學(xué)案重要的含氨化工原料1氨氣

7/7重要的含氮化工原料【第一學(xué)時(shí)】【學(xué)習(xí)內(nèi)容】氨氣【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例或通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，了解氨的主要性質(zhì)。2．了解噴泉實(shí)驗(yàn)的原理。3．能根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)無(wú)機(jī)化合物轉(zhuǎn)化與制備的方案。【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】1．了解噴泉實(shí)驗(yàn)的原理。2．能根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)無(wú)機(jī)化合物轉(zhuǎn)化與制備的方案?！緦W(xué)習(xí)過(guò)程】一、【知識(shí)梳理】1．氨氣的物理性質(zhì)顏色氣味密度水溶性液化難易無(wú)色刺激性氣味比空氣小極易溶于水，1體積水大約可溶解700體積氨氣易被液化微點(diǎn)撥：液態(tài)氨汽化時(shí)要吸收大量的熱，使周?chē)臏囟燃眲∠陆担砸簯B(tài)氨在工業(yè)上常用來(lái)做制冷劑。2．噴泉實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置操作及現(xiàn)象結(jié)論①打開(kāi)活塞，并擠壓滴管的膠頭②燒杯中的溶液由玻璃管進(jìn)入燒瓶，形成噴泉，瓶?jī)?nèi)液體呈紅色氨極易溶于水，水溶液呈堿性3．氨水的性質(zhì)（1）氨氣溶于水，大部分和水反應(yīng)生成NH3·H2O，反應(yīng)的化學(xué)方程式是NH3＋H2ONH3·H2O。NH3·H2O很不穩(wěn)定，受熱易分解為氨氣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式是NH3·H2Oeq\o(=,\s\up10(△))NH3↑＋H2O。（2）氨水具有弱堿性，電離方程式是NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，能使酚酞溶液變紅色（或使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色）?！疚⑺伎肌扛鶕?jù)氨水的性質(zhì)分析，直接施用氨水作氮肥合理嗎？理由是什么？4．氨氣與氯化氫的反應(yīng)（1）將分別蘸有濃氨水、濃鹽酸的兩支玻璃棒漸漸靠近，觀察到的現(xiàn)象是有大量白煙產(chǎn)生。（2）這是因?yàn)闈獍彼畵]發(fā)產(chǎn)生的氨氣與濃鹽酸揮發(fā)產(chǎn)生的氯化氫在空氣中相遇迅速反應(yīng)生成氯化銨晶體小顆粒。（3）反應(yīng)的化學(xué)方程式是NH3＋HCl=NH4Cl。微點(diǎn)撥：（1）氨氣能與酸反應(yīng)生成銨鹽，其離子方程式是NH3＋H＋=NHeq\o\al(＋,4)。（2）銨鹽大多是無(wú)色晶體，運(yùn)輸、儲(chǔ)存比較方便，并且都能溶于水，易于被農(nóng)作物吸收。因此，固態(tài)氮肥已經(jīng)代替了氨水，成為目前使用最廣泛的化肥。5．從氮元素的化合價(jià)分析氨的性質(zhì)（1）NH3分子中氮元素的化合價(jià)為－3價(jià)，在化學(xué)反應(yīng)中氮元素化合價(jià)可能的變化是只能升高，不能降低，因此氨氣具有還原性。（2）請(qǐng)寫(xiě)出氨氣與氧氣在催化劑作用下生成NO的化學(xué)方程式：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up10(催化劑),\s\do8(△))4NO＋6H2O。二、初試身手（一）自主診斷1．判斷正誤（正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）（1）1mol/L的氨水中c（NH3·H2O）為1mol/L。 （×）（2）濃氨水與所有酸的反應(yīng)過(guò)程均可產(chǎn)生白煙。 （×）（3）NH3可以用水作噴泉實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明NH3易溶于水。 （√）（4）氨水加熱可以制NH3，說(shuō)明NH3·H2O易分解。 （√）2．下列關(guān)于氨的敘述中，錯(cuò)誤的是（）A．氨易液化，常用作制冷劑B．氨及易溶于水，因此可用來(lái)做噴泉實(shí)驗(yàn)C．氨極易溶于水，因此氨水比較穩(wěn)定（不容易分解）D．氨溶于水顯弱堿性，因此可使酚酞溶液變?yōu)榧t色C【氨易液化，常用作制冷劑，A項(xiàng)正確；極易溶于水的氣體（如NH3．HCl等）可用來(lái)做噴泉實(shí)驗(yàn)，B項(xiàng)正確；氨水不穩(wěn)定，受熱發(fā)生分解反應(yīng)（NH3·H2Oeq\o(=,\s\up10(△))NH3↑＋H2O），放出氨氣，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氨水顯弱堿性，可使酚酞溶液顯紅色，D項(xiàng)正確。】