氨气的制备与性质)
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氨气的制法和性质一、实验目的:1、掌握氨气的实验室制备原理。
2、掌握氨气制备的装置安装、拆卸,气密性检查方法。
3、掌握氨气的收集、检验方法。
4、探究氨气的性质、干燥、尾气吸收方法。
二、实验原理:实验室用消石灰与氯化铵在加热的条件下,反应制取氨气: 2NH 4Cl + Ca(OH) 2CaCl 2 + 2NH 3↑+ 2H 2O三、实验装置: 四、实验用品:仪器:铁架台、铁夹、药匙、酒精灯、水槽、火柴、镊子、试管、导气管、硬质试管药品:Ca(OH)2粉末、NH 4Cl 粉末、浓盐酸、水、红色石蕊试纸 五、实验内容及现象观擦:实验步骤现象记录现象解释1、安装NH 3制备装置2、检查装置的气密性:用酒精灯稍稍给大试管加热;移去酒精灯观察到导气管口是否形成水柱。
3、取适量Ca(OH)2粉末、NH 4Cl 粉末,混合,将混合好的固体用纸槽送入试管底部,连接好装置。
4、加热,并收集气体,观察气体颜色、气味。
5、氨气的检验:a.用湿润的红色的石蕊试纸放入试管口,进行验满;b.用玻璃棒蘸取浓盐酸靠近试管口。
6、氨气溶于水,并检验溶液的性质:将收集满气体的试管移出用大拇指堵住,移入水槽中将大拇指移开,观察现象;再用大拇指堵住试管口将其从水槽中取出,向试管中的溶液加入几滴酚酞,观擦现象。
7、拆卸实验装置并清洗干净,摆放整齐。
加热观察到水槽中导气管口有气泡冒出,移去酒精灯观察到导气管口回流形成水柱。
大试管中有大量水珠生成和无色、有刺激性气味气体产生。
湿润的红色石蕊试纸变成蓝色或蘸取浓盐酸的玻璃棒有白烟产生。
可以看到试管内水柱上升, 加入酚酞时溶液变红2NH 4Cl + Ca(OH)2 CaCl 2 +2NH 3↑+ 2H 2O说明产生的气体是氨气且氨气已经收集满。
说明氨气极易溶于水,且溶于水之后,溶液呈碱性:NH 3+H 2ONH 3·H 2O六、问题思考1、如何制得纯净的氨气?2、尾气如何处理?。
高中氨气知识点总结一、氨气的性质氨气是一种无色有刺激性气味的气体,在常温常压下呈无色透明气体。
它极易溶于水,在水中能够形成氨水,这种氨水有着碱性的特性。
氨气有着较强的还原性,能够和氧气或氯气等发生化学反应。
氨气也是一种较为活泼的非金属活性气体,能够和氢气发生化学反应。
二、氨气的制备1. 直接合成法N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)氮气和氢气通过铁催化剂在高温、高压条件下反应制备氨气。
这是工业上常用的氨气制备方法。
2. 间接合成法C + 2NH3 → HCN + 3H2HCN + 3H2 → NH3通过一系列的反应,从一些化合物中得到氨气的方法。
三、氨气的用途1. 化肥制造氨气是化肥的原料,被用来制造硝酸铵、尿素、硝酸钙等肥料。
2. 合成其他化学品氨气是工业生产中的重要原料,用于合成硝酸、硫酸等化学品。
3. 清洁剂氨气可用来制备清洁剂,常用于清洁玻璃等表面。
四、氨气的化学性质1. 与酸反应NH3(g) + HCl(g) → NH4Cl(s)氨气可以和酸反应生成盐。
氨气的碱性使其与酸反应会产生中和反应,生成盐和水。
2. 与氧气反应4NH3(g) + 5O2(g) → 4NO(g) + 6H2O(g)氨气与氧气在高温下可以发生反应,生成一氧化氮和水。
3. 与硫酸铜反应CuSO4(aq) + 4NH3(g) → [Cu(NH3)4]SO4(aq)氨气与硫酸铜反应,生成配合物。
五、氨气的危害1. 毒性氨气是一种有毒气体,吸入过量氨气会对人体造成伤害,引起头晕、恶心、呕吐等不适症状。
2. 腐蚀性浓度较高的氨气具有一定的腐蚀性,会对皮肤和眼睛造成伤害。
3. 爆炸性氨气在一定条件下能够和空气发生爆炸,造成严重的安全隐患。
