2016-2017學(xué)年高一化學(xué)同步精品課堂（必修1）專題4.4.1 氨（教學(xué)案） Word版

1、【教學(xué)目標(biāo)】知識與技能： 1、 通過觀察與實驗了解氨氣的物理性質(zhì)；認(rèn)識氨氣、銨鹽的化學(xué)性質(zhì)，學(xué)會氨氣的實驗室制取、收集、檢驗的方法。2、知道銨根離子的檢驗方法3、認(rèn)識氨在生產(chǎn)中的應(yīng)用過程與方法：通過對氮及其化合物的歸納與比較，培養(yǎng)學(xué)生歸納整合的能力。情感態(tài)度與價值觀：1、通過氮肥能提高糧食產(chǎn)量解決饑餓問題，讓學(xué)生感悟化學(xué)和技術(shù)對社會發(fā)展的巨大貢獻(xiàn)。2、通過對氮的循環(huán)的學(xué)習(xí)樹立學(xué)生認(rèn)識人與自然的和諧發(fā)展的意識。【教學(xué)重點】氨的化學(xué)性質(zhì)和制取【教學(xué)難點】氨氣的還原性【課時安排】【教學(xué)過程】引言我們知道，“氮是生命元素”，氮是蛋白質(zhì)的重要成份，動植物生長需要吸收含氮的養(yǎng)料，一般植物不能直接攝取空氣中

2、的游離態(tài)氮，只能吸收兩種形式的化合態(tài)氮，一種是氨和銨鹽，一種是硝酸鹽。但我們自然界中氮主要以什么樣的形式存在呢？投影講我們知道，自然界中氮主要以游離態(tài)的形式存在，但植物只能吸收化合態(tài)的氮，因此，我們要想辦法將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化成化合態(tài)的氮，這種的方法叫氮的固定。投影氮的固定(fixation of nitrogen)：將游離的氮（N2）轉(zhuǎn)變?yōu)榈幕衔锏倪^程（1）自然固氮（2）人工固氮：合成氨工業(yè)等講合成氨是人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一項重大突破，德國化學(xué)家哈伯因為合成氨巨大貢獻(xiàn)，獲1918年諾貝爾化學(xué)獎。直至今天，化學(xué)工業(yè)上仍舊采用氫氣和氮氣直接合成氨板書合成氨工業(yè)：N2 +3H22NH3 講合成氨

3、工業(yè)解決了地球上因糧食不足而導(dǎo)致饑餓和死亡問題，這是化學(xué)和技術(shù)對社會發(fā)展與進步做出巨大的貢獻(xiàn)。但科學(xué)是一把雙刃劍，當(dāng)年哈伯并沒有將NH3 為人類造福，而是被德國納粹所利用，制造了危害性非常大的毒氣彈。那么，NH3究竟有哪些性質(zhì)呢？本節(jié)課我們來學(xué)習(xí)NH3和銨鹽的一些知識。板書第四章 第一節(jié) 氨 硫酸 硝酸一、氨(ammonia) (一) 氨的物理性質(zhì)講新聞閱讀：據(jù)新華社電（記者 劉紫凌 李思遠(yuǎn)）湖北省洪湖市23日通報：22日晚10時40分左右，洪湖市德炎水產(chǎn)公司發(fā)生氨氣泄漏事故。整個廠區(qū)是白茫茫的一片，方圓數(shù)百米，空氣中彌漫著一股濃烈的刺激性氣味，進入廠區(qū)呼吸都感到困難。廠區(qū)內(nèi)寒氣逼人。市消防中

4、心接到報案后立即制定方案，出動上百名消防隊員，十余量消防車思考與交流1、為什么在氨氣泄漏時工廠里會寒氣逼人？2、如何吸收彌漫在空氣中的大量氨氣？3、被圍困在污染區(qū)的群眾怎樣做才能保證不吸入氨氣？ 講由這段新聞，我們可以推測氨氣有什么物理性質(zhì)呢？板書1、無色 , 有特殊刺激性氣味的氣體，密度比空氣小。2、氨水密度比水小3、極易液化,液氨汽化時要吸收大量熱4、極易溶于水講NH3有刺激性氣味，對人有刺激性作用，因此NH3有毒。密度比空氣小，可用向下排空氣法收集NH3。因為氨氣易液化，所以氨氣常用作致冷劑。氨氣極易溶于水，1體積水能吸收700體積氨氣。因此可以設(shè)計噴泉實驗。實驗探究噴泉實驗講噴泉是一種

