人教版高中化学必修二5.2.2(氨和铵盐)
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向空气要面包——氨和铵盐教学设计一. 教材分析:在新课程标准中,“氮及其化合物”属于必修课程“常见的无机物及其应用”和“化学与社会发展”主题下的内容,在高一化学必修第二册中,是第一章第二节的重要内容。
此部分内容承载着帮助学生结合真实情景或实验探究去了解氮及其化合物的主要性质、物质及其转化及其在促进社会文明发展中的重要价值,帮助学生构建“价-类”二维图的认知模型。
二.学情分析:在学习了氯、硫等非金属元素的基础上,有氧化还原反应等相关知识做理论支撑,学生可以构建出“价-类”二维模型,但是缺乏利用模型预测物质性质和物质转化的能力;对“生物固氮”有所了解,但是缺乏对“人工固氮”的认识;知道氮肥有助于粮食增产,但对氮肥发展史知之甚少,更无法分辨各类氮肥的优劣和使用注意事项。
三.教学目标1、通过如何向空气中要面包的预测,培养学生初步应用“价-类”模型解决问题;2、通过设计喷泉实验、白烟实验、氨气的实验室制法、铵盐的性质相关实验等,提升学生实验探究能力和证据推理能力;3、通过由空气获取“面包”过程的研究,使学生感受化学物质及其变化的价值,增强学生对于化学可促进生产发展、化学可帮助我们建设美丽家园的意识。
四.教学重难点通过如何向空气中要面包的预测,培养学生初步应用“价-类”模型解决问题;通过如何获取氮肥的活动,再次培养学生应用模型解决实际问题的能力。
五.教学方法讨论法、直观演示法、创设情境解决实际问题六. 教学设计思路本节围绕氨的性质,将教学过程分为4个教学环节:首先通过如何向空气要面包的提出,引出工业合成氨;然后围绕合成氨工厂如何进军氮肥业,引导学生从问题解决的视角探究氨的水溶性和碱性;在此基础上引导学生利用“价-类”模型,解决如何制备更优化的硝态氮肥;最后通过实验探究帮助学生解决铵态氮肥的施用注意事项。
七.教学流程八.教学过程放在阴冷的环境下)【任务】根据以上资料,预测氨水可能具有怎样的性质?【小结】氨水在一段时间内为我国的粮食增产作出了卓越贡献,然而因它易挥发,运输不便等原因,已逐渐淡出了消费市场。
第2课时 氨和铵盐课前自主预习一、氨的性质和用途 1.物理性质(1)氨是一种无色刺激性气味的有毒气体,密度小于空气的密度。
易溶于水,常温常压下,1体积水能溶解700体积的氨,常用向下排空气法收集氨气。
(2)氨气易液化,液态氨汽化时要吸收大量的热,使周围物质的温度急剧下降,所以液氨常用作制冷剂。
2.化学性质 (1)氨与水的反应①常用喷泉实验来验证NH 3易溶于水。
②NH 3溶于水形成的溶液叫氨水,溶解在水中的大部分氨气和水反应生成一水合氨(化学式NH 3·H 2O)。
化学方程式:NH 3+H 2ONH 3·H 2O 。
③一水合氨是一种弱碱,在水中可发生电离:NH 3·H 2O NH +4+OH -,所以氨水显碱性,能使酚酞溶液变红或红色的石蕊试纸变蓝。
④一水合氨不稳定,受热易分解,化学方程式: NH 3·H 2O=====△NH 3↑+H 2O 。
(2)与酸的反应①把分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒接近时产生大量白烟。
这是氨水中挥发出的NH 3与盐酸挥发出的HCl 化合生成的NH 4Cl 小颗粒。
化学方程式:NH 3+HCl===NH 4Cl 。
②氨也和其他酸反应生成相对应的铵盐,写出下列方程式:a .NH 3与HNO 3反应:NH 3+HNO 3===NH 4NO 3。
b .把足量CO 2通入氨水中:NH 3+CO 2+H 2O===NH 4HCO 3。
3.用途氨是一种重要的化工产品,是氮肥工业、有机合成工业及制造硝酸、铵盐、纯碱的原料。
二、铵盐铵盐都易溶于水,受热易分解,与碱反应放出氨气。
NH 4Cl=====△NH 3↑+HCl ↑NH 4HCO 3=====△NH 3↑+H 2O ↑+CO 2↑ NH 4NO 3+KOH=====△KNO 3+H 2O +NH 3↑ 三、氨的实验室制法1.原理:实验室中常用NH 4Cl 与Ca(OH)2共热的方法制取氨。