六、环境问题1. 空气污染氨气对环境产生一定的空气污染。
2. 水污染氨气溶解在水中形成氨水,对水体产生一定的污染作用。
七、氨气的使用和安全1. 使用氨气时需注意通风良好,避免其浓度过高造成危害。
氨气知识点归纳氨气的定义和性质氨气是一种无色、具有强烈刺激性气味的气体,化学式为NH3。
它具有强烈的碱性,能与酸发生中和反应。
氨气是一种重要的化工原料,广泛应用于农业、医药、化工等领域。
氨气的制备方法1.氨气的工业制备主要有合成氨法和氨水蒸发法。
–合成氨法:通过氮气与氢气在高温高压条件下经过催化剂催化反应生成氨气。
–氨水蒸发法:将氨水加热蒸发,然后再将氨气与水分离。
2.实验室中可以通过氨水和氯化铵反应制备氨气。
–反应方程式:NH4Cl + NaOH → NH3 + H2O + NaCl氨气的用途1.农业中的应用:–氨气是合成氨肥料的重要原料。
合成氨能够与二氧化碳反应生成尿素,作为植物的氮源,促进植物生长。
–氨气还可以用于农作物的保鲜,延缓农产品的腐烂速度。
2.化工领域的应用:–氨气是生产硝酸、硫酸、尿素等化学品的重要原料。
–氨气可以用于制造合成纤维、塑料、炸药等。
3.医药行业中的应用:–氨气可以用作制药工业中的中间体,用于合成多种药物。
–氨气还可以用于医疗设备的消毒和清洁。
氨气的危害和安全注意事项1.氨气具有强烈的刺激性气味,对呼吸道和眼睛有刺激作用。
长时间暴露在高浓度的氨气环境中会对人体健康造成损害。
2.在使用氨气时应注意以下安全事项:–在通气良好的地方使用氨气,避免在密闭空间中使用。
–使用氨气时应佩戴防护眼镜、手套和呼吸防护装置。
–避免氨气与可燃物接触,以防发生火灾或爆炸。
3.对于发生氨气泄漏的情况,应立即采取以下应急措施:–立即撤离泄漏区域,远离险情。
–避免直接接触泄漏的氨气,尽量避免吸入。
–封堵泄漏源,并通知相关部门进行处理。
氨气的环境影响1.氨气的排放对环境造成污染。
氨气在大气中与酸性物质反应生成氨盐,并降低大气的酸性。
2.氨气的大量排放会导致酸雨的形成。
酸雨会对土壤和水源造成污染,影响生态系统的平衡。
总结:氨气是一种重要的化工原料,广泛应用于农业、医药、化工等领域。
在使用氨气时,需要注意其强刺激性和安全事项,以及避免对环境造成污染。
氨气制备知识点归纳总结一、氨气的性质1. 氨气是一种具有刺激性气味的无色气体,具有碱性。
2. 氨气可以与一些氧化剂发生剧烈反应,产生较大的热量,甚至可以引起爆炸。
3. 氨气具有一定的毒性,长期暴露于高浓度氨气中会对人体造成损害。
二、氨气的制备方法1. 氨合成法氨合成法是目前主要的工业氨气生产方法,其原理是将氮气和氢气在催化剂的作用下,发生合成反应生成氨气。
催化剂通常为铁、铁合金和铑钛催化剂。
氨合成反应的化学方程式如下:N2 + 3H2 → 2NH32. 氨水分解法氨水分解法是通过加热氨水使其分解生成氨气和水蒸气的方法。
氨水分解反应的化学方程式如下:2NH3·H2O → 2NH3 + 2H2O3. 氨盐分解法氨盐分解法是将氯化铵和氢氧化钠作为原料,加热使其发生分解反应,生成氨气和水蒸气。
氨盐分解反应的化学方程式如下:NH4Cl + NaOH → NH3 + H2O + NaCl三、氨气的实验室制备方法实验室中常用的氨气制备方法主要包括氨水分解法和氨盐分解法。
1. 氨水分解法氨水分解法是实验室中制备氨气的简便方法,其原理是通过加热氨水使其分解生成氨气和水蒸气。
操作步骤如下:(1) 实验装置:取一烧杯或烧瓶,加入适量氨水。
(2) 加热分解:用加热装置将烧杯或烧瓶中的氨水加热,使其分解生成氨气和水蒸气。
(3) 收集氨气:用倒吸法或气体收集瓶将生成的氨气收集起来。
2. 氨盐分解法氨盐分解法是实验室中另一种制备氨气的方法,其原理是通过将氯化铵和氢氧化钠加热使其分解生成氨气和水蒸气。
