《5.2第二節(jié)　氮及其化合物》導學案課件

第1課時氮氣與氮的固定一氧化氮和二氧化氮《第二節(jié)

氮及其化合物》導學案課件知識鋪墊新知預習自主測試1.空氣中主要含有氮氣和氧氣,其中氮氣的性質穩(wěn)定,可作保護氣。2.N2的密度與空氣相差不大,不可采用排空氣法收集,可用排水法收集。知識鋪墊新知預習自主測試一、氮氣與氮的固定1.自然界中的氮元素2.氮氣的化學性質(1)穩(wěn)定性:通常情況下氮氣難與其他物質發(fā)生化學反應,無法被大多數(shù)生物體直接吸收?！疚⑺伎肌繛楹蔚獨獾幕瘜W性質很穩(wěn)定?提示氮分子內兩個氮原子之間以共價三鍵結合,斷開該化學鍵需要較多的能量。知識鋪墊新知預習自主測試(2)氮氣與金屬或非金屬單質的反應3.氮的固定(1)定義:將大氣中游離態(tài)的氮轉化為氮的化合物的過程。(2)分類①自然固氮:大自然通過閃電釋放的能量將空氣中的氮氣轉化為含氮的化合物,或者通過豆科植物的根瘤菌將氮氣轉化為氨。②人工固氮:人類通過控制條件,將氮氣氧化或還原為氮的化合物。最重要的人工固氮途徑是工業(yè)合成氨。知識鋪墊新知預習自主測試二、一氧化氮和二氧化氮1.物理性質2.化學性質(1)常溫下,NO不穩(wěn)定,易與O2結合。化學方程式為2NO+O2===2NO2。(2)NO2溶于水時與水發(fā)生反應?；瘜W方程式為3NO2+H2O===2HNO3+NO。知識鋪墊新知預習自主測試1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)(1)NO和NO2的顏色、氣味、水溶性不同,但它們都是有毒的氣體。(

)(2)實驗室只能用排水法收集NO,用向上排空氣法收集NO2。(

)(3)NO具有較強的還原性,在空氣中極易被氧化。(

)(4)將盛滿NO的試管打開塞子置于空氣中,無色氣體變?yōu)榧t棕色。(

)(5)打磨好的鎂帶在空氣中燃燒可得到純凈的Mg3N2。(

)答案:(1)√

(2)√

(3)√

(4)√

(5)×知識鋪墊新知預習自主測試2.下列過程沒有起到氮的固定作用的是(

)A.N2與O2反應生成NOB.NH3經(jīng)催化氧化生成NOC.N2與H2在一定條件下合成氨D.豆科植物的根瘤菌將空氣中的氮氣轉化為含氮化合物答案:B知識鋪墊新知預習自主測試3.下列說法正確的是(

)A.一氧化氮和二氧化氮都可用排水法收集B.二氧化氮既有氧化性,又有還原性C.通常情況下,二氧化氮和一氧化氮都是無色的有毒氣體D.一氧化氮只具有還原性答案:B解析:NO2易溶于水,且溶于水時與水發(fā)生反應,不能用排水法收集,A項錯誤;二氧化氮與水反應時,既作氧化劑又作還原劑,B項正確;通常情況下,一氧化氮為無色氣體,二氧化氮為紅棕色氣體,它們都是有毒氣體,C項錯誤;一氧化氮中氮元素顯+2價,很容易被氧化,作還原劑,具有還原性,也可以被還原,作氧化劑,具有氧化性,D項錯誤。任務素養(yǎng)脈絡隨堂檢測氮的氧化物溶于水的有關計算問題探究【實驗探究】NO2被H2O吸收的實驗NO2能溶于H2O并發(fā)生反應,為了使NO2盡可能被H2O吸收,某化學興趣小組設計了如下實驗步驟,以探究NO2被H2O吸收的程度。步驟①:將盛滿NO2氣體的試管倒置于盛水的水槽中,如圖甲所示。任務素養(yǎng)脈絡隨堂檢測步驟②:將O2緩慢通入步驟①的試管中,如圖乙所示。

任務素養(yǎng)脈絡隨堂檢測1.步驟①中:試管內氣體的顏色和水位有何變化?發(fā)生反應的化學方程式是什么?2.步驟②中試管內氣體的顏色和體積怎樣變化,試管內水位怎樣變化?主要發(fā)生哪些反應?提示緩慢通入O2時,試管內無色氣體變?yōu)榧t棕色,后又變?yōu)闊o色,但氣體體積減小,液面不斷上升。發(fā)生反應:2NO+O2===2NO2,3NO2+H2O===2HNO3+NO。任務素養(yǎng)脈絡隨堂檢測3.當液體充滿整個試管時,通入的O2與原試管內的NO2體積之比是多少?寫出總反應的化學方程式。提示當液體充滿試管時,NO2和通入的O2恰好完全反應生成HNO3,即4NO2+O2+2H2O===4HNO3,因此V(NO2)∶V(O2)=4∶1。4.在相同條件下,向同一試管中分別通入NO和O2,然后倒置于水槽中,若溶液充滿試管,則通入的NO和O2的體積比為多少?提示4∶3。任務素養(yǎng)脈絡隨堂檢測知識拓展氮的氧化物溶于水的有關定量關系1.相關反應原理3NO2+H2O===2HNO3+NO①2NO+O2===2NO2②由方程式①×2+②得:4NO2+O2+2H2O===4HNO3③由方程式①×2+②×3得:4NO+3O2+2H2O===4HNO3④任務素養(yǎng)脈絡隨堂檢測2.氮氧化物溶于水的不同情況及剩余氣體分析(1)NO2與O2的混合氣體溶于水(反應③)溫馨提示:氮的氧化物與O2的混合氣體溶于水時,剩余的氣體可能是O2,也可能是NO,但不可能是NO2,因為NO2會與水反應生成HNO3和NO。任務素養(yǎng)脈絡隨堂檢測素能應用典例一定條件下,將等體積的NO和O2充入同一試管,并將試管倒立于水槽中,充分反應后剩余氣體的體積約為原氣體總體積的(