3．氨水滴到紅色石蕊試紙上，試紙變________色，原因是（用離子方程式表示）___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________?！敬鸢浮克{(lán)NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－（二）合作探究1．下列有關(guān)氨的敘述中不正確的是（）A．氨分子中氮元素的化合價(jià)只能升高，氨具有還原性B．氨的催化氧化反應(yīng)的方程式是4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up10(催化劑),\s\do8(△))4NO＋6H2OC．氨的催化氧化反應(yīng)中若氧氣過(guò)量則有紅棕色氣體生成D．氨的催化氧化屬于人工固氮D【氨分子中氮元素的化合價(jià)為最低價(jià)，只能升高不能降低，氨具有還原性。氨的催化氧化產(chǎn)生的一氧化氮與過(guò)量的氧氣反應(yīng)生成紅棕色的氣體二氧化氮。氨的催化氧化不屬于氮的固定?！?．已知X、Y、Z、W（含同一元素）之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系為Xeq\o(→,\s\up10(O2))Yeq\o(→,\s\up10(O2))Zeq\o(→,\s\up10(H2O))W，且X能與W發(fā)生反應(yīng)生成一種易溶于水的鹽，則X可能是（）A．N2 B．NO2C．NH3 D．NOC【根據(jù)題意可知X、Y、Z、W（含同一元素）均含N元素，由X能與W發(fā)生反應(yīng)生成一種易溶于水的鹽，知X是NH3，發(fā)生反應(yīng)：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up10(催化劑),\s\do8(△))4NO＋6H2O，2NO＋O2=2NO2，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO；且HNO3＋NH3=NH4NO3．】3．如圖所示的裝置中，干燥燒瓶?jī)?nèi)盛有某種氣體，燒杯和膠頭滴管內(nèi)盛放某種溶液。擠壓膠頭滴管的膠頭，下列與實(shí)驗(yàn)事實(shí)不相符的是（）A．CO2（濃NaOH溶液）/無(wú)色噴泉B．NH3（H2O含酚酞）/紅色噴泉C．SO2（濃NaOH溶液）/紅色噴泉D．HCl（AgNO3溶液）/白色噴泉C【氣體易與液體發(fā)生反應(yīng)或易溶于液體即可形成噴泉。CO2→NaOH溶液反應(yīng)，無(wú)色噴泉；NH3→H2O（含酚酞），易溶顯紅色，形成紅色噴泉；SO2→NaOH溶液反應(yīng)，無(wú)色噴泉；HCl→AgNO3溶液，反應(yīng)生成白色沉淀，形成白色噴泉；C項(xiàng)與實(shí)驗(yàn)事實(shí)不相符?！?．如圖所示為氨氣噴泉實(shí)驗(yàn)的裝置（圖中夾持裝置均已略去）（1）收集氨氣應(yīng)使用________法，要得到干燥的NH3可選用________作干燥劑。（2）用圖所示的甲裝置進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，上部燒瓶已裝滿(mǎn)干燥的氨氣，引發(fā)水上噴的操作是_____________________________________________________________________________________________________________________，該實(shí)驗(yàn)的原理是_________________________________________________________________________________________________________________。（3）如果只提供如圖所示的乙裝置，請(qǐng)說(shuō)明引發(fā)噴泉的方法______________________________________________________________________________________________________________________________。【解析】（1）對(duì)于難溶于水的氣體，最好用排水法收集，這樣得到的氣體較純凈。但NH3極易溶于水，只能用排空氣法，且NH3的相對(duì)分子質(zhì)量比空氣小，故用向下排空氣法。（2）干燥氣體時(shí)，最基本的要求是干燥劑不能與被干燥的氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。（3）產(chǎn)生噴泉的“動(dòng)力”是燒瓶?jī)?nèi)外有壓強(qiáng)差?！敬鸢浮浚?）向下排空氣堿石灰（2）打開(kāi)止水夾，擠出膠頭滴管中的水氨氣極易溶于水，致使燒瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)迅速減小，與燒瓶外形成壓強(qiáng)差（3）打開(kāi)止水夾，用手（或熱毛巾等）將燒瓶捂熱，氨氣受熱膨脹，趕出玻璃管內(nèi)的空氣，氨氣與水接觸，即產(chǎn)生噴泉【精煉反饋】1．