有还原性物质反应的特点.4．了解氨气.铵盐的性质，掌握氨气的实验室制法和铵根的检验.5．初步了解常见化肥的基本性质【学习重点】1．用好氧化还原理论，从价态的角度建立氮及其化合物之间的转化关系图2．用好离子反应理论和分类法，理解氮及其化合物反应规律，记住并熟练书写重要的化学反应方程式和离子反应。【学习难点】1.搭建数学思维模型，体验并掌握“守恒”关系是解决化学问题的重要工具。2．设计性质实验将化学性质和制备物质，验证性质的内在知识联系起来，激发学习兴趣，结合化工生产与应用让化学回归真实，同时提高实验的设计和答题能力【学习过程】【活动1】：建立氮及其化合物相互转化的网络并写出反应的方程式和反应原理。【基础再现】一、氮气的性质（1）与反应：（放热反应，工业合成氨原理）（2）与反应：（3）工业制法：工业上从液态空气中，利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低加以分离而制得氮气。（4）氮的固定：将游离态的氮转变为化合态的氮的方法。【问题】氮元素是活泼的非金属元素，但通常状况下，氮气的化学性质不活泼，很难与其他物质发生化学反应，在高温、高压、放电等一定条件下才能反应，为什么？二、氮的氧化物氮元素有、、、、等五种正价，对应六种氧化物：、、、、、其中和分别是和的酸酐，它们都是大气污染物，空气中的是造成光化学烟雾的主要因素。氧化物物理性质无色、无味、难溶于水，有毒气体红棕色，有刺激性气味的有毒气体，密度比空气的大，易液化，易溶于水。化学性质与反应与水反应与水、反应实验室制法收集方法排水法向上排空气法尾气处理：收集，（或NO、混合气体）：碱液（如溶液）【思考与交流1】用问题串的形式激发学习热情，提高思维品质三、氨和铵盐（一）氨气性质：1．氨气是无色，有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，常温常压下，1体积水中溶解700体积氨气。2．是一种碱性气体问题1：作为碱性气体氨气应该具有什么性质，请思考并用方程式表示问题问题2：请描述一下氨水的成分和理由：问题3：氨水是一种弱碱，能发生什么反应呢？（1）与水反应（2）与酸反应与挥发性酸（如浓盐酸、硝酸）的反应：，现象：产生白烟与硫酸反应：蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为__________，将浓盐酸改为________，也会出现相同的现象。（3）与等酸性氧化物反应：（4）与盐反应向溶液中滴加氨水反应的离子方程式为：问题4：从氨水中获得氨气，有哪些办法？什么原理？方法化学方程式（或原理）气体发生装置加热浓氨水浓氨水＋固体溶于水放热，促使氨水分解，且浓度的增大有利于的生成浓氨水＋固体与水反应，使溶剂（水）减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式为问题5：如何检验和干燥？氨气是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，常用此性质检验氨气。氨气是碱性气体，不能用浓硫酸干燥，也不能用无水干燥，可用碱性干燥剂碱石灰干燥。问题6：从化合价判断有还原性吗？3．的还原性中的N呈价，所以具有还原性，能被、、、等物质氧化。写方程式：①（工业制硝酸的基础）②③（二）铵盐及NH4+的检验问题7：能不能用直接加热铵盐制取氨气？如：硝酸铵、碳酸氢铵、氯化铵。因为加热过程中可能发生爆炸而有危险；受热极易分解产生，使生成的中混有较多的杂质；受热分解生成的和遇冷后立即化合又生成。【思考与交流2】原理，装置，操作。文字表述【实验1】．的检验未知液eq\o(――→,\s\up7(OH－))呈碱性eq\o(――→,\s\up7(△))湿润____色石蕊试纸变____色，则证明含。【实验2】．喷泉实验1．形成喷泉的原理形成喷泉最根本的原因是瓶内外存在压强差。当烧瓶内气体溶于液体或与之反应时，瓶内气体大量减少，压强降低，外界的大气压将液体压入烧瓶内，如此持续，最后液体将充满烧瓶。2．常见喷泉的形成主要有以下两类：（1）极易溶于水的气体（、、等）与水可形成喷泉。（2）酸性气体（、、、、等）与（aq）也能形成喷泉。【提升】某学生积极思考产生喷泉的其他办法，并设计了如图乙所示的装置。①在图乙的锥形瓶中，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．与溶液C．与稀硫酸 D．与稀盐酸这种方法产生喷泉的原理是___________________________________。②在图乙锥形瓶外放一水槽，瓶中加入酒精，水槽中加入水后，再加入足量的下列物质，结果也产生喷泉。水槽中加入的物质可以是（）A．浓硫酸 B．食盐 C．硝酸钾 D．硫酸铜这种方法产生喷泉的原理是_____________________________________。③比较图甲和图乙两套装置，从产生喷泉的原理来分析，图甲________上部烧瓶内气体压强；图乙________下部锥形瓶内气体压强。（填“增大”或“减小”）城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述______（填“图甲”或“图乙”）装置的原理相似。