)答案:C任務素養(yǎng)脈絡隨堂檢測變式訓練將40mLNO2和NO的混合氣體通入倒立于水槽中盛滿水的試管里,充分反應后試管中剩余20mL氣體,則原混合氣體中NO2和NO的體積比為

(

)A.2∶1 B.1∶3 C.3∶1 D.1∶1答案:C解析:所以原混合氣體中V(NO)=40

mL-30

mL=10

mL,因此V(NO2)∶V(NO)=30

mL∶10

mL=3∶1。

任務素養(yǎng)脈絡隨堂檢測任務素養(yǎng)脈絡隨堂檢測1.下列關于氮氣的說法中錯誤的是(

)A.通常情況下N2性質很穩(wěn)定,所以N2可以在電焊時作保護氣答案:C解析:N2很穩(wěn)定,常用作保護氣;在高溫下N2與O2產(chǎn)生的NO易被氧化為NO2,故汽車尾氣會造成環(huán)境污染;N2在空氣中的體積含量約為

;N2與金屬Mg反應時,作氧化劑。任務素養(yǎng)脈絡隨堂檢測2.下列關于NO和NO2的敘述正確的是(

)A.NO是一種紅棕色氣體B.常溫常壓下,NO不能與空氣中的氧氣直接化合C.含等質量的氧元素的NO和CO的物質的量相等D.NO2可用排水法收集答案:C解析:解答本題要抓住NO易被氧化、NO2易與水反應的特點。NO是無色的氣體,A項錯誤;常溫常壓下,NO易與空氣中的氧氣直接化合生成NO2,B項錯誤;NO2能與水反應,故不能用排水法收集,D項錯誤。任務素養(yǎng)脈絡隨堂檢測3.下列物質的轉化必須加入氧化劑且通過一步反應就能完成的是(

)①N2→NO2

②NO2→NO

③NO2→HNO3

④N2→NOA.① B.② C.④ D.③答案:C解析:該題有兩個要求:(1)必須加入氧化劑;(2)通過一步反應就能完成。反應①、③、④從化合價角度來看都有元素化合價升高,但反應①N2→NO2不能通過一步反應完成;而反應③NO2→HNO3中,雖然氮元素的化合價升高,但不加氧化劑也能完成,如反應3NO2+H2O===2HNO3+NO,NO2既是氧化劑又是還原劑;只有反應④N2→NO必須加入氧化劑且通過一步反應就能完成。任務素養(yǎng)脈絡隨堂檢測4.NO2溶于水時,與水反應,該反應的氧化劑和還原劑的物質的量之比是(

)A.2∶1 B.1∶2 C.3∶1 D.1∶3答案:B解析:NO2與H2O的反應中,NO2既作氧化劑又作還原劑:根據(jù)得失電子守恒,n(氧化劑)∶n(還原劑)=1∶2。任務素養(yǎng)脈絡隨堂檢測5.如圖所示,室溫下向盛有3.0mLNO的試管中緩緩通入1.5mLO2(所有氣體體積均在標準狀況下測定)。請回答下列問題:(1)寫出觀察到的現(xiàn)象:①

;

②

;