5.2.2 氨和铵盐练习(解析版)1.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.①③B.②③C.①④D.②④[答案]A[解析]①NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl,而当温度降低时,NH3和HCl又重新化合成固体NH4Cl,不能用来制备氨气,故①错误;②向CaO中滴加浓氨水,CaO遇水生成Ca(OH)2,同时放出大量热量,使浓氨水中的氨气逸出,故②正确;③固体加热制气体时,试管口应略向下倾斜,使产生的水能够流出,以免损坏试管,故③错误;④浓氨水易挥发,浓氨水加热可以制取NH3,故④正确;制取氨气的装置和选用的试剂错误的有①③,故选A。
2.喷泉是一种常见的自然现象,如下图是化学教材中常用的喷泉实验装置,在烧瓶中充满干燥气体,而胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。
下列气体和液体的组合中不可能形成喷泉的是A.HCl和H2O B.CO2和NaOH溶液C.NH3和H2O D.O2和H2O[答案]D[详解]A.HCl极易溶于水,则可形成喷泉,A不符合题意;B.二氧化碳极易与NaOH反应,产生压强差,形成喷泉,B不符合题意;C.氨气极易溶于水,可形成喷泉,C不符合题意;D.氧气不溶于水,则不能形成喷泉,D符合题意;3.取三张湿润的蓝色石蕊试纸放在玻璃片上,然后按顺序分别滴加98.3%的硫酸、新制氯水、浓氨水,三张试纸最后呈现的颜色是A.红、白、蓝B.黑、白、蓝C.白、白、蓝D.黑、红、蓝[答案]B[详解]浓硫酸具有脱水性,能使试纸变黑,氯水中含有HClO,能漂白试纸,浓氨水显碱性,能使试纸变蓝,答案选B。
4.将O2和NH3的混合气体448mL通过加热的三氧化二铬(催化剂),充分反应后,再通过足量的水,最终收集到44.8mL O2。
原混合气体中O2的体积可能是(假设氨全部被氧化;气体体积均已换算成标准状况)()A.134.4mL B.313.6mLC.287.5mL D.268.8mL[答案]B[详解]最终收集到44.8mL气体为氧气,发生反应有:4NH3+5O24NO+6H2O、4NO+3O2+2H2O=4HNO3,设氧气总体积为y,氨气总体积为x,则:①x+y=448mL;由于氨气完全反应,则x 体积氨气消耗氧气体积为:x×5/4=5x/4,同时生成NO体积为x,生成的NO完全反应消耗氧气的体积为:x×3/4=3x/4,则:②5x/4+3x/4+44.8mL=y,联立①②解得:x=134.4mL、y=313.6mL,即:氧气体积为313.6mL;答案选B。
第五章《化工生产中的重要非金属元素》教学设计第二节氮及其化合物第二课时氨和铵盐【回顾1】从元素化合价角度分析氮元素常见氧化物有哪些?【学生】氮有多种价态的氧化物,氮元素从+1→+5价都有对应的氧化物,如N 2O 、NO 、N 2O 3、NO 2(或N 2O 4)、N 2O 5,其中属于酸性氧化物的是N 2O 3、N 2O 5。
【回顾2】解答氮的氧化物(NO 、NO 2)溶于水的计算问题应明确原理是什么? 【学生】无论是单一气体(NO 2),还是NO 、NO 2、O 2中的两者或三者的混合气体,反应的实质是3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO,2NO +O 2===2NO 2,故若有气体剩余只能是NO 或O 2,不能是NO 2。
【教师】评价、肯定。
【预习1】氨(NH 3)的主要性质特点及规律是什么?【学生1】氨气是一种比空气密度 小 、 极易 溶于水的、有 刺激性 气味的有毒气体。
【学生2】NH 3是中学化学中唯一的碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,可在推断题中作为解题突破口。
【学生3】氨水呈碱性,NH 3·H 2O 属于一元弱碱,计算氨水的浓度时,溶质按NH 3进行计算。
【学生4】氨可与多种物质反应。
如:NH 3+H 2O ==NH 3·H 2O 、2NH 3+H 2SO 4 == (NH 4)2SO 4 、氨气与氧气 4NH 3+5O 24NO+6H 2O 。
【预习2】氨的实验室制法原理、干燥及验满方法分别是什么? 【学生1】反应原理:2NH 4Cl +Ca(OH)2====Δ2NH 3↑+CaCl 2+2H 2O【学生2】干燥方法:不能用浓硫酸和无水氯化钙(NH 3能被浓硫酸和无水氯化钙吸收)干燥NH 3,可用装有碱石灰的干燥管(NH 3具有碱性,不与碱石灰反应)干燥NH 3。