操作步骤如下:(1) 实验装置:取一烧瓶或烧杯,加入适量氯化铵和氢氧化钠。
(2) 加热分解:用加热装置将烧瓶或烧杯中的氯化铵和氢氧化钠加热,使其分解生成氨气和水蒸气。
(3) 收集氨气:用倒吸法或气体收集瓶将生成的氨气收集起来。
四、氨气的应用氨气是一种重要的工业化学品,在各个领域都有着广泛的应用。
其中主要包括以下几个方面:1. 化肥生产:氨气是合成氨肥料的原料,广泛应用于农业生产中。
氨气化学知识点总结一、氨气的化学性质1.氨气的物理性质氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,比空气轻,密度约为0.589g/L。
它在常温下是一种弱碱性气体,可以与水反应生成氢氧化铵(NH4OH),而且溶解度很大(1mol/L NH3)2.氨气的化学性质氨气是一种具有还原性和碱性的化合物,它可以与许多化合物发生反应,如与酸、酮、酯、酰氯烷基醚、对二醇、水蒸气、氰化物、羧酸、羧酸酯、醛、乙二醇酯等一系列有机物均发生反应。
氨气还能和酸根形成易溶的氨盐,在与银盐溶于氨水时鉴银。
与氧和氯气在较高温度条件下反应,生成一氧化氮N2O和氮氧化氮NO。
与氟在高温可以反应,生成NF3。
另外由于氮原子的价电子结构较稳定,所以,氨气与点火时的灯芯和气体电电话开关电弧可以进行顺热氧化反应,生成一定量的氮氧化物。
另外由于其具有碱性也可以与各种硫酸、盐酸等强酸都能缓和。
3.氨气的还原性氨气是一种强还原剂,它能够与一些金属和非金属氧化物反应,发生还原反应,如与二氧化铜反应生成氨合成铜,还原CuO为Cu2O。
对于部分氧化物,氨能够表现出复杂的还原性,如与氧氮化物反应可以燃烧成N2和H2O等。
4.氨气的碱性氨气是一种碱性气体,它能够与酸性物质反应生成盐和水,如与盐酸反应生成氯化铵和水,与硫酸反应生成硫酸铵和水,与硝酸反应生成硝酸铵和水。
氨气还能够与一些酸性离子生成相应的氨盐,如与氨基甲酸反应生成氨基甲酸铵。
此外,氨气可以将其自由电子提供给其他化合物,从而表现出一定的还原性。
二、氨气的制备方法1.哈柴氨法哈柴氨法是一种通过焦炭和氮气在高温高压条件下反应合成氨气的方法。
该方法是由德国化学家哈柴于1903年首先提出,后经过不断改进,成为了目前最重要的工业制氨方法之一。
哈柴氨法的反应条件为400-500℃、200-1000atm,使用的催化剂一般为Fe3O4,K2O和Ca3(PO4)2等。
2.王水法王水法是一种利用王水(HNO3+HCl)氧化还原反应合成氨气的方法。
高一化学必修一氨知识点氨是化学中非常重要的一种化合物,它存在于许多常见的物质中。
了解氨的性质和用途对于高一学生学习化学非常重要。
本文将介绍一些高一化学必修一中与氨相关的知识点。
一、氨的基本性质氨(化学式:NH3)是一种无色气体,在常温常压下气味刺激,有强烈的刺激性气味。
它的密度比空气小,因此会上升。
氨具有一定的溶解性,可以在水中形成氨水溶液。
二、氨的制备方法氨有多种制备方法,常用的包括哈伯-博斯曼过程和氨的合成。
1. 哈伯-博斯曼过程哈伯-博斯曼过程是一种工业制备氨的方法。
它的原理是将氮气与氢气在高温高压条件下进行催化反应生成氨。
这种方法是目前最主要的工业氨制备方法,可以大规模生产氨气。
2. 氨的合成氨的合成是一种实验室制备氨的方法。
它是通过在实验室中将金属和氨水反应得到氨气。
例如,使用硫酸铵和钠或氢氧化锌反应就可以得到氨气。
这种方法适用于实验室教学和小规模制备氨气。
三、氨的性质和用途氨有着广泛的应用。
以下是氨的一些性质和用途的介绍。
1. 强碱性氨可以和许多酸反应,产生相应的盐和水。
这使得氨成为了一种重要的碱。
例如,氨水可以与盐酸反应生成氯化铵。
氨作为强碱在工业生产和实验室中广泛应用,可以进行中和反应和酸碱中和反应。
2. 吸湿性氨具有一定的吸湿性。
当氨接触到湿气时,它可以吸收水分,形成氨水溶液。