③

。

(2)最終試管中剩余的氣體是

,體積為

。

答案:(1)①通入O2后試管內氣體變?yōu)榧t棕色②試管內液面升高③最后試管內液體沒有全部充滿,有無色氣體剩余(2)NO

1.0mL任務素養(yǎng)脈絡隨堂檢測第2課時

氨和銨鹽知識鋪墊新知預習自主測試1.農(nóng)作物所必需的營養(yǎng)元素中,氮、磷、鉀需要量較大。2.可用作氮肥的物質有尿素[CO(NH2)2]、氨水、銨鹽如碳酸氫銨(NH4HCO3)和氯化銨(NH4Cl)、硝酸鹽如硝酸銨(NH4NO3)和硝酸鈉(NaNO3)等(在括號內填化學式)。3.取少量硫酸銨或氯化銨固體,加入少量熟石灰粉末,混合、研磨,可聞到一股刺激性氣味,這是氨的氣味。知識鋪墊新知預習自主測試一、氨1.物理性質【微思考1】液氨為何可用作制冷劑?提示液氨汽化要吸收大量的熱,使周圍溫度急劇降低。知識鋪墊新知預習自主測試2.化學性質(1)氨與水的反應①常用噴泉實驗來驗證NH3易溶于水。②NH3溶于水形成的溶液叫氨水,氨溶于水時,會與水結合成一水合氨(化學式NH3·H2O)?；瘜W方程式為NH3+H2ONH3·H2O。③一水合氨是一種弱堿,在水中有一小部分發(fā)生電離:。所以氨水顯堿性,能使酚酞溶液變紅或使紅色的石蕊試紙變藍。【微思考2】氨水和液氨是同一物質嗎?提示不是同一物質。氨水是氨的水溶液,屬于混合物;而液氨是純凈物,成分為NH3。知識鋪墊新知預習自主測試(2)氨與酸的反應與HCl反應原理:NH3+HCl===NH4Cl。實驗操作:將兩根分別蘸有濃氨水和濃鹽酸的玻璃棒相互靠近。實驗現(xiàn)象:有白煙生成。實驗應用:用于NH3和HCl氣體的互相檢驗。(3)氨的還原性在加熱和有催化劑(如鉑)的條件下,氨能被氧氣氧化為一氧化氮和水:4NH3+5O24NO+6H2O(工業(yè)制硝酸的基礎)。知識鋪墊新知預習自主測試二、銨鹽1.物理性質都是無色或白色晶體,都易溶于水。2.化學性質(1)不穩(wěn)定性(2)與堿反應氯化銨與熟石灰反應的化學方程式為知識鋪墊新知預習自主測試知識鋪墊新知預習自主測試三、氨的實驗室制法試劑—Ca(OH)2和NH4Cl

↓原理—Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O

↓裝置—固+固

氣(與制取O2的裝置相同)

↓收集—向下排空氣法

↓驗滿—濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口(變藍)、蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口(產(chǎn)生白煙)知識鋪墊新知預習自主測試【微思考3】如何檢驗試管中已集滿氨?提示(1)將濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口,若試紙變藍,即可說明氨氣已集滿。(2)用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口,若有白煙生成,即可說明氨氣已集滿。知識鋪墊新知預習自主測試1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)(1)氨水能導電,故NH3是電解質。(

)(2)液氨和氨水是同一種物質。(

)(3)氨氣極易溶于水,所得溶液顯堿性。(

)(4)NH3中氮元素顯-3價,處于最低價態(tài),具有一定的還原性,在一定條件下可被O2氧化。(

)(5)可用蘸有濃鹽酸的玻璃棒檢驗集氣瓶中NH3的存在。(

)答案:(1)×

(2)×

(3)√

(4)√

(5)√知識鋪墊新知預習自主測試2.下列有關氨的性質的敘述中,正確的是(

)A.氨催化氧化可直接生成NO2B.氨水呈堿性C.氨和酸相遇都能產(chǎn)生白色煙霧答案:B任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測氨及銨鹽的性質問題探究1.1mol·L-1的氨水中NH3·H2O的濃度就是1mol·L-1嗎?氨水中的溶質通常被認為是什么?提示不是,溶液中NH3、

、NH3·H2O的濃度之和為1

mol·L-1;通常認為氨水中的溶質是NH3。2.為什么蘸有濃氨水和濃鹽酸的兩支玻璃棒靠近時會產(chǎn)生白煙?蘸有濃氨水和濃硫酸的兩支玻璃棒靠近時是否會產(chǎn)生白煙?提示濃氨水和濃鹽酸均有揮發(fā)性,揮發(fā)出來的NH3和HCl在空氣中相遇,化合生成NH4Cl固體小顆粒,即為白煙。濃硫酸沒有揮發(fā)性,故不可能形成白煙。任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測3.銨鹽有哪些共性?所有的銨鹽受熱分解都會產(chǎn)生氨氣嗎?提示銨鹽都易溶于水、受熱易分解、與堿反應放出氨氣。不是所有的銨鹽受熱分解都會產(chǎn)生氨氣,如硝酸銨。4.氨和銨鹽之間是如何轉化的?提示氨與酸反應生成銨鹽,銨鹽與堿反應生成氨。5.檢驗氨時使用的紅色石蕊試紙為什么要先潤濕?檢驗溶液中的

時,加入氫氧化鈉溶液后為什么要加熱溶液?提示氨只有與水反應生成NH3·H2O才能電離出OH-;氨極易溶于水,如果不加熱,氨很難逸出。任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測知識拓展1.液氨與氨水的比較任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測3.銨鹽受熱分解固態(tài)銨鹽受熱分解的產(chǎn)物較復雜,組成銨鹽的酸根離子對應的酸的性質不同,銨鹽分解產(chǎn)物不同。(1)組成銨鹽的酸根離子對應的酸是非氧化性的揮發(fā)性酸時,則加熱時酸與氨同時揮發(fā),冷卻時又重新化合生成銨鹽。例如:NH4Cl(2)組成銨鹽的酸根離子對應的酸是氧化性酸時,則加熱時發(fā)生氧化還原反應,無氨逸出。如NH4NO3分解不生成NH3,而生成N2。4.銨鹽跟堿反應——銨鹽的通性銨鹽無論是固體狀態(tài)還是存在于溶液中都能與強堿反應。(1)固體間反應:反應條件是加熱或攪拌,產(chǎn)生NH3。(2)溶液中反應:由于NH3極易溶于水,所以產(chǎn)生的NH3會溶解,若溶液濃度很大,會有少量NH3逸出,加熱溶液可使NH3大量逸出。任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測素能應用典例1以下有關氨及銨鹽的敘述中,不正確的是