下列氣體通入水中所得溶液呈堿性的氣體是（）A．NH3 B．NO2C．SO2 D．HClA【NH3通入水中發(fā)生反應(yīng)NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，溶液呈堿性?！?．下列關(guān)于氨水的敘述正確的是（）A．氨水顯堿性，是因?yàn)榘彼且环N弱堿B．氨水和液氨成分相同C．氨水中物質(zhì)的量濃度最大的粒子是NH3（除水外）D．1mol·L－1的氨水指在1L溶液中含NH3．NH3·H2O、NHeq\o\al(＋,4)物質(zhì)的量之和為1molD【溶于水的氨氣大部分與水反應(yīng)生成NH3·H2O，所以，除水外，物質(zhì)的量濃度最大的粒子是NH3·H2O；NH3·H2O是一種弱堿，在水中發(fā)生部分電離使溶液呈堿性；氨水中共含有六種粒子，分別是H2O、NH3．NH3·H2O、NHeq\o\al(＋,4)、OH－和少量的H＋，是一種混合物，液氨是純凈物，只有NH3分子?！?．某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)了一瓶無(wú)色而有刺激性氣味的氣體，根據(jù)氣味判斷可能是氨氣，但不能確定是氨氣。下列提供的方法中，能幫他檢驗(yàn)該氣體是否為氨氣的是（）A．將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在打開(kāi)的瓶口B．將濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙放在打開(kāi)的瓶口C．用蘸有濃硫酸的玻璃棒靠近打開(kāi)的瓶口D．將干燥的紅色石蕊試紙放在打開(kāi)的瓶口A【氨氣使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色。】4．如圖是實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行氨溶于水的“噴泉實(shí)驗(yàn)”的裝置，下列敘述不正確的是（）A．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明氨氣極易溶于水B．進(jìn)入燒瓶中的液體顏色由無(wú)色變?yōu)榧t色，說(shuō)明氨水呈堿性C．氨水很穩(wěn)定，將燒瓶?jī)?nèi)的紅色溶液加熱顏色不會(huì)發(fā)生變化D．形成“噴泉”的主要原因是氨氣溶于水后，燒瓶?jī)?nèi)的氣壓小于大氣壓C【由于氨氣極易溶于水，當(dāng)少量水進(jìn)入盛有氨氣的干燥燒瓶時(shí)，燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)迅速減小且小于大氣壓，使滴有酚酞的水噴入燒瓶形成噴泉，A、D項(xiàng)正確；由于氨水有弱堿性，從而使酚酞由無(wú)色變?yōu)榧t色，B項(xiàng)正確；氨水不穩(wěn)定，受熱易分解放出氨氣，從而使堿性減弱，故滴有酚酞呈紅色的氨水受熱后紅色變淺或褪去，C項(xiàng)錯(cuò)誤?！?．利用如圖所示的裝置，可以驗(yàn)證NH3和HCl的有關(guān)性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)前A、B、C活塞均關(guān)閉。（1）若要在燒瓶Ⅱ中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，燒瓶Ⅰ中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，其操作方法是________________________________________________________________________________________________________________________。（2）若先打開(kāi)A、c活塞，再擠壓膠頭滴管，在燒瓶中可觀察到的現(xiàn)象是__________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）通過(guò)擠壓膠頭滴管和控制活塞的開(kāi)關(guān)，在燒瓶Ⅰ中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，燒瓶Ⅱ中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，其操作方法是__________________________________________________________________________________________?！窘馕觥勘绢}主要從NH3的性質(zhì)和噴泉實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)。（1）若要在燒瓶Ⅱ中產(chǎn)生噴泉實(shí)驗(yàn)，必然使燒瓶Ⅱ中壓強(qiáng)小于大氣壓強(qiáng)，則根