2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第3章物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化第3節(jié)第2課時(shí)氨的轉(zhuǎn)化學(xué)案魯科版必修1

PAGE9-第2課時(shí)氨的轉(zhuǎn)化[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1．了解氨氣的物理性質(zhì)，駕馭氨氣的化學(xué)性質(zhì)。(重點(diǎn))2．駕馭銨鹽的受熱分解以及與堿的反應(yīng)。3．駕馭氨氣的試驗(yàn)室制法。授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第64頁1．氨氣(1)物理性質(zhì)無色有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水，常溫、常壓下1體積水能溶解約700體積氨氣，易液化。(2)化學(xué)性質(zhì)性質(zhì)反應(yīng)方程式與水反應(yīng)NH3＋H2ONH3·H2O與酸鹽酸NH3＋HCl=NH4Cl反應(yīng)硫酸2NH3＋H2SO4=(NH4)2SO4催化氧化4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5(催化劑))4NO＋6H2O留意：氨氣能與酸反應(yīng)生成鹽，但氨氣不是堿。(3)用途①液氨做制冷劑；②氮肥工業(yè)和硝酸工業(yè)的重要原料。2．一水合氨(1)弱堿性：可以使紫色石蕊溶液變藍(lán)電離方程式：NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－；(2)不穩(wěn)定性：受熱易分解化學(xué)方程式：NH3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O。3．銨鹽(1)物理性質(zhì)顏色溶解性狀態(tài)白色易溶于水晶體(2)化學(xué)性質(zhì)①受熱分解：a．NH4Cl：NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋HCl↑，b．NH4HCO3：NH4HCO3eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O。②與堿反應(yīng)：銨鹽與NaOH溶液共熱，反應(yīng)的離子方程式為NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O；③氨氣的試驗(yàn)室制法反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；氨氣的收集方法：向下排空氣法；氨氣的檢驗(yàn)方法：用潮濕的紅色石蕊試紙靠近試管口，試紙變藍(lán)；或用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口，產(chǎn)生白煙。4．化肥(1)化學(xué)氮肥(2)復(fù)合化肥目前運(yùn)用較多的主要是含N、P的復(fù)合化肥，如磷酸二氫銨(NH4H2PO4)、磷酸氫二銨[(NH4)2HPO4]。(3)科學(xué)合理地運(yùn)用氮肥。■多維思索·自主預(yù)習(xí)1．下列氣體中，只能用排空氣法收集的無色氣體是()A．H2 B．NOC．NO2 D．NH3答案：D2．下列不屬于銨鹽的共同性質(zhì)的是()A．都是晶體B．都易溶于水C．與堿共熱都能產(chǎn)生氨氣D．受熱分解都能產(chǎn)生氨氣答案：D3．有以下幾種說法：①NH3溶于水能導(dǎo)電，故NH3是電解質(zhì)。②試驗(yàn)室常用排水法收集NH3。③液氨與氨水是同一種物質(zhì)。④全部銨鹽均易溶于水。⑤銨鹽與堿反應(yīng)，加熱時(shí)均產(chǎn)生NH3。⑥試驗(yàn)室制取NH3可用加熱NH4Cl的方式制取。其中正確的是__________________________________________________________；錯(cuò)誤的是___________________________________________________。答案：④⑤①②③⑥授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第65頁要點(diǎn)一氨氣的性質(zhì)試驗(yàn)探究(一)——噴泉試驗(yàn)試驗(yàn)試驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論①打開夾子并擠壓膠頭滴管的膠頭，使水進(jìn)入圓底燒瓶；②燒杯中的溶液由玻璃管進(jìn)入圓底燒瓶，形成噴泉，燒瓶內(nèi)液體呈紅色氨氣極易溶于水，水溶液呈堿性[問題探究]1．燒瓶內(nèi)為什么會(huì)形成噴泉？一般什么樣的氣體可做噴泉試驗(yàn)？答案：打開夾子并擠壓膠頭滴管的膠頭，使水進(jìn)入圓底燒瓶，氨氣極易溶于水，導(dǎo)致燒瓶中的氣體壓強(qiáng)快速減小，外界大氣壓將燒杯中的水沿著導(dǎo)管壓入燒瓶，形成噴泉。