(

)A.銨態(tài)氮肥不能與堿性物質如草木灰混合施用B.氨的噴泉實驗體現(xiàn)了氨的溶解性和氧化性C.實驗室常用固體氯化銨與氫氧化鈣反應制取氨D.氨具有還原性,一定條件下可與氧化性物質如氧氣發(fā)生反應答案:B解析:銨態(tài)氮肥與堿性物質如草木灰反應,放出氨從而降低肥效,A項正確;氨的噴泉實驗體現(xiàn)了氨極易溶于水的性質,不能體現(xiàn)其有氧化性,B項不正確;氨具有還原性,在有催化劑的條件下加熱能與O2發(fā)生反應,氨被氧化為NO,常溫下氨還能被氯氣氧化,D項正確。任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測變式訓練1有關氨的實驗較多,下面對這些實驗原理的分析中,正確的是(

)A.氨極易溶于水,可以用來做噴泉實驗B.氨的還原性可以解釋氨與氯化氫的反應實驗C.NH3·H2O不穩(wěn)定,實驗室可用NH4Cl和石灰水制取氨D.NH3液化時放出大量的熱,因而,不能用氨作制冷劑答案:A解析:NH3與HCl的反應為非氧化還原反應,B項錯誤;因NH3易溶于水,實驗室制NH3用NH4Cl固體和熟石灰加熱,C項錯誤;液氨汽化時,吸收大量熱,可用液氨作制冷劑,D項錯誤。任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測氨的實驗室制法問題探究1.實驗制取氨一般用NH4Cl和Ca(OH)2作為原料,堿為什么不用NaOH?銨鹽為什么不用碳酸銨?提示不用NaOH是因為NaOH易吸水結塊,而且對玻璃儀器的腐蝕性較強;不用碳酸銨是因為碳酸銨分解會產(chǎn)生CO2,使收集到的氨不純。2.能否用加熱氯化銨固體的方法制取氨?為什么?提示不能,氯化銨加熱分解為氨和氯化氫,但是遇冷后二者會立即結合成氯化銨,收集不到氨。任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測3.實驗室制備氨時,導管口為什么要插入試管底部?試管口塞有用水或稀硫酸浸濕的棉花團的作用是什么?提示氨的密度比空氣的小,插入試管底部相當于利用向下排空氣法將空氣排出,收集氨。塞棉花團的作用是(1)防止生成的氨與空氣發(fā)生對流,使收集到的氨不純;(2)抑制氨逸出,防止污染空氣。4.為收集干燥的氨,氨可用哪些干燥劑干燥?提示只能用堿性干燥劑,如生石灰;不能用酸性干燥劑,如P2O5、濃硫酸等;也不能用CaCl2,因為CaCl2會與NH3結合成CaCl2·8NH3。5.氨極易溶于水,實驗室中吸收多余的氨,能否直接將導管插入水中?為什么?提示不能,會發(fā)生倒吸。任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測知識拓展氨的實驗室制法

任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測3.干燥裝置:通常用堿石灰干燥,不能使用濃硫酸,也不能用無水CaCl2,可將堿石灰放在干燥管或U形管中。4.收集方法:向下排空氣法,導管應插入試管的底部。5.驗滿方法:①用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗,試紙變藍;②用蘸有濃鹽酸的玻璃棒檢驗,產(chǎn)生白煙。6.尾氣處理多余的氨要吸收掉(可在導管口放一團用水或稀硫酸浸濕的棉花球),以免污染空氣。吸收尾氣時要防止倒吸,常采用的裝置有:任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測7.快速制取少量氨的方法

任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測素能應用典例2氨是化學實驗室常需制取的氣體。實驗室制取氨通常有兩種方法:①用固體氫氧化鈣與氯化銨共熱;②在常溫下用固體氫氧化鈉與濃氨水反應。(1)下面的制取裝置圖中,方法①應選用裝置

(填“A”或“B”,下同),方法②應選用裝置

。

(2)在制取后,如果要干燥氨,應選用的干燥劑是

。

A.濃硫酸B.固體氫氧化鈉C.五氧化二磷(3)檢驗集氣瓶中是否收集滿氨的方法是

。

任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測答案:(1)A

B

(2)B(3)將濕潤的紅色石蕊試紙放在集氣瓶口處,如試紙變藍,說明氣體已收集滿解析:A裝置適用于固體與固體加熱制氣體,B裝置適用于液體與固體(或液體)不加熱制氣體。NH3為堿性氣體,應用堿性干燥劑干燥。檢驗NH3一般用濕潤的紅色石蕊試紙。任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測變式訓練2下面是實驗室制取氨的裝置和選用的試劑,其中錯誤的是(