5、宏觀的液體噴涌現(xiàn)象，既有天然的，也有人為的，現(xiàn)在以NH3的噴泉實驗為例，說明噴泉實驗的相關(guān)問題。演示實驗，可讓學(xué)生動手參與投影噴泉實驗(1) 實驗操作：如圖所示，由于NH3極易溶于水，先打開止水夾，擠壓膠狀滴管，少量的H2O既可溶解大量的NH3(1：700)，使燒瓶內(nèi)氣體的壓強迅速減小。外界大氣壓，將燒杯中的H2O壓入上面的燒瓶，形成美麗的噴泉。講計算表明，當(dāng)氣體在水中的溶解度大于17時，該氣體既能形成噴泉實驗，故NH3、HCl、HBr、HI、SO2等氣體均能溶于水產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象。問請同學(xué)們根據(jù)剛才的操作描述一下實驗現(xiàn)象？形成紅色噴泉問為什么原來的無色的酚酞溶液進入燒瓶后就會變紅呢？這說明NH3

6、溶于水后還與水發(fā)生反應(yīng)，得到的溶液顯堿性，酚酞遇堿顯紅色投影(2) 實驗原理：兩個容器通過連接管組成連通器，裝有液體的容器壓強遠(yuǎn)大于另一個容器的壓強(即產(chǎn)生較大的壓強差），就會產(chǎn)生噴泉思考與交流（1）氨為什么會形成噴泉？ 氨極易溶于水，使燒瓶內(nèi)外形成較大的壓差； （2）實驗成敗的關(guān)鍵是什么？a.燒瓶干燥；b.裝置的氣密性好；c.收集的氣體純度盡可能高。講CO2、H2S、NO2、Cl2等在H2O中溶解度不大的氣體不能形成噴泉，但若將H2O改成NaOH溶液呢能否出現(xiàn)噴泉實驗?zāi)兀窟@些氣體在堿性溶液中的溶解度顯著增大，從而形成噴泉。此外，若改變噴泉實驗裝置，也可使某些本來不能形成噴泉的氣體形成噴泉實驗

7、。因此，要以形成噴泉的條件來認(rèn)識形成噴泉的本質(zhì)，具體的設(shè)計方案同學(xué)們現(xiàn)在可以思考，我們可以在探究性實驗課上親自操作去驗證我們的設(shè)計。投影例1、用充滿VL NH3的燒瓶作噴泉實驗，若H2O充滿整個燒瓶，則溶液的物質(zhì)的量濃度為多少？解：n(NH3) = V/22.4 c(NH3) = n(NH3)/V = 1/22.4 = 0.045 mol/L講用NH3或HCl做噴泉實驗，若混有不與該氣體反應(yīng)的氣體，如空氣、氧氣、氮氣等，則不論混合氣體比例如何，水是否充滿燒瓶，標(biāo)準(zhǔn)狀況下其溶液濃度均為1/22.4 mol/L問剛才我們做的噴泉實驗，滴有酚酞的水噴上去以后變成了紅色，這說明什么問題？氨氣溶于水后生

8、成的溶液顯堿性講NH3不僅極易溶于水，且溶于水后的部分NH3 與水發(fā)生了反應(yīng)。板書(二) 氨的化學(xué)性質(zhì)1、與H2O反應(yīng)講NH3溶于H2O后，大部分與H2O結(jié)合形成一水合氨NH3H2O是弱堿，可部分電離成NH4和OH，而使溶液顯堿性，而NH3H2O不穩(wěn)定，受熱極易生成NH3和H2O 板書NH3+H2O NH3H2ONHOHNH3H2ONH3+H2O 講NH3是化學(xué)中惟一能使紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，常用此法檢驗NH3問氨水呈堿性，其密度比H2O 小，且濃度越大密度越小，那么，氨水中有哪些粒子？與液氨有哪些區(qū)別？投影小結(jié)液氨氨水（ammonia water）物質(zhì)分類純凈物(非電解質(zhì))混合物粒子種類N