【学生3】验满方法:将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色(氨水显碱性)或 将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生(氨气遇挥发性酸反应生成固体铵盐小颗粒)【导入】合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就,在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题,是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。
氨和铵盐【学习目标】1、掌握氨的物理性质和化学性质,熟悉喷泉实验及发生的原理2、掌握氨气的实验室制法及操作要点3、掌握铵盐的性质 【主干知识梳理】 一、氨1、氨分子的结构 氨的电子式为,结构式为,氨的结构为三角锥形,N 原子位于锥顶,三个H 原子位于锥底2、物理性质氨是无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,很容易液化;氨极易溶于水,在常温常压下,1体积水大约可溶解700体积氨。
氨气溶于水时,需防止倒吸现象的发生 3、氨的化学性质 (1)与水的反应氨溶于水的水溶液称为氨水,其中大部分NH 3与水结合成一水合氨(NH 3·H 2O),NH 3·H 2O 为弱电解质,只能部分电离成NH 4+和OH -:NH 3+H 2O NH 3·H 2O NH 4++OH ―①NH 3是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,常用此性质检验NH 3②液氨与氨水的比较液氨 氨水物质成分 纯净物(非电解质)混合物(NH 3·H 2O 为弱电解质) 粒子种类 NH 3分子 NH 3、NH 3·H 2O 、H 2O 、NH +4、OH -、H +主要性质 不具有碱性 具有碱的通性 存在条件常温常压下不能存在在常温常压下可存在密度反而越小(是一种特殊情况)。
NH 3·H 2O 不稳定,故加热氨水时有氨气逸出:NH 3·H 2O NH 3↑+H 2O④氨水的保存方法:氨水对许多金属有腐蚀作用,所以不能用金属容器盛装氨水。
通常把氨水盛装在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶里⑤有关氨水浓度的计算:氨水虽然大部分以NH 3·H 2O 形式存在,但计算时仍以NH 3作溶质 (2)氨气与酸(盐酸、硝酸、硫酸等)反应,生成铵盐①蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近,其现象是有大量白烟产生,其原因是:浓氨水和浓盐酸均有挥发性,挥发出来的NH 3和HCl 在空气中相遇,化合生成NH 4Cl 固体小颗粒,即为白烟 反应的化学方程式:HCl +NH 3===NH 4Cl (产生白烟,可用于检验NH 3) ②将浓盐酸改为浓硝酸,也会出现相同的现象反应的化学方程式:NH 3+HNO 3===NH 4NO 3 (产生白烟,可用于检验NH 3)③与硫酸反应:2NH 3+H 2SO 4===(NH 4)2SO 4 (浓硫酸没有挥发性,不能形成白烟,不能用浓硫酸干燥氨气) ④与CO 2、SO 2等酸性氧化物反应:NH 3+CO 2+H 2O===NH 4HCO 3或2NH 3+CO 2+H 2O===(NH 4)2CO 3 (3)NH 3的还原性:NH 3分子中氮元素的化合价为-3价,在化学反应中氮元素化合价可能的变化是只能升高,不能降低,因此氨具有还原性。
课时作业5氨和铵盐1.实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是(C)A.①是氨气发生装置B.②是氨气吸收装置C.③是氨气发生装置D.④是氨气收集、检验装置解析:NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl,而当温度降低时,NH3和HCl又重新化合成固体NH4Cl,故A错误;氨气极易溶于水,按照装置图水会发生倒吸,故B错误;向CaO中滴加浓氨水,CaO 遇水生成Ca(OH)2,同时放出大量热量,使浓氨水中的氨气逸出,故C正确;装置中试管口处应塞一团棉花,防止氨气与空气对流,得不到纯净的氨气,故D错误。