)任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測答案:C解析:NH4HCO3固體受熱分解生成NH3、CO2和H2O,氣體進入盛有堿石灰的干燥管,堿石灰吸收二氧化碳和水蒸氣,生成純凈的氨,A項正確;向CaO中滴加濃氨水,CaO遇水生成Ca(OH)2,同時放出大量熱量,也會促使?jié)獍彼纸獬霭?B項正確;加熱固體制氣體時,試管口應略向下傾斜,使產(chǎn)生的水能夠流出,以免聚集在試管口的水倒流回試管底而將試管炸裂,C項錯誤;D項,加熱濃氨水制取NH3的方法和試劑都是正確的。任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測噴泉實驗問題探究NH3易溶于水的實驗任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測1.根據(jù)以上實驗,試述形成噴泉的原因是什么?提示因氨氣迅速溶解在從膠頭滴管擠壓出的少量水中,使燒瓶內的壓強迅速減小,與外界大氣形成較大的壓強差,在壓強差作用下,燒杯內溶液被壓入燒瓶,通過帶尖嘴的導管噴出,形成噴泉。2.某同學做該實驗時,打開止水夾后將膠頭滴管內的水擠入燒瓶內,并未產(chǎn)生噴泉,試分析實驗失敗可能的原因是什么?提示①裝置氣密性不好,②收集的NH3純度較低,③燒瓶不干燥等。3.若條件是標準狀況,則最終燒瓶所得溶液的物質的量濃度為多少?任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測知識拓展1.噴泉形成原理——燒瓶內部壓強減小,內外形成一定壓強差當氣體接觸外部的水或溶液時,由于氣體大量溶解或與溶液中的溶質發(fā)生化學反應,從而使燒瓶內氣壓迅速降低,在外界大氣壓作用下,外部液體迅速進入燒瓶,通過尖嘴導管噴出,形成噴泉。2.引發(fā)噴泉的實驗操作:打開止水夾,擠壓膠頭滴管,或其他形成壓強差引發(fā)液體向燒瓶中流動噴射的操作。任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測3.使容器內外產(chǎn)生較大壓強差的兩種方法:4.常見能形成噴泉的物質組合:任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測素能應用典例3噴泉是一種常見的現(xiàn)象,其產(chǎn)生的原因是存在壓強差。(1)圖Ⅰ為化學教學中常用的噴泉實驗裝置。在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

。

A.SO2和H2O B.CO2和NaOH溶液C.NH3和H2O D.NO和H2O任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測(2)比較圖Ⅰ和圖Ⅱ兩套裝置,從產(chǎn)生噴泉的原理來分析,圖Ⅰ是

(填“增大”或“減小”,下同)上部燒瓶內氣體壓強;圖Ⅱ是

下部錐形瓶內氣體壓強。城市中常見的人造噴泉及火山爆發(fā)的原理與上述

(填“圖Ⅰ”或“圖Ⅱ”)中裝置的原理相似。

(3)某學生積極思考噴泉原理的應用,設計了如圖Ⅲ所示的裝置。①如果關閉活塞c,打開活塞a、b,再擠壓膠頭滴管。則可能出現(xiàn)的現(xiàn)象為

。

②在①操作的基礎上,打開活塞c,產(chǎn)生的現(xiàn)象是

。

答案:(1)D

(2)減小增大圖Ⅱ(3)①盛有NH3的集氣瓶中產(chǎn)生大量的白煙②兩燒瓶中同時產(chǎn)生噴泉任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測解析:(1)SO2和NH3均易溶于H2O,CO2能與NaOH溶液發(fā)生反應而溶解,三者均能形成足夠大的壓強差,形成噴泉;只有D項NO不溶于水,不能形成足夠大的壓強差,不可能形成噴泉。(2)對形成噴泉的可能原因進行歸納和總結,圖Ⅰ是因為燒瓶內氣體壓強突然減小而產(chǎn)生壓強差,形成噴泉;圖Ⅱ則是因為下部錐形瓶內的氣體壓強增大而產(chǎn)生壓強差,形成噴泉?，F(xiàn)實生活中的人造噴泉及火山爆發(fā)的原理與圖Ⅱ原理相似。(3)圖Ⅲ裝置中如果關閉活塞c,打開活塞a、b,再擠壓膠頭滴管,氨溶解,右邊燒瓶內氣體壓強減小,左邊燒瓶內的HCl進入右邊燒瓶,發(fā)生反應NH3+HCl===NH4Cl,在燒瓶中產(chǎn)生大量的白煙,左、右兩燒瓶壓強均急劇減小,此時打開活塞c,則兩燒瓶中同時產(chǎn)生噴泉。任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測變式訓練3利用如圖所示裝置,在錐形瓶中,分別加入足量的下列物質,反應后可能產(chǎn)生噴泉的是(

)A.Cu與稀鹽酸B.NaHCO3與NaOH溶液C.CaCO3與稀硫酸D.NH4HCO3與稀鹽酸答案:D解析:根據(jù)題意只要能在錐形瓶內反應產(chǎn)生氣體,壓強大于圓底燒瓶內壓強即可,故應選NH4HCO3和稀鹽酸。A項中兩物質不反應,B項中反應不生成氣體,C項生成的CaSO4附著在CaCO3的表面會阻止反應的進行。注意該裝置中玻璃導管的作用是使燒瓶內外壓強相等。任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測1.右圖是實驗室進行氨溶于水的“噴泉實驗”的裝置,下列敘述不正確的是(