9、H3NH3、NH3H2O、H2ONH4、OH、極少量的H性質(zhì)不具有堿性，有還原性有堿的通性問氨水易揮發(fā)，又有腐蝕性，那么氨水應(yīng)如何保存呢？講貯存于玻璃容器、橡皮袋、陶瓷壇內(nèi)或內(nèi)涂瀝青的鐵桶。過NH3作為一種堿性氣體，它還能與酸性的HCl氣體反應(yīng)板書2、與酸反應(yīng)演示實驗用兩根玻璃棒分別在濃氨水和濃鹽酸里沾一下，然后將這兩根玻璃棒接近?，F(xiàn)象：兩棒接近時，產(chǎn)生較多的白煙。講此白煙就是NH3與HCl化合而生成的微小的NH4Cl晶體，由此也可知道，NH3與酸的反應(yīng)的實質(zhì)是NH3與H結(jié)合而生成NH4的過程。板書NH3HClNH4Cl（產(chǎn)生白煙，可用于檢驗NH3）講通過NH3和HCl反應(yīng)生成NH4Cl可知，

10、NH3與酸反應(yīng)的產(chǎn)物應(yīng)是對應(yīng)的銨鹽，下邊請同學(xué)們寫出NH3與HNO3、H2SO4的反應(yīng)化學(xué)方程式，并預(yù)測可能會出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象。學(xué)生練習(xí)講NH3與易揮發(fā)性酸可生成白煙，與難揮發(fā)性酸也同樣可以反應(yīng)。板書NH3HNO3NH4NO3（白煙）2NH3H2SO4(NH4)2SO4（吸收NH3的方法）NH3H2OCO2NH4HCO3（俗稱碳銨）講前邊所討論的NH3的性質(zhì)涉及的反應(yīng)都是非氧化還原反應(yīng)，那么3價的N能否發(fā)生化合價的變化呢？在什么情況下可以改變呢？變化時NH3表現(xiàn)出氧化性還是還原性呢？NH3中N為最低價，應(yīng)具有還原性，需提供氧化劑。投影視頻氨的催化氧化板書3、氨的催化氧化4NH3+5O2 4NO+

11、6H2O 講這一反應(yīng)又叫氨的催化氧化(接觸氧化)，是工業(yè)上制HNO3的關(guān)鍵一步，用雙線橋表示電子轉(zhuǎn)移。講NH3除了能被氧氣催化氧化，在沒有催化劑的條件下，NH3也能被一些氧化劑氧化，對應(yīng)的產(chǎn)物的N2 投影視頻1、NH3還原氧化銅的實驗2、氨氣在純氧中點燃3、氨氣與氯氣的反應(yīng)板書4、氨氣的還原性(1) NH3 還原氧化銅：2NH3+3CuO 3Cu+N2+3H2O (2) 與純氧的反應(yīng)：4NH3+3O2(純) 2N2+6H2O (3) 與氯氣的反應(yīng)：若NH3不足，則2NH3+3Cl2 =6HCl+N2若NH3充足，則 8NH3+3Cl2 =6NH4Cl+N2 講若用濃氨水檢驗氯氣管道是否泄露。過

12、請大家閱讀一段資料：投影NH4HCO3 是常用的氮肥，俗稱碳銨，有一農(nóng)民看到買回的碳銨袋子有些臟，于是蘸水擦了擦，回去以后發(fā)現(xiàn)化肥有些發(fā)潮，于是將它放到太陽底下曬，曬過以后，覺得肥料好像變少了。由上述材料你知道銨鹽有什么性質(zhì)？由此得出，這種化肥在儲存、運輸時應(yīng)該注意什么？ 講像NH4Cl、NH4HCO3這樣由NH4和酸根離子構(gòu)成的化合物叫銨鹽，這就是下面咱們要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。板書(三) 銨鹽講由以上這段閱讀材料，你能推測出銨鹽具有什么樣的性質(zhì)呢？ 易溶于水，受熱易分解。板書1、物理性質(zhì)：易溶于水無色晶體。講剛剛我們在展示銨鹽樣品的時候，聞到了NH3的氣味，那么NH3是如何產(chǎn)生的？問到底是NH4HC