这种性质常被用于吸湿剂的制备和湿度调节。
3. 氨的用途氨在农业和化工领域有着广泛的用途。
在农业方面,氨作为氮肥的重要成分,可以提供植物所需的氮元素。
在化工方面,氨可以用于制备各种化学物质,例如硝酸、硫酸、尿素等。
此外,氨还可以用于制作玻璃、塑料和合成纤维。
四、氨的危害和安全注意事项尽管氨在工业和实验室中有着广泛的应用,但它也具有一定的危害性。
以下是一些关于氨的危害和安全注意事项。
1. 对呼吸系统的刺激氨的气味刺激,容易导致呼吸道和眼睛的不适,甚至引起呼吸困难。
在接触氨时,应及时离开现场,并保持通风良好的环境,避免长时间接触氨气。
实验室制氨气三种方法实验室中可以制备氨气的常用方法主要有泰斯纳基方法、硝酸铵法和碳酸铵分解法。
1.泰斯纳基方法:泰斯纳基方法是一种常见的制备氨气的方法。
该方法利用了正丁基铵盐(例如四丁基氨盐酸盐)和烷基硫酸(如烷基硫酸铵)的反应。
该反应是一个酸碱中和反应,正丁基铵基通过加入盐酸盐酸水溶液中并与烷基硫酸反应(生成硫酸酯酸盐),生成氨气和相应的硫酸酯盐。
这个实验的反应可以使用如下的化学方程式表示:R-NH3Cl+R'OSO3H→NH3+R'OSO3Cl其中,R和R'代表烷基基团。
该方法的优点是操作简单,反应温和,但是生成的氨气浓度较低,需要通过其他方法进一步净化。
2.硝酸铵法:硝酸铵法是制备氨气的另一种常用方法。
该方法是通过硝酸铵的热分解得到氨气。
硝酸铵加热至高温时分解为水蒸气、氨气和氧气。
硝酸铵分解生成氨气的反应可以用如下的化学方程式表示:NH4NO3→2H2O+N2↑这个方法的优点是操作简单,不需要特殊设备,但是生成的氨气浓度较低,需要通过其他方法进一步净化。
3.碳酸铵分解法:碳酸铵分解法是制备氨气的另一种重要方法。
该方法是通过碳酸铵的热分解得到氨气。
碳酸铵经加热分解产生氨气、二氧化碳和水蒸气。
碳酸铵分解生成氨气的反应可以用如下的化学方程式表示:(NH4)2CO3→2NH3↑+CO2↑+H2O↑碳酸铵分解法的优点是操作简单,易于控制,生成的氨气浓度较高,但是需要高温才能使碳酸铵进行分解。
在实验室制备氨气时需要注意的事项有:1.在操作过程中,应注意避免氨气的泄漏,因为氨气具有刺激味道,对眼睛和呼吸道有刺激作用。
2.操作过程中应戴上防护眼镜、手套等个人防护装备。
3.在操作过程中要注意使用适当的通风设备,确保实验室空气质量。
4.实验结束后,应及时清洗实验器材,保持实验室整洁和安全。
综上所述,实验室制备氨气的常见方法有泰斯纳基方法、硝酸铵法和碳酸铵分解法。
每种方法都有其特点和优缺点,在操作过程中需要注意安全和环境保护。
合成氨实验装置:实验结果:1.如图所示搭好装置,观察Y型管可以发现,Y型管的一端的内部是有一个露出来的小角,这一端放置锌片和稀硫酸来制备氢气,另外一段放置氯化铵饱和溶液和固体亚硝酸钠来制备实验所需的氮气,反应管中放置铁粉作为合成氨的催化剂,我们是将铁粉紧凑的夹在石棉中间。
2.在盛有要亚硝酸钠和饱和氯化铵溶液的一边加热,到氮气产生较快时候,将酒精灯移到催化剂下面加热。
3.过了将近四分钟左右,锥形瓶中的酚酞试液变红色。
这时候Y型管中亚硝酸钠和饱和氯化铵溶液反应很剧烈,液体有可能会贱到另外一端,这时候用盛有冷水的烧杯在这一端将温度降下来,会让反应不那么剧烈。
问题讨论:1.这个实验的Y型管有角的一端为何放的是锌粒和稀硫酸?答:因为锌粒是颗粒状,而亚硝酸钠是粉末状的,在有角的一边加入颗粒状的锌粒,可以在加入粉末状亚硝酸钠的时候,这个突出来的角可以防止锌粒滑落出来。
2.实验过程中为什么亚硝酸钠和饱和氯化铵的一端如此剧烈?答:若要制取较纯的氮气,可以用加热氯化铵饱和溶液与亚硝酸钠晶体(或饱和溶液)的混合物来制备氮气。
由于该反应是放热反应,所以当加热到开始反应时就应停止加热,并且在反应过程中,如果反应太剧烈,应用盛有凉水的烧杯将试管冷却。