)A.該實驗說明氨極易溶于水B.進入燒瓶中的液體顏色由無色變?yōu)榧t色,說明氨水呈堿性C.氨水很穩(wěn)定,將燒瓶內的紅色溶液加熱顏色不會發(fā)生變化D.形成“噴泉”的主要原因是氨溶于水后,燒瓶內的氣壓小于大氣壓答案:C解析:由于氨極易溶于水,當少量水進入盛有氨的燒瓶會使燒瓶內壓強迅速減小且小于大氣壓,使滴有酚酞的水進入燒瓶形成噴泉,A、D項正確;由于氨水有弱堿性,從而使酚酞由無色變?yōu)榧t色,B項正確;氨水不穩(wěn)定,受熱易分解放出氨,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項錯誤。任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測2.下列關于氨的說法中正確的是(

)A.氨可以用濃硫酸干燥B.氨溶于水顯弱堿性,因此氨可使?jié)駶櫟姆犹?/p>

試紙變藍C.氨本身沒有毒,故發(fā)生液氨大量泄漏時,人們可不必采取任何防范措施D.吸收NH3可用右圖所示的裝置防止倒吸答案:D解析:氨屬于堿性氣體,不能用酸性干燥劑干燥;濕潤的酚酞試紙遇NH3會變紅;雖然氨并不能稱為有毒氣體,但由于氨的溶解度極高,且極易揮發(fā),所以常被吸附在皮膚黏膜和眼黏膜上,從而產(chǎn)生刺激和炎癥,故發(fā)生液氨大量泄漏時,人們必須采取一定的防范措施,例如根據(jù)氨的密度小的特征,可以向地勢低、逆風的方向跑離事故區(qū),故A、B、C項錯誤。四氯化碳是一種油狀液體,氨不溶解于其中,圖中裝置可防倒吸,D項正確。任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測3.檢驗銨鹽溶液的方法是取少量待測溶液滴入試管中,然后(

)A.加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口檢驗B.加強堿溶液后再加熱,最后再滴入無色酚酞溶液C.加熱,用蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口檢驗D.加燒堿溶液后再加熱,最后再用濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口檢驗答案:D解析:并非所有銨鹽加熱分解都會產(chǎn)生NH3,A、C兩項錯誤;加堿溶液共熱后,NH3將逸出,B項錯誤。任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測4.用加熱法可以分離的一組物質是(

)A.氯化銨和消石灰 B.碳酸氫銨和過氧化鈉C.氯化銨和氯化鈉 D.碘和氯化銨答案:C解析:任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測5.某學校興趣小組探究制取氨的實驗如下:(1)甲同學擬用下列實驗方法制備氨,其中合理的是

(填字母,下同)。

A將氯化銨固體加熱分解B.將濃氨水滴入氫氧化鈉固體中C.將氫氧化鈉固體加入濃氨水中D.將氯化銨稀溶液滴入氫氧化鈉固體中(2)根據(jù)(1)中所選藥品,該同學欲用下列常見的實驗室制氣裝置制取氨,適宜的裝置是

。

任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測(3)氣體的性質是氣體收集方法選擇的主要依據(jù),下列性質與收集方法無關的是

(填序號)。

①密度②顏色③溶解性④熱穩(wěn)定性③與氧氣反應(4)下圖是甲同學設計收集氨的幾種裝置,其中可行的是

(填字母),集氣的原理是

。

任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測答案:(1)B

(2)C

(3)②④(4)d氨的密度比空氣的小,采用短管進氨氣,長管出空氣,即可收集氨解析:(1)加熱氯化銨產(chǎn)生氯化氫和氨,遇冷又轉化為氯化銨固體,不能制取氨;用濃氨水與氫氧化鈉固體混合制氨時,將氨水滴入氫氧化鈉固體中更便于操作,而且可以節(jié)約氨水的用量;氨極易溶于水,若用稀溶液制取,產(chǎn)量較少。(2)根據(jù)所選試劑分析,不需要加熱條件。(3)收集氣體可采用排空氣法(氣體密度與空氣密度的差異、氣體不能被氧氣氧化等),也可采用排水法(不易溶于水)。(4)氨極易溶于水,且氨氣的密度比空氣的小,因此采用向下排空氣法收集。第3課時