可以形成噴泉的有：a.NH3、HCl、SO2、NO2與水能形成噴泉。這些氣體的特點(diǎn)是(極)易溶于水，溶于水后形成的氣壓差明顯，從而形成噴泉。b．酸性氣體與NaOH溶液也能形成噴泉，如CO2與NaOH，SO2與NaOH等。因?yàn)檫@些氣體在堿溶液中發(fā)生反應(yīng)從而使燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小。2．下面兩個(gè)都是噴泉試驗(yàn)的裝置圖，如何引發(fā)噴泉？原理有何不同？答案：A.操作：打開止水夾，擠壓膠頭滴管的膠頭，使水進(jìn)入圓底燒瓶。原理：氣體易溶于水，導(dǎo)致燒瓶中的壓強(qiáng)快速減小，外界大氣壓將燒杯中的水沿著導(dǎo)管壓入燒瓶，形成噴泉。B．操作：先打開止水夾，再用手(或熱毛巾)捂住燒瓶，發(fā)覺有氣泡冒出后移去手(或熱毛巾)即可。原理：易溶于水的氣體受熱膨脹，與水接觸溶于水后導(dǎo)致燒瓶內(nèi)的壓強(qiáng)快速減小，外界大氣壓將燒杯中的水沿著導(dǎo)管壓入燒瓶，形成噴泉。3．噴泉試驗(yàn)說明氨氣具有什么性質(zhì)？溶液為什么呈堿性？氨氣的水溶液叫氨水，分析氨水的成分，氨水和液氨是不是同一種物質(zhì)？答案：噴泉試驗(yàn)說明氨氣極易溶于水，水溶液呈堿性；氨氣的水溶液呈堿性，因?yàn)镹H3＋H2ONH3·H2O，NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－；氨氣和水的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，NH3·H2O的電離也是可逆的，所以氨水的成分為三分子：NH3、H2O、NH3·H2O，三離子：NHeq\o\al(＋,4)、OH－、H＋；液氨就是液態(tài)氨氣，成分即氨分子，所以氨水是混合物，液氨是純凈物，不是同一種物質(zhì)。試驗(yàn)探究(二)——氨氣和酸的反應(yīng)抽去玻璃片，集氣瓶中產(chǎn)生白煙NH3和HCl反應(yīng)生成NH4Cl[問題探究]4．說明試驗(yàn)現(xiàn)象的緣由。答案：抽去玻璃片，NH3和HCl反應(yīng)生成NH4Cl白色固體小顆粒，分散到空氣中形成白煙。5．預(yù)料濃氨水與濃鹽酸、濃硝酸的反應(yīng)現(xiàn)象，濃氨水與濃硫酸的反應(yīng)現(xiàn)象，簡述緣由。答案：濃氨水能揮發(fā)出氨氣，濃鹽酸(濃硝酸)都是揮發(fā)性的酸，能揮發(fā)出HCl(HNO3)分子，NH3和HCl(HNO3)分子相遇結(jié)合成NH4Cl(NH4NO3)白色固體小顆粒，分散到空氣中形成白煙。而濃硫酸是難揮發(fā)性的酸，雖然氨氣與濃硫酸也反應(yīng)生成硫酸銨，但是不能分散到空氣中，所以無白煙生成。要點(diǎn)二銨鹽的性質(zhì)1．物理性質(zhì)：銨鹽都是白色晶體，均易溶于水。2．化學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)探究：試驗(yàn)操作試驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論①試管中固體漸漸消逝；②試管口有白色固體生成氯化銨固體受熱易分解，生成的NH3和HCl在試管口反應(yīng)生成NH4Cl加熱碳酸氫銨固體①試管中固體漸漸消逝；②試管口有水珠生成；③石灰水變渾濁碳酸氫銨固體受熱易分解，生成H2O和CO2，同時(shí)生成NH3潮濕的紅色石蕊試紙變藍(lán)色氯化銨固體與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生NH3[歸納總結(jié)]1．受熱分解(如NH4Cl、NH4HCO3)：(1)NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋HCl↑。(2)NH4HCO3eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O。2．與堿反應(yīng)：氯化銨固體與NaOH固體反應(yīng)的化學(xué)方程式：NaOH＋NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))NaCl＋NH3↑＋H2O。氯化銨固體與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式：加熱：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O；不加熱：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－NH3·H2O。[問題探究]1．銨鹽受熱肯定產(chǎn)生NH3嗎？答案：NH4Cl、NH4HCO3分解產(chǎn)生氨氣，但是銨鹽受熱不肯定產(chǎn)生NH3，如：NH4NO3、(NH4)2SO4等銨鹽溫度不同分解產(chǎn)物不同。2．NH4Cl受熱的試驗(yàn)現(xiàn)象是固體變成氣體，在試管口又有固體生成，有人認(rèn)為該現(xiàn)象是升華，對不對？答案：不對，NH4Cl受熱分解生成NH3和HCl，冷卻后NH3和HCl又生成NH4Cl，不同于碘的升華(物理改變)。要點(diǎn)三氨氣的制法1．