2024-2025学年新教材高中化学第3章物质的性质与转化第3节第2课时氨的转化学案鲁科版必修1

PAGE9-第2课时氨的转化[学习目标]1．了解氨气的物理性质，驾驭氨气的化学性质。(重点)2．驾驭铵盐的受热分解以及与碱的反应。3．驾驭氨气的试验室制法。授课提示：对应学生用书第64页1．氨气(1)物理性质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体积水能溶解约700体积氨气，易液化。(2)化学性质性质反应方程式与水反应NH3＋H2ONH3·H2O与酸盐酸NH3＋HCl=NH4Cl反应硫酸2NH3＋H2SO4=(NH4)2SO4催化氧化4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(高温),\s\do5(催化剂))4NO＋6H2O留意：氨气能与酸反应生成盐，但氨气不是碱。(3)用途①液氨做制冷剂；②氮肥工业和硝酸工业的重要原料。2．一水合氨(1)弱碱性：可以使紫色石蕊溶液变蓝电离方程式：NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－；(2)不稳定性：受热易分解化学方程式：NH3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O。3．铵盐(1)物理性质颜色溶解性状态白色易溶于水晶体(2)化学性质①受热分解：a．NH4Cl：NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋HCl↑，b．NH4HCO3：NH4HCO3eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O。②与碱反应：铵盐与NaOH溶液共热，反应的离子方程式为NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O；③氨气的试验室制法反应的化学方程式：2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；氨气的收集方法：向下排空气法；氨气的检验方法：用潮湿的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝；或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，产生白烟。4．化肥(1)化学氮肥(2)复合化肥目前运用较多的主要是含N、P的复合化肥，如磷酸二氢铵(NH4H2PO4)、磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4]。(3)科学合理地运用氮肥。■多维思索·自主预习1．下列气体中，只能用排空气法收集的无色气体是()A．H2 B．NOC．NO2 D．NH3答案：D2．下列不属于铵盐的共同性质的是()A．都是晶体B．都易溶于水C．与碱共热都能产生氨气D．受热分解都能产生氨气答案：D3．有以下几种说法：①NH3溶于水能导电，故NH3是电解质。②试验室常用排水法收集NH3。③液氨与氨水是同一种物质。④全部铵盐均易溶于水。⑤铵盐与碱反应，加热时均产生NH3。⑥试验室制取NH3可用加热NH4Cl的方式制取。其中正确的是__________________________________________________________；错误的是___________________________________________________。答案：④⑤①②③⑥授课提示：对应学生用书第65页要点一氨气的性质试验探究(一)——喷泉试验试验试验现象结论①打开夹子并挤压胶头滴管的胶头，使水进入圆底烧瓶；②烧杯中的溶液由玻璃管进入圆底烧瓶，形成喷泉，烧瓶内液体呈红色氨气极易溶于水，水溶液呈碱性[问题探究]1．烧瓶内为什么会形成喷泉？一般什么样的气体可做喷泉试验？答案：打开夹子并挤压胶头滴管的胶头，使水进入圆底烧瓶，氨气极易溶于水，导致烧瓶中的气体压强快速减小，外界大气压将烧杯中的水沿着导管压入烧瓶，形成喷泉。可以形成喷泉的有：a.NH3、HCl、SO2、NO2与水能形成喷泉。这些气体的特点是(极)易溶于水，溶于水后形成的气压差明显，从而形成喷泉。b．酸性气体与NaOH溶液也能形成喷泉，如CO2与NaOH，SO2与NaOH等。因为这些气体在碱溶液中发生反应从而使烧瓶内压强减小。2．下面两个都是喷泉试验的装置图，如何引发喷泉？原理有何不同？答案：A.操作：打开止水夹，挤压胶头滴管的胶头，使水进入圆底烧瓶。原理：气体易溶于水，导致烧瓶中的压强快速减小，外界大气压将烧杯中的水沿着导管压入烧瓶，形成喷泉。B．操作：先打开止水夹，再用手(或热毛巾)捂住烧瓶，发觉有气泡冒出后移去手(或热毛巾)即可。原理：易溶于水的气体受热膨胀，与水接触溶于水后导致烧瓶内的压强快速减小，外界大气压将烧杯中的水沿着导管压入烧瓶，形成喷泉。3．喷泉试验说明氨气具有什么性质？溶液为什么呈碱性？氨气的水溶液叫氨水，分析氨水的成分，氨水和液氨是不是同一种物质？答案：喷泉试验说明氨气极易溶于水，水溶液呈碱性；氨气的水溶液呈碱性，因为NH3＋H2ONH3·H2O，NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－；氨气和水的反应是可逆反应，NH3·H2O的电离也是可逆的，所以氨水的成分为三分子：NH3、H2O、NH3·H2O，三离子：NHeq\o\al(＋,4)、OH－、H＋；液氨就是液态氨气，成分即氨分子，所以氨水是混合物，液氨是纯净物，不是同一种物质。试验探究(二)——氨气和酸的反应抽去玻璃片，集气瓶中产生白烟NH3和HCl反应生成NH4Cl[问题探究]4．说明试验现象的缘由。答案：抽去玻璃片，NH3和HCl反应生成NH4Cl白色固体小颗粒，分散到空气中形成白烟。5．预料浓氨水与浓盐酸、浓硝酸的反应现象，浓氨水与浓硫酸的反应现象，简述缘由。