3.制取氮气为何要用饱和氯化铵溶液,用稀溶液可以么?4.还有没有其它简单制氨气的方法?答:氯化铵和氢氧化钙,固固加热型,装置较简单,一般用Ca(OH)2,而不用NaOH,因NaOH碱性太强,对大试管腐蚀比Ca(OH)2强,在选用Ca(OH)2时要检验消石灰是否变质,因经过长期存放后消石灰部分变成碳酸钙,最好用新制的消石灰。
氯化铵与氢氧化钙Ca(OH)2质量比5:8为宜,如用硫酸铵代替氯化铵,则质量比为1:1,消石灰过量,以防止生成氨合物氨催化氧化制硝酸实验装置:实验结果:1.取半勺重铬酸铵置于石棉网上,放在三脚架上加热。
桔黄色重铬酸铵剧烈反应,分解为墨绿丝状的三氧化二铬,并且固体呈蓬松状。
氨气制备方法
氨气(Ammonia)是由氮与氢组成的化合物,结构格式为NH3。
它有着独特的特性、广泛的应用以及重要的地位,是制造高纯度氮气的重要原料。
氨气的制备主要有催化气体水合反应法、重整蒸馏法以及重整熔融法。
一、催化气体水合反应法
催化气体水合反应法是最常见的氨气制备方法,通常称为海洛因法,是现代化学厂首选的氨气制备工艺。
其原理是在特定的温度和压力下,由氮气、氢气和催化剂组成的混合物接入反应器,受到催化剂的作用,氮和氢经过一系列的反应往复运行,最终形成液态氨气。
催化气体水合反应法的优点是反应条件简单,反应温度较低,产物转化率高,经济性较好。
反应器操作简单,可以连续运行,减少人工操作,维护和保养也很方便。
二、重整蒸馏法
重整蒸馏法是一种常用的氨气制备工艺,其原理是,将氮气与氢气混合调节至特定的比例,通入反应釜,加热到高温,去除混合气中其他不参加水合反应的气体,将剩余的氮气和氢气液化,再经过反应,形成液态氨气。
重整蒸馏法的优点是收率高,操作简单,设备费用低,并且产品的质量高,没有重整熔融法操作复杂的不足。
三、重整熔融法
重整熔融法是重整蒸馏法的改进,它利用可熔性载体,将氮气和
氢气冷凝并混合到载体中,然后经过反应,形成液态氨气。
重整熔融法的优点是,由于载体的存在,反应过程中的热量稳定,操作简单,可以达到更高的高纯度,设备维护成本也比重整蒸馏法低。
以上是氨气制备的三种方法,不同的制备方法有不同的特点和应用,其选择需要根据实际情况来决定。
不管选择哪种方法,都必须注意操作安全,以确保生产效果。
初中有关氨的知识点总结氨是一种重要的化学物质,它在工业生产和日常生活中都有着广泛的应用。
本文将从氨的性质、制备方法、用途等方面进行详细的介绍。
一、氨的性质1. 物理性质氨气呈无色、有刺激性气味的气体,液态氨呈无色透明的液体,具有强烈的腥臭味,易挥发。
氨气可溶于水,在水中形成氨水。
氨水呈碱性,能与酸发生中和反应。
2. 化学性质(1)与非金属元素反应:氨与氧气反应生成氮气和水。
氨与氯气反应生成四氯化氮。
(2)与金属反应:氨能与碱金属发生反应,生成氢气和相应的氢氧化物。
(3)与酸反应:氨具有强碱性,能与酸发生中和反应,生成盐和水。
二、氨的制备方法1. Haber-Bosch法Haber-Bosch法是目前工业上制备氨的主要方法。
该方法是在高温(400-500℃)和高压(200-1000atm)的条件下,使氮气与氢气在钨或铑表面上催化反应,生成氨。
这是一种很有效的方法,能够高效、大规模地生产氨气。
2. 氨的合成氨法合成氨法是用氮气和氢气在催化剂的存在下,以600-800℃、高压条件下,合成氨气。
3. 氨的水解法氨的水解法是利用氨和水的反应生成氢氧化铵。
氨水可以通过这种方法制得,常用于工业生产中。
4. 电解法氧化铵、氯化铵经电解制氢时,产生氨。
三、氨的用途1. 化肥生产氨是制造化肥的原料之一。
在工业生产中,氨被用来制造尿素、硫酸铵等化肥。
2. 合成其他化学物品氨具有很大的用途范围,它被用来合成硝酸铵、硝酸胺、甲胺、丙胺等化学物质,这些化学物质在农业、工业中有着广泛的应用。