硝酸

酸雨及防治知識鋪墊新知預習自主測試1.鹽酸、稀硫酸與金屬銅不反應,因Cu在金屬活動性順序中排在氫之后。2.濃硫酸與Cu在常溫下不反應,加熱條件下發(fā)生反應的化學方程式為3.從N元素的化合價分析,HNO3只有氧化性。知識鋪墊新知預習自主測試一、硝酸1.物理性質硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體。2.化學性質(1)不穩(wěn)定性濃硝酸見光或者受熱會分解產(chǎn)生二氧化氮:濃硝酸的保存:一般保存在棕色試劑瓶中,并放置在陰涼處?！疚⑺伎?】實驗室中濃硝酸顯黃色的原因。提示濃硝酸分解生成的二氧化氮又溶于硝酸所致。知識鋪墊新知預習自主測試(2)強氧化性①與金屬銅的反應濃、稀硝酸與銅反應的化學方程式分別為:【微思考2】(1)在硝酸與銅的反應中,體現(xiàn)了硝酸的哪些性質?(2)濃硝酸、稀硝酸與Cu反應的還原產(chǎn)物分別為NO2、NO,反應中稀硝酸中氮元素的化合價降低較多,說明稀硝酸氧化性比濃硝酸強,對嗎?提示(1)強氧化性、酸性。(2)不對。濃硝酸氧化性比稀硝酸強,與Cu反應時濃硝酸反應更劇烈。知識鋪墊新知預習自主測試②濃硝酸與鐵、鋁的反應a.常溫下,鐵、鋁的表面被濃硝酸或濃硫酸氧化,生成了一層致密的氧化物薄膜,這層薄膜阻止了酸與內層金屬的進一步反應。b.加熱時,鐵、鋁會與濃硝酸或濃硫酸發(fā)生反應。③王水是濃硝酸和濃鹽酸按體積比為1∶3組成的混合物。王水能使不溶于硝酸的金屬如金、鉑等溶解。知識鋪墊新知預習自主測試3.工業(yè)制硝酸(1)工業(yè)上制硝酸的流程圖(2)反應原理4.硝酸的用途硝酸是重要化工原料,用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥、燃料等。知識鋪墊新知預習自主測試二、酸雨及防治1.大氣中二氧化硫、氮氧化物的來源(1)二氧化硫:煤和石油的燃燒、含硫金屬礦物的冶煉等。(2)氮氧化物:機動車發(fā)動機產(chǎn)生的高溫使空氣中的氮氣和氧氣反應生成氮氧化物。2.二氧化硫、氮氧化物的危害(1)引起呼吸道疾病,嚴重時會使人死亡。(2)形成酸雨。3.酸雨的形成與危害(1)酸雨二氧化硫、氮氧化物以及它們在大氣中發(fā)生反應后的生成物溶于雨水會形成酸雨。酸雨的pH小于5.6。知識鋪墊新知預習自主測試【微思考3】正常雨水是否呈中性?提示正常雨水由于溶解了二氧化碳,呈酸性,其pH約為5.6。(2)形成①硫酸型酸雨:SO2→SO3→H2SO4(或SO2→H2SO3→H2SO4)。②硝酸型酸雨:NOx→NO2→HNO3?！疚⑺伎?】(1)“雷雨發(fā)莊稼”有何科學道理?試結合有關反應的化學方程式解釋說明。(2)收集到的酸雨樣品,放置時間稍長,酸性反而越強,原因是什么?(2)酸雨中的H2SO3為中強酸,易被O2氧化為酸性更強的H2SO4。知識鋪墊新知預習自主測試(3)危害①直接損傷農(nóng)作物,破壞森林和草原,使土壤、湖泊酸化;②加速建筑物、橋梁、工業(yè)設備、運輸工具和電纜的腐蝕。知識鋪墊新知預習自主測試1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)(1)過量的銅與濃硝酸反應有NO生成。(

)(2)硝酸可與Na2SO3反應制得SO2氣體。(

)(3)稀硝酸與鋅反應可放出氫氣。(

)(4)用濃硝酸與Cu反應制備NO2。(

)(5)煤和石油的燃燒是形成酸雨的主要原因之一。(

)(6)在常溫下,濃硫酸和濃硝酸均可使Fe和Al發(fā)生“鈍化”,說明常溫下濃硫酸和濃硝酸與Fe和Al都不反應。(

)(7)空氣質量日報報道的大氣污染物是CO2、SO2、氮氧化物、固體懸浮顆粒。(

)答案:(1)√

(2)×

(3)×

(4)√

(5)√

(6)×(7)×知識鋪墊新知預習自主測試2.導致下列現(xiàn)象的主要原因與排放SO2有關的是(

)A.酸雨 B.臭氧空洞C.溫室效應 D.光化學煙霧答案:A解析:酸雨主要是由空氣中SO2和氮氧化物含量增大引起的;引起臭氧空洞的主要原因是冰箱的制冷劑氟利昂(如CF2Cl2)分解產(chǎn)生的氯原子對臭氧層產(chǎn)生長久的破壞作用,NO也是破壞臭氧層的重要因素之一;引起溫室效應的主要原因是空氣中CO2濃度的增大,CH4、N2O等也是導致溫室效應的氣體;引起光化學煙霧的主要原因是空氣中氮氧化物濃度的增大。知識鋪墊新知預習自主測試3.下列關于硝酸的認識中,正確的是(