答案：浓氨水能挥发出氨气，浓盐酸(浓硝酸)都是挥发性的酸，能挥发出HCl(HNO3)分子，NH3和HCl(HNO3)分子相遇结合成NH4Cl(NH4NO3)白色固体小颗粒，分散到空气中形成白烟。而浓硫酸是难挥发性的酸，虽然氨气与浓硫酸也反应生成硫酸铵，但是不能分散到空气中，所以无白烟生成。要点二铵盐的性质1．物理性质：铵盐都是白色晶体，均易溶于水。2．化学性质试验探究：试验操作试验现象结论①试管中固体渐渐消逝；②试管口有白色固体生成氯化铵固体受热易分解，生成的NH3和HCl在试管口反应生成NH4Cl加热碳酸氢铵固体①试管中固体渐渐消逝；②试管口有水珠生成；③石灰水变浑浊碳酸氢铵固体受热易分解，生成H2O和CO2，同时生成NH3潮湿的红色石蕊试纸变蓝色氯化铵固体与NaOH溶液反应产生NH3[归纳总结]1．受热分解(如NH4Cl、NH4HCO3)：(1)NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋HCl↑。(2)NH4HCO3eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O。2．与碱反应：氯化铵固体与NaOH固体反应的化学方程式：NaOH＋NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))NaCl＋NH3↑＋H2O。氯化铵固体与NaOH溶液反应的离子方程式：加热：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O；不加热：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－NH3·H2O。[问题探究]1．铵盐受热肯定产生NH3吗？答案：NH4Cl、NH4HCO3分解产生氨气，但是铵盐受热不肯定产生NH3，如：NH4NO3、(NH4)2SO4等铵盐温度不同分解产物不同。2．NH4Cl受热的试验现象是固体变成气体，在试管口又有固体生成，有人认为该现象是升华，对不对？答案：不对，NH4Cl受热分解生成NH3和HCl，冷却后NH3和HCl又生成NH4Cl，不同于碘的升华(物理改变)。要点三氨气的制法1．工业制法：N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高温、高压),\s\do5(催化剂))2NH3。2．试验室制法(1)用铵盐制取。①反应原理：Ca(OH)2＋2NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。②试验装置：③验满方法：a．用潮湿的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝；b．用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，产生白烟。④干燥方法：⑤尾气汲取：a．将蘸有硫酸溶液的棉球放在收集氨气的试管口处。b．用水汲取——防倒吸装置：(2)用浓氨水制取。①反应原理：浓氨水与NaOH固体(或CaO)制取NH3，是因将浓氨水滴到固体氢氧化钠(或CaO)上，NaOH溶于水放热(或CaO与水反应放热)，都会促使氨水分说明放NH3。②试验装置：[探究应用](1)如图是试验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是________。(2)若将A装置中的NH4Cl改用NH4HCO3，能否制得NH3？若将B装置中的氧化钙改用固体NaOH，能否制得NH3?答案：(1)AC(2)能。NH4HCO3eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O，用碱石灰汲取CO2和H2O。能。NaOH溶解放热，且产生的OH－促进NH3的逸出。要点四NHeq\o\al(＋,4)的检验离子检验的试验步骤：取样品少许→溶解或加入试剂→必要的操作→描述现象→得出结论。铵盐(NHeq\o\al(＋,4))的检验方法[探究应用]为了检验某固体物质中是否含有NHeq\o\al(＋,4)，你认为下列试纸或试剂肯定用不到的是()①蒸馏水②NaOH溶液③红色石蕊试纸④蓝色石蕊试纸⑤稀硫酸A．仅①⑤ B．仅④⑤C．①③ D．①④⑤答案：B学科素养培育(十八)——科学精神和社会责任授课提示：对应学生用书第67页[培育方向]具有严谨求实的科学看法，具有探究未知、崇尚真理的意识；赞许化学对社会发展的重大贡献，具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值推断。[素养特训]下表是硫酸铵化肥品质的主要指标。指标项目优等品一等品合格品外观白色结晶，无可见机械杂质无可见机械杂质氮(N)含量≥21.0%≥21.0%≥20.5%某化学探讨性学习小组为对某农用品商店出售的一等品硫酸铵化肥的品质进行探究。视察外观：该硫酸铵化肥无可见机械杂质。试验探究：按图所示装置进行试验。(1)烧瓶内发生反应的离子方程式为________________________。烧杯中盛放的试剂最好是________(填“浓硫酸”“稀硫酸”或“水”)。(2)试验过程中，需往烧瓶中加入足量浓氢氧化钠溶液并充分加热的缘由是__________________________。沟通探讨甲同学：依据此试验测得的数据，计算硫酸铵化肥的含氮量可能偏高，因为试验装置中存在一个明显缺陷是____________________________。乙同学：试验装置中还存在一个明显缺陷是__________________。经过大家充分探讨一样认为：针对甲、乙两位同学指出的试验装置中存在的明显缺陷，需改进试验装置，重新进行试验。探究结论：称取13.5g硫酸铵化肥样品，用改进后的试验装置重新进行试验，测得试验后B装置增重3.40g。该化肥________(填“是”或“不是”)一等品。解析：本试验的设计思路为：将铵态氮肥中的NHeq\o\al(＋,4)变为NH3，用稀硫酸汲取，通过增重来得到NH3的质量，从而推算出化肥的含氮量。在A、B之间应加一个干燥装置，如增加一个装有碱石灰的干燥管，以汲