3. 医药和农药氨被用来制造某些医药和农药,如抗生素、杀虫剂等。
4. 清洁剂氨被用作清洁剂,可以用于清洗玻璃、金属等表面。
5. 冷冻剂液态氨被用作制冷剂,常用于制冷设备中。
四、氨的危害性氨是一种具有毒性的气体,在高浓度下具有刺激性和腐蚀性。
长时间接触高浓度氨气会导致呼吸困难、肺部损伤等症状。
此外,氨水对皮肤和眼睛也有刺激作用,要小心使用。
氨气的制备和性质一体化实验创新摘要:传统的氨气制备和性质有较多缺陷,难以达到最佳实验效果。
本人对氨气的制备和性质实验进行了一体化设计。
该设计简约、一体化、双喷泉、直观、成功率高,体现了绿色化学理念,为其他性质实验的改进提供了思路。
关键词:氨气;一体化;双喷泉1引言《普通高中化学课程标准》中提到要重视开展“素养为本”的教学,倡导真实问题情景的创设,开展以化学实验为主的多种探究活动,重视教学内容的结构化设计,激发学生学习化学的兴趣,促进学生学生方式的转变,提出进一步探究或改进的设想。
2教材实验及分析2.1教材实验苏教版必修一专题四第二单元《生产生活中的含氮化合物》有关氨气这一节,教材中的实验包括以下3个单独实验:【实验1】在干燥的烧瓶内充满氨气,塞上带有玻璃管和胶头滴管的橡胶。
组装实验装置。
打开橡胶管上的止水夹,挤压胶头滴管,观察现象。
【实验2】在一支洁净的试管中滴加几滴氨水,将湿润的红色石蕊试纸粘在玻璃管上靠近试管口,观察试纸颜色变化情况。
【实验3】在烧杯中的两个棉花球上滴加几滴浓氨水和浓盐酸,用表面皿盖住烧杯口,观察现象。
2.2教材实验分析(1) 氨气需要预先制备喷泉实验使用的氨气需要预先制备并保存在圆底烧瓶中,课堂上再仪器组装。
试剂用量大、而且制备、收集、储存等环节都容易造成氨气泄漏,导致实验成功率不能保证。
(2) 烟雾实验固体产物不明显实验中由于烧杯面积比较大而固体产物少,所以只能看到氨气与氯化氢反应产生的白烟,而实验后氯化铵固体产物不明显。
(3) 没有一体化教师要完成氨气的制备、收集、氨气喷泉实验、氨气和氯化氢反应这几个独立的实验,过程比较繁琐,耗时长。
(4) 喷泉单一喷泉实验是一项非常有意义的探究活动,可以激发学生学习化学的兴趣,但是喷泉实验比较单一。
3实验改进笔者查阅了一些文献,结合已有的实践经验,设计出了一套集氨气制备及其性质为一体的实验装置。
该装置克服了教材实验中的诸多不足。
3.1实验用品(1)实验试剂:氢氧化钠固体、浓氨水、浓盐酸、酚酞溶液、硫酸铜溶液(2)实验器材:锥形瓶、U形管、底部破损的玻璃管、10毫升注射器、红色石蕊试纸、棉花团、泡沫塑料、橡胶管6段、止水夹6个、导管若干3.2装置制作(1)在活塞上插一个10mL注射器、Y形管。
氨的制备与性质氨(化学式:NH3)是一种无色气体,具有强烈的刺激性气味。
它是一种重要的化学物质,广泛应用于农业、医药、化工等领域。
本文将介绍氨的制备方法以及其主要性质。
一、氨的制备方法1. 卡斯特纳方法(Kastner方法)卡斯特纳方法是氨的传统制备方法之一。
该方法利用铜或镍催化剂催化水蒸气和甲烷(CH4)的反应,生成氨。
反应方程式如下:CH4 + H2O → CO + 3H2CO + 2H2 → CH3OHCH3OH → CH2O + H2CH2O + H2 → NH3 + H2O2. 哈伯-博什过程(Haber-Bosch process)哈伯-博什过程是目前主要用于工业制备氨的方法。
该方法以氮气(N2)和氢气(H2)为原料,在高温(400-500°C)和高压(150-200atm)下,经过催化剂(通常是铁或铁锆混合物)的作用生成氨。
反应方程式如下:N2 + 3H2 → 2NH33. 溴胺催化法溴胺催化法是一种非常简便的制备氨的方法。
该方法通过将溴胺反应生成氨气。
溴胺(NH2Br)在高温下分解为氨气和溴化氢(HBr)。