13、O3揮發(fā)產(chǎn)生還是分解產(chǎn)生呢？揮發(fā)和分解有何區(qū)別？是分解產(chǎn)生的，揮發(fā)是物理變化，分解是化學(xué)變化過NH4HCO3在常溫下就能分解產(chǎn)生NH3，說明NH4HCO3很不穩(wěn)定。那么，其他銨鹽是否也易分解呢？下面，我們來做一下NH4Cl分解實驗。演示實驗用試管加熱少許NH4Cl晶體現(xiàn)象：加熱后不久，試管上端的試管壁上有白色固體物質(zhì)生成。問試管壁上附著的固體又可能是什么呢？如何形成？講此固體還是NH4Cl晶體，因為在加熱時，NH4Cl會分解生成NH3和HCl，當(dāng)兩種氣體上升到溫度較低的地方又重新組合，生成了NH4Cl晶體。板書2、化學(xué)性質(zhì)(1) 銨鹽受熱易分解 NH4HCO3 =NH3 + H2O +CO2

14、NH4Cl NH3 + HCl 講非氧化性、易揮發(fā)的酸組成的銨鹽，加熱分解生成NH3和相應(yīng)的酸或其分解產(chǎn)物。講對于高沸點、難揮發(fā)性的酸組成的銨鹽在加熱時，只有NH3逸出，而酸保留下來。板書 (NH4)2SO4 2NH3 +H2SO4 講但對于一些易揮發(fā)性但氧化性的酸的銨鹽分解時發(fā)生氧化還原反應(yīng)，其產(chǎn)物隨溫度高低而異，板書5NH4NO3 2HNO3+4N2+9H2ONH4NO3=N2O+2H2O(撞擊或加熱)2NH4NO3=2N2+O2+4H2O (加熱到500)思考與交流若NaCl晶體中混合NH4Cl，可如何除去？ 加熱法。演示實驗在試管中加入少量 (NH4)2SO4溶液和NaOH溶液，加熱。

15、現(xiàn)象：加熱后，溶液中有氣泡生成，可聞到刺激性氣味，濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)。問上述實驗說明了銨鹽可能具有什么樣的性質(zhì)呢？板書(2) 與堿反應(yīng) (NH4)2SO4+2NaOHNa2SO4 +2NH3 +2H2O講銨鹽與堿反應(yīng)的實質(zhì)是NH4與OH反應(yīng)生成NH3H2O，而NH3H2O不穩(wěn)定，在受熱或濃溶液反應(yīng)的情況下，就寫成NH3和H2O的形式，而稀溶液反應(yīng)就寫成NH3H2O的形式。講銨鹽作氮肥時，不能與堿性物質(zhì)混用，也正是利用這一性質(zhì)來檢驗NH4的存在，當(dāng)然也是實驗室制取NH3的原理。板書（3）NH4的檢驗原理：NH4OHNH3H2O現(xiàn)象：有刺激性氣味氣體產(chǎn)生，能使紅色石蕊試紙變藍(lán)。學(xué)生自主實驗實驗

16、室制NH3邊協(xié)助學(xué)生操作，邊引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)板書（四）實驗室制NH31、實驗原理：2NH4ClCa(OH)2CaCl2+2NH3 +2H2O 講反應(yīng)是離子反應(yīng)，但此反應(yīng)為非水溶液中進行，因而寫不出離子反應(yīng)方程式。所用銨鹽不能用NH4NO3和NH4HCO3，因為加熱過程中NH4NO3可能發(fā)生爆炸性分解反應(yīng)，發(fā)生危險，而NH4HCO3受熱易分解產(chǎn)生O2，使生成的NH3中混有較多雜質(zhì)。另外選用消石灰Ca(OH)2，不能用NaOH和KOH代替，其主要原因是：NaOH、KOH具有易濕性，易結(jié)塊，不利于產(chǎn)生NH3。NaOH、KOH在高溫下能腐蝕玻璃管。除了用NH4Cl和消石灰固體共熱易NH3外，還可以在常溫下

17、用濃氨水與固體燒堿或生石灰混合快速制取NH3。講實驗裝置如圖，與O2的制備裝置相似。是典型的固體與固體熱反應(yīng)制備氣體的裝置。那么，作為一種典型的堿性氣體，可以用什么來干燥氨氣呢？板書2、干燥劑：堿石灰講不能選用濃硫酸、硅膠等酸性干燥劑，是因為酸堿反應(yīng)，而不能選用CaCl2，是因為CaCl2與NH3反應(yīng)生成CaCl28NH3板書3、收集方法：向下排空氣法4、檢驗：（1）濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)（2）沾有濃鹽酸的玻璃棒接近瓶口-白煙5、棉花團的作用：防止試管內(nèi)的NH3與管外空氣形成對流視頻NH3的工業(yè)用途講最后，請同學(xué)們小結(jié)一下NH3的用途。課堂練習(xí)1為了簡單地制取干燥的NH3，下列說法中適合的是(