2.下列物质常用于工业生产制冷剂的是(A)A.液氨B.液氧C.液氯D.液氢解析:用于工业生产制冷剂的物质的特点是沸点高,易液化,且在汽化时能吸收大量的热。
氨气易液化,在汽化时能吸收大量的热,起到制冷的作用,故选A。
3.对下列气体进行喷泉实验,在干燥的烧瓶中分别装入下列气体,打开止水夹,形成喷泉,其中溶液不能充满烧瓶的是(B) A.NH3B.NO2C.HClD.体积比为41的NO2和O2的混合气体解析:NH3极易溶于水,则可形成喷泉,液体充满整个烧瓶;二氧化氮溶于水和水反应,能形成喷泉,但二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,一氧化氮气体难溶于水,液体不能充满烧瓶,故B符合题意;HCl极易溶于水,则可形成喷泉,液体充满整个烧瓶;41的NO2与O2和水,4NO2+O2+2H2O===4HNO3,能形成喷泉,烧瓶能充满液体。
4.下列过程不属于固氮的是(C)A.雷电时生成氮的氧化物B.工业上用氢气与氮气合成氨C.植物的根从土壤中吸收铵根离子和硝酸盐D.豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为硝酸盐解析:雷电时生成氮的氧化物,为自然固氮,属于氮的固定,故A正确;工业上用氢气与氮气合成氨,为工业固氮,属于氮的固定,故B正确;植物的根从土壤中吸收铵根离子和硝酸盐,不是将游离态氮转化为化合态氮,故不属于氮的固定,故C错误;豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为硝酸盐,为生物固氮,故D正确。
课时作业4 氨和铵盐[学业达标]1.下列说法中正确的是( )A .氨水的密度比水的密度小,且浓度越大,密度越大B .氨气是无色无味的气体C .可用向上排空气法收集氨气D .氨气溶于水所得的溶液可使酚酞试液变为红色2.下列关于氨气的叙述,错误的是( )A .氨气极易溶解于水B .氨气可以使湿润的蓝色石蕊试纸变红色C .氨气具有还原性D .可以用玻璃棒蘸取浓盐酸检验氨气的存在3.下列方法适合实验室制取氨气的是( )A .N 2和H 2催化加热制取氨气B .加热NH 4Cl 制取氨气C .向碱石灰固体上滴加浓氨水D .将NH 4Cl 溶液和NaOH 溶液混合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 .NH 3溶于水后形成的溶液易挥发5.将湿润的红色石蕊试纸放在进行下列实验的试管口,试纸不变蓝色的有( )A .加热浓氨水B .加热NH 4HCO 3固体C .加热NH 4Cl 和Ca(OH)2的混合物D .加热饱和NH 4Cl 溶液6.下列不属于铵盐的共同性质的是( )A .易溶于水B .与苛性钠共热产生NH 3C .都是晶体D .受热分解都产生NH 37.现欲分离氯化钠和氯化铵的混合物,可采用的方法是( )A .加入NaOH 溶液B .加入AgNO 3溶液C .加热并冷却D .加入水8.为了检验某固体物质中是否含有NH +4,你认为下列试纸或试剂一定用不到的是( )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 .①⑤B .④⑤C .①③D .①④⑤9.下列离子方程式书写正确的是( )A .实验室用氯化铵和熟石灰制氨:NH +4+OH -=====△NH 3↑+H 2OB .NaOH 溶液与NH 4Cl 溶液混合加热:NH +4+OH -=====△NH 3·H 2OC .氨水中加盐酸:NH 3·H 2O +H +===NH +4+H 2OD .氨水中加入氯化铁溶液:Fe 2++2NH 3·H 2O===2NH +4+Fe(OH)2↓10.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NH 3B .所有铵盐都易溶于水,所有铵盐中的N 均呈-3价C .NH 4Cl 溶液中加入NaOH 浓溶液共热时反应的离子方程式为NH +4+OH -=====△NH 3↑+H 2OD .NH 4Cl 和NaCl 的固体混合物可用升华法分离 [等级突破]11.某同学仿照“喷泉”实验的原理,在实验室做了一个“喷烟”实验,如图所示。