反应方程式如下:2NH2Br → NH3 + HBr + Br2二、氨的性质1. 物理性质氨是一种无色气体,在标准状态下(25°C,1atm),氨的密度为0.73 g/L。
它具有一股刺激性的气味,并且可溶于水,与水形成氨水。
2. 化学性质氨具有一系列重要的化学性质。
(1)碱性氨是一种弱碱性物质,它能和酸反应产生盐和水。
例如,氨与盐酸反应生成氯化铵:NH3 + HCl → NH4Cl(2)与酸性氧化物反应氨能与酸性氧化物反应生成盐和水。
例如,氨与二氧化碳反应生成尿素:2NH3 + CO2 → (NH2)2CO + H2O(3)与过氧化氢反应氨能与过氧化氢发生剧烈反应,产生氮气和水:2NH3 + 2H2O2 → N2 + 3H2O(4)氧化性氨在高温下能够发生自燃反应,生成氮气和水:4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O(5)还原性氨是一种良好的还原剂,它能够还原金属离子和氧化物。
方法氨气是制取氨的基本原料,其主要制取方法如下:①氨水法:将水合铵(NH4OH)溶于水中,加热至100℃,水合铵分解成氨气和水。
这种方法可以得到极低含水量的氨气,但生产效率低,不太适用于工业。
②氢氧化钠法:将氢氧化钠(NaOH)与氯化钠(NaCl)混合,放入感应炉中加热,当温度升到450℃时,发生氢氧化钠/氯化钠反应,生成氨气。
该方法可以一次性大量生产氨气,但含水量较高,不适合一些应用。
③硝酸盐法:将硝酸钾(KNO3)与硫酸钠(Na2SO4)混合,放入感应炉中加热,当温度升到400℃时,发生硝酸钾/硫酸钠反应,生成氨气。
该方法可以一次性大量生产氨气,但由于温度较低,含水量较高,也不适合一些应用。
实验室制氨气反应方程式实验室制氨气反应方程式一、制氨气的背景和意义氨是一种重要的化学原料,广泛应用于农业、医药、化工等领域。
在农业中,氨被用作肥料,可以促进植物生长;在医药中,氨被用作制造药物的原料;在化工中,氨被用来生产合成纤维、塑料等。
因此,制备高纯度的氨是非常重要的。
二、实验室制备氨气的方法实验室通常采用以下两种方法制备氨气:1.铵盐分解法铵盐分解法是通过将铵盐加热分解来制备氨。
最常用的铵盐是硝酸铵(NH4NO3),其分解方程式为:NH4NO3 → N2 + 2H2O该反应需要加热才能进行,并且会产生大量水蒸汽。
因此,在进行该反应时需要注意安全。
2.碳酸铵和碱金属水合物反应法碳酸铵和碱金属水合物反应法是将碳酸铵与碱金属水合物(如NaOH)反应生成氨。
该反应方程式为:(NH4)2CO3 + 2NaOH → 2NH3↑ + CO2↑ + 2H2O该反应是在常温下进行的,不需要加热,因此比较安全。
三、实验室制备氨气的步骤以下是实验室制备氨气的步骤:1.准备实验器材和试剂需要准备的器材有:烧杯、漏斗、试管、夹子等。
需要准备的试剂有:碳酸铵、NaOH溶液等。
2.将碳酸铵放入烧杯中将适量的碳酸铵放入烧杯中。
3.加入NaOH溶液将适量的NaOH溶液滴加到烧杯中,搅拌均匀。
4.观察反应观察反应过程中是否有气体产生。
如果有,则说明反应已经开始。
5.收集氨气用试管盖住烧杯口,并将另一端插入水中。
随着反应进行,产生的氨气会从试管中排出,并在水中溶解。
可以通过观察水面上升高来判断是否收集到了足够多的氨气。
6.测定氨气的体积将收集到的氨气体积测量出来,以便计算反应的产物量。
四、实验室制备氨气的反应方程式碳酸铵和NaOH反应生成氨的化学方程式为:(NH4)2CO3 + 2NaOH → 2NH3↑ + CO2↑ + 2H2O其中,NH3表示产生的氨气,CO2表示产生的二氧化碳,H2O表示产生的水。
五、实验注意事项1.在进行实验时要注意安全,避免接触化学品和高温。
说课稿:氨气的制备与性质实验创新设计南宁市武鸣区xxx中学xxx各位评委老师:大家好,我是来自xxx高中的xxx,今天我说课的题目是:氨气的制备与性质实验创新设计。