工業(yè)制法：N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3。2．試驗(yàn)室制法(1)用銨鹽制取。①反應(yīng)原理：Ca(OH)2＋2NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。②試驗(yàn)裝置：③驗(yàn)滿方法：a．用潮濕的紅色石蕊試紙靠近試管口，試紙變藍(lán)；b．用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口，產(chǎn)生白煙。④干燥方法：⑤尾氣汲取：a．將蘸有硫酸溶液的棉球放在收集氨氣的試管口處。b．用水汲取——防倒吸裝置：(2)用濃氨水制取。①反應(yīng)原理：濃氨水與NaOH固體(或CaO)制取NH3，是因?qū)獍彼蔚焦腆w氫氧化鈉(或CaO)上，NaOH溶于水放熱(或CaO與水反應(yīng)放熱)，都會(huì)促使氨水分說明放NH3。②試驗(yàn)裝置：[探究應(yīng)用](1)如圖是試驗(yàn)室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯(cuò)誤的是________。(2)若將A裝置中的NH4Cl改用NH4HCO3，能否制得NH3？若將B裝置中的氧化鈣改用固體NaOH，能否制得NH3?答案：(1)AC(2)能。NH4HCO3eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O，用堿石灰汲取CO2和H2O。能。NaOH溶解放熱，且產(chǎn)生的OH－促進(jìn)NH3的逸出。要點(diǎn)四NHeq\o\al(＋,4)的檢驗(yàn)離子檢驗(yàn)的試驗(yàn)步驟：取樣品少許→溶解或加入試劑→必要的操作→描述現(xiàn)象→得出結(jié)論。銨鹽(NHeq\o\al(＋,4))的檢驗(yàn)方法[探究應(yīng)用]為了檢驗(yàn)?zāi)彻腆w物質(zhì)中是否含有NHeq\o\al(＋,4)，你認(rèn)為下列試紙或試劑肯定用不到的是()①蒸餾水②NaOH溶液③紅色石蕊試紙④藍(lán)色石蕊試紙⑤稀硫酸A．僅①⑤ B．僅④⑤C．①③ D．①④⑤答案：B學(xué)科素養(yǎng)培育(十八)——科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第67頁[培育方向]具有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)看法，具有探究未知、崇尚真理的意識(shí)；贊許化學(xué)對社會(huì)發(fā)展的重大貢獻(xiàn)，具有可持續(xù)發(fā)展意識(shí)和綠色化學(xué)觀念，能對與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問題做出正確的價(jià)值推斷。[素養(yǎng)特訓(xùn)]下表是硫酸銨化肥品質(zhì)的主要指標(biāo)。指標(biāo)項(xiàng)目優(yōu)等品一等品合格品外觀白色結(jié)晶，無可見機(jī)械雜質(zhì)無可見機(jī)械雜質(zhì)氮(N)含量≥21.0%≥21.0%≥20.5%某化學(xué)探討性學(xué)習(xí)小組為對某農(nóng)用品商店出售的一等品硫酸銨化肥的品質(zhì)進(jìn)行探究。視察外觀：該硫酸銨化肥無可見機(jī)械雜質(zhì)。試驗(yàn)探究：按圖所示裝置進(jìn)行試驗(yàn)。(1)燒瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________。燒杯中盛放的試劑最好是________(填“濃硫酸”“稀硫酸”或“水”)。(2)試驗(yàn)過程中，需往燒瓶中加入足量濃氫氧化鈉溶液并充分加熱的緣由是__________________________。溝通探討甲同學(xué)：依據(jù)此試驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)，計(jì)算硫酸銨化肥的含氮量可能偏高，因?yàn)樵囼?yàn)裝置中存在一個(gè)明顯缺陷是____________________________。乙同學(xué)：試驗(yàn)裝置中還存在一個(gè)明顯缺陷是__________________。經(jīng)過大家充分探討一樣認(rèn)為：針對甲、乙兩位同學(xué)指出的試驗(yàn)裝置中存在的明顯缺陷，需改進(jìn)試驗(yàn)裝置，重新進(jìn)行試驗(yàn)。探究結(jié)論：稱取13.5g硫酸銨化肥樣品，用改進(jìn)后的試驗(yàn)裝置重新進(jìn)行試驗(yàn)，測得試驗(yàn)后B裝置增重3.40g。該化肥________(填“是”或“不是”)一等品。解析：本試驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路為：將銨態(tài)氮肥中的NHeq\o\al(＋,4)變?yōu)镹H3，用稀硫酸汲取，通過增重來得到NH3的質(zhì)量，從而推算出化肥的含氮量。在A、B之間應(yīng)加一個(gè)干燥裝置，如增加一個(gè)裝有堿石灰的干燥管，以汲