18、 C )AN2 +3H2 2NH3 用NaOH進行干燥B加熱NH4HCO3，氣體用P2O5干燥C加熱濃氨水，氣體用堿石灰干燥DMg3N2+6H2O = 3Mg(OH)2+2NH3 用CaCl2干燥2有關(guān)氨氣的實驗較多，下面對這些實驗的實驗原理的分析中，正確的是A氨氣極易溶解于水的性質(zhì)可以解釋氨氣的噴泉實驗 B氨氣的還原性可以解釋氨氣與氯化氫的反應(yīng)實驗C銨鹽的水溶性大是實驗室中用NH4Cl和Ca(OH)2的混合物制取氨氣的原因DNH3H2O的熱不穩(wěn)定性可以解釋實驗室中用加熱氨水的方法制取氨氣3對于氨水的組成的敘述正確的是 ( ) A只含有氨分子和水分子 B只含有一水合氨分子和水分子C只含有氨分子

19、、水分子和一水合氨分子 D含有氨分子、水分子、一水合氨分子、銨根離子和氫氧根離子4檢驗氨氣可選用（）A濕潤的藍(lán)色石蕊試紙B干燥的紅色石蕊試紙C干燥的藍(lán)色石蕊試紙D濕潤的紅色石蕊試紙5噴泉實驗是一種常見的自然現(xiàn)象，其產(chǎn)生原因是存在壓強差。試根據(jù)下圖，回答下列問題：（1） 在圖A的燒瓶中充滿干燥氣體，膠頭滴管及燒杯中分別盛有液體。下列組合中不可能形成噴泉的是（ ）AHCl和HO BNH和HO CNH和汽油 DCO和NaOH溶液（2）在圖B的錐形瓶中，分別加入足量的下列物質(zhì)，反應(yīng)后可能產(chǎn)生噴泉的是（ ）ACu與稀鹽酸 BNaHCO與NaOH溶液CCaCO與稀硫酸 DNH4HCO與稀鹽酸（3）在圖B的

20、錐形瓶外放一水槽，錐形瓶中加入酒精，水槽中加入冷水后，再加入足量的下列物質(zhì)，結(jié)果也產(chǎn)生了噴泉。水槽中加入的物質(zhì)不可能是 A濃硫酸 B生石灰 C硝酸銨 D燒堿這種方法產(chǎn)生噴泉的原理是_。（4）比較圖A和圖B兩套裝置，以產(chǎn)生噴泉的原理來分析，圖A是_上部燒瓶內(nèi)壓強；圖B是_下部錐形瓶的壓強（填“增大”或“減小”）。城市中常見的人造噴泉及火山爆發(fā)的原理與上述_（填圖A或圖B）裝置的原理相似。（5）如果只提供如圖C的裝置，引發(fā)噴泉的方法是_。6請回答有關(guān)下列五種氣體：H2、O2、NO、NH3、NO2的問題。I.（1）與制取O2 的發(fā)生裝置相同的是 ；只能用一種方法收集的是 （2）以上氣體制備反應(yīng)中,有

21、一反應(yīng)在原理上與其它反應(yīng)都不能歸為同一類型，請寫出實驗室制取該氣體的方程式 II. 用右圖裝置進行噴泉實驗（圖中夾持裝置均已略去）。（1）若用圖1裝置進行噴泉實驗，上部燒瓶已裝滿干燥的氨氣，引發(fā)水上噴的操作是 該實驗的原理是 （2）若用圖2的裝置，請舉一例說明引發(fā)噴泉的方法。 III：若用同一燒瓶分別充滿如下氣體： HCl NH3 NO2進行噴泉實驗，實驗后燒瓶內(nèi)溶液液面的高度關(guān)系為 （用序號和“,或=”表示，下同），所得溶液物質(zhì)的量濃度大小關(guān)系為 ?！景鍟O(shè)計】合成氨工業(yè)：N2 +3H22NH3 第四章 第一節(jié) 氨 硫酸 硝酸一、氨(ammonia) (一) 氨的物理性質(zhì)1、無色 , 有特殊刺激性氣味的氣體，密度比空氣小。2、氨水密度比水小3、極易液化,液氨汽化時要吸收大量熱4、極易溶于水(二)