我将从以下四个方面展开我的说课。
一、教学背景教材分析:本节课基于人教版新教材高中化学必修二第五章第二节第二课时的内容,主要围绕氨气的制备和性质展开教学。
地位:氨气的制备和性质不仅是本章的一个重点,也是整个高中化学的重点之一,同时它又是水溶液呈碱性的唯一气体,也是大家非常熟悉的物质,是一种重要的基本化工原料,它在工业上具有十分广泛的用途。
掌握氨的性质,为学生将来参加工农业生产和解决实际问题奠定了基础。
学情分析主要从三个方面进行分析。
知识储备:掌握了氨气的制备方法和氨气的基本性质、了解氨气的检验方法、知道实验探究的基本步骤。
能力基础:掌握基本的实验技能及分析能力,但知识迁移薄弱,实验改进、设计和应用的能力不足。
心理特征:高中阶段的学生对客观现象的感知更敏感,对创新事物充满热情和好奇因此,我制定了以下教学目标,概括为懂原理、会分析、能应用。
以及对应的评价目标,实现教学评一体化。
本节课的重点是:会分析氨气的制备与性质实验的不足,能根据原理对其进行创新改进。
难点是:能不断改、进优化得出合理的实验创新方案。
采用的教学方法策略是:5E教学模式(参与—探索—解释—迁移—评价),还有问题驱动法进行教学,探索性地掌握和应用知识。
二、实验方案第二部分实验方案设计,首先是基于教学目标提出问题,分三步走:会分析、懂设计、能迁移,层层递进,推进教学。
这是所需的实验试剂和实验仪器。
实验内容首先是对教材中氨气的制备和性质实验进行分析,提出不足之处。
其次是根据教师提示的设计思路,进行实验创新探究,这是初步改进的方案(图一)和优化后的最终方案(图2)。
图一图2三、教学过程我将本节课的教学过程分为三大环节:课堂导入任务驱动、实验探究优化方案、建构模型提升素养。
课堂导入开门见山,直接提出本节课的实验任务:根据所给出的实验设计思路,通过小组合作完成氨气的制备与性质实验创新设计。
氨气的制备和性质的实验设计【实验教学目标】1、使学生知道氨气的工业制法和主要用途。
2、使学生了解实验室里制取氨气的一般原理并直观地感受并掌握氨气的主要性质。
3、通过实验探索过程体验,培养学生的自主研究精神和创新、归纳自学能力。
【实验教学重点】氨气的制备原理和氨气的物理、化学性质【实验设计意图】氨气的制取及性质实验是中学化学实验教学的重点之一。
由于氨气极易溶于水,不能采用排水集气法收集氨气,通常用向下排空气法收集氨气,但收集到的氨气不纯,氨气浓度不大,会影响氨气的喷泉实验效果;氨气具有刺激性恶臭的气味,在实验过程中氨气很容易逸出,污染空气,同时也浪费药品。
对氨气的性质实验上,教材只是在传统意义上设计了氨气的喷泉实验,使指示剂变色及与HCl反应。
但对于氨中氮元素的化合价为-3,在一定条件下有失去电子的倾向而显还原性只是在理论上进行分析,在催化剂的作用下被氧化的实验要求比较高,实验的难度比较大,且实验的次数较多的需要搭建仪器需要消耗宝贵的课堂时间。
为了解决以上问题,特设计了一套氨气的制取及性质实验装置并探究氨气的性质。
一、实验原理利用浓氨水和生石灰作用产生氨气:NH3·H2O=== NH3↑+ H2O再在加热条件下用氨气还原氧化铜:2NH3 + 3CuO === N2 + 3Cu + 3 H2O 二、仪器药品微型气体实验仪、塑料滴管、微型具支烧瓶、酒精灯、带弯头导管的单孔橡皮塞、烧杯、胶皮管等。
浓氨水,生石灰(新制),氧化铜,浓盐酸,酚酞溶液,FeCl3溶液。
三、实验装置(见下图1、2)图1剪去塑料滴管的下部图2 氨气的组合实验装置图四、操作步骤和实验现象1、检查装置的气密性如图1所示,取一支塑料滴管,用剪刀剪去滴管胶头底部。
然后按照图2所示组装连接仪器,把剪去底部的塑料滴管向下插入水面以下,过一会儿,如果滴管内的水面明显低于烧杯内的水面,说明装置不漏气;反之如果二者水面相平,说明装置漏气。