【实验3】．氨气的实验室制法1．加热固态铵盐和碱的混合物一般加热和的混合物：。（1）装置：“固体＋固体eq\o(――→,\s\up7(△))气体”（与用或制的装置相同）。（2）收集：只能用向下排空气法。（3）干燥：用碱石灰（和固体的混合物）。（4）验满方法：①用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色；②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生。（5）尾气处理：一般在管口塞一团用水或稀浸湿的棉花球，可避免污染空气。【即时巩固】1．判断下列说法是否正确，不正确的说明理由。①氨气溶于水能导电，所以氨气是电解质。②实验室用浓氨水与固体制取氨气。③氨和酸反应生成铵盐，与挥发性酸相遇时能形成白烟。④某晶体与共热放出一种使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该晶体中含有。⑤氨水中含氮微粒中最多的微粒是。⑥把通入稀中，当溶液的pH等于7时，溶液中和等物质的量反应。2.在标准状况下，用以下气体做喷泉实验，请根据情况，填写烧瓶中溶液的物质的量浓度（假设烧瓶中溶质不能扩散出来）。（1）用氯化氢气体做喷泉实验，喷泉结束后，水充满烧瓶，则溶液的物质的量浓度为________。（2）用做喷泉时，喷泉结束后，水充满烧瓶，则溶液的物质的量浓度为________。（3）用气体做喷泉实验，喷泉结束后，水充至烧瓶的处，则溶液的物质的量浓度为________。（4）用和按体积比混合，喷泉结束后，水充满烧瓶，则溶液的物质的量浓度为________。3．按要求写出下列反应的离子方程式：（1）在溶液中加入溶液，并加热。（2）在溶液中滴加溶液。（3）在浓溶液中加浓。（4）溶液呈酸性的原因。（5）在饱和溶液中滴加，产生刺激性气味的气体和白色沉淀。4．某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以和的形式存在，该废水的处理流程如下：eq\x(氨氮废水)eq\o(――→,\s\up7(Ⅰ))eq\x(低浓度氨氮废水)eq\o(――→,\s\up7(Ⅱ))eq\x(含HNO3废水)eq\o(――→,\s\up7(Ⅲ))eq\x(达标废水)（1）过程Ⅰ：加溶液，调节pH至9后，升温至，通空气将氨赶出并回收。①用离子方程式表示加溶液的作用：__________________________。②用化学平衡原理解释通空气的目的：______________________________。5．有甲、乙两位同学想利用下列装置及化学试剂，对实验室制取并收集氨气的实验进行改进。四、硝酸（一）硝酸的性质和应用：【思考】1．发现盛放浓硝酸的试剂瓶中硝酸显黄色，如何处理？2．铝和铁在浓硝酸中“钝化”是化学变化吗？3．在下列反应中，硝酸既表现氧化性又表现酸性的是（）A．和 B．与C．和 D．CH3与【活动1】归纳硝酸与金属、非金属反应的一般规律1．硝酸与金属反应的一般规律（1）金属与反应一般不生成，浓一般被还原为，稀一般被还原为。（2）足量金属与一定量浓硝酸反应时，随着硝酸浓度的降低，产物也发生改变。（3）金属与反应的一般通式为①金属＋浓硝酸→金属硝酸盐反应中，表现氧化性（被还原）的占；表现酸性生成硝酸盐的占。②金属＋稀硝酸→金属硝酸盐反应中，表现氧化性（被还原）的占；表现酸性生成硝酸盐的占。2．硝酸与非金属反应的规律（1）浓硝酸能与碳、硫、磷等非金属单质反应，一般生成最高价含氧酸或最高价氧化物、二氧化氮和水。（2）与非金属反应，表现强氧化性，不表现酸性。【反馈落实】高考题组一有关氮的氧化物及硝酸所参与的离子反应1．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”（1）与水的反应：。（）（2）用稀溶液吸收：（）（3）：铁与稀反应（）（4）：溶于稀：（）（5）在的溶液中，、、、可以大量共存（）高考题组二氮的氧化物2．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”（1）CO、、都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在（）（2）可用于某些疾病的治疗（）3．将某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后，气体体积变为（体积均在相同条件下测定），则该氮氧化合物的化学式为（）A． B． C． D．4．研究、、等大气污染气体的处理具有重要意义。可用水吸收，相应的化学反应方程式为___________________________。利用反应也可处理。当转移电子时，消耗的在标准状况下是________L。硝酸5．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”（1）在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入固体，铜粉仍不溶解（）（2）、可实现间的转化（）（3）下图：微热稀片刻