)A.濃硝酸和稀硝酸都具有氧化性B.濃硝酸與金屬反應不產(chǎn)生氫氣,而稀硝酸與金屬反應可置換出氫氣C.因常溫下鋁和鐵不與濃硝酸反應,所以濃硝酸可盛放在鋁制或鐵制容器中D.硝酸與金屬反應時,只表現(xiàn)出氧化性答案:A任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測硝酸的強氧化性問題探究硝酸的強氧化性實驗將銅片置于兩支具支試管的底部(見下圖),通過分液漏斗分別加入2mL濃、稀硝酸。任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測1.兩支具支試管中觀察到的實驗現(xiàn)象是否完全相同?反應中濃硝酸、稀硝酸起什么作用?提示不完全相同。加入濃硝酸的具支試管中出現(xiàn)的現(xiàn)象是銅片表面產(chǎn)生氣泡,銅片逐漸溶解,溶液變藍,具支試管上部空間有紅棕色氣體生成。加入稀硝酸的具支試管出現(xiàn)的現(xiàn)象是銅片表面產(chǎn)生氣泡,銅片逐漸溶解,溶液變藍,具支試管上部空間產(chǎn)生的無色氣體迅速變?yōu)榧t棕色,后又變成無色。兩支具支試管中濃、稀硝酸既表現(xiàn)出氧化性,又表現(xiàn)出酸性。2.A、B集氣瓶收集的氣體是什么?如何檢驗?提示NO。向集氣瓶中通入少量O2(或空氣),氣體顏色由無色變?yōu)榧t棕色;或敞口放置,瓶口有紅棕色氣體產(chǎn)生,均可說明集氣瓶中收集的氣體是NO。任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測3.A裝置中Cu若過量,生成氣體的成分有哪些?A裝置收集的氣體有NO2嗎?要收集NO2,用什么方法?提示NO2、NO;沒有NO2,因為NO2與水反應生成NO;用向上排空氣法。任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測知識拓展硝酸的強氧化性1.規(guī)律(1)硝酸的濃度越大,反應溫度越高,其氧化性越強。(2)硝酸作氧化劑的反應中,還原劑一般被氧化成最高價態(tài)。2.表現(xiàn)(1)硝酸與金屬的反應①除Au、Pt等少數(shù)金屬外,硝酸幾乎可以氧化所有的金屬。②活潑金屬與HNO3反應不生成H2,HNO3的濃度不同,還原產(chǎn)物不同。任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測③常溫下濃硝酸能使Fe、Al鈍化,但加熱時可以徹底反應。(2)硝酸與非金屬的反應反應規(guī)律:非金屬單質+濃硝酸→該非金屬元素最高價氧化物或高價含氧酸+NO2↑+H2O。(3)硝酸與還原性化合物的反應硝酸的強氧化性還表現(xiàn)在可以氧化具有還原性的化合物或離子,如HI、HBr、SO2、FeO、Fe2+、Br-、I-、S2-、

等均能被HNO3氧化。(4)硝酸與鐵反應當硝酸過量時,生成Fe(NO3)3;當鐵過量時,生成Fe(NO3)2。任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測素能應用典例1下列說法正確的是(

)A.過量的鐵與濃硝酸反應,其產(chǎn)物是Fe(NO3)3、NO2、NO、H2OB.1mol銅與足量的濃硝酸反應,消耗硝酸的物質的量為2molC.往Fe(NO3)2溶液中加入稀硫酸,溶液的顏色會由淺綠色變?yōu)樽攸S色D.鐵、鋁在任何濃度的硝酸中都會鈍化答案:C解析:過量的鐵與濃硝酸反應生成Fe(NO3)2,A項錯誤;1

mol銅與足量的濃硝酸反應,消耗硝酸的物質的量為4

mol,B項錯誤;鐵、鋁在濃硝酸中會發(fā)生鈍化,但在稀硝酸中不會鈍化,D項錯誤。任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測變式訓練1下列各反應表明了HNO3的什么性質?任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測答案:①揮發(fā)性②強氧化性、酸性③強氧化性④強酸性⑤不穩(wěn)定性解析:①由于硝酸的沸點比硫酸的低,所以受熱時硝酸揮發(fā)出來;②金屬銅和硝酸反應時,+5價的N,一部分降低為+2價,另一部分保持+5價不變,所以硝酸表現(xiàn)強氧化性和酸性;③碳和濃硝酸反應時,+5價的N降低為+4價,表現(xiàn)硝酸的強氧化性;④Na2CO3與硝酸反應生成碳酸,表現(xiàn)了硝酸的強酸性;⑤硝酸受熱分解,表現(xiàn)了不穩(wěn)定性。任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測硝酸與金屬反應的有關計算問題探究1.38.4gCu與足量的濃硝酸反應,銅全部反應后,收集到的氣體在標準狀況下的體積是多少?提示濃硝酸在反應中被還原為NO2,Cu被氧化為Cu2+,反應中Cu失去電子

×2=1.2

mol,所以硝酸在反應中得到電子1.2

mol,生成NO2的物質的量為1.2

mol,在標準狀況下的體積為1.2

mol×22.4

L·mol-1=26.88

L。2.上述反應中,參與反應的硝酸的總物質的量是多少?提示參與反應的硝酸一部分被還原為NO2,一部分以

的形式與Cu2+結合成Cu(NO3)2,參與反應的硝酸的總物質的量=被還原成NO2的物質的量+與Cu2+結合的

的物質的量=1.2

mol+1.2

mol=2.4

mol。任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測3.38.4gCu與一定量的濃硝酸反應,銅全部反應完后,收集到的氣體在標準狀況下的體積為17.92L,計算混合氣體中NO2和NO的物質的量。任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測知識拓展1.硝酸與金屬反應的計算方法(1)電子守恒:硝酸與金屬反應屬于氧化還原反應,氮原子得到的電子數(shù)等于金屬原子失去的電子數(shù)。生成1molNO2、NO、N2O、N2、NH4NO3分別得到1mol、3mol、8mol、10mol、8mol電子。(2)原子守恒:HNO3與金屬反應時,一部分以

的形式存在,一部分轉化為還原產(chǎn)物,這兩部分中氮原子的物質的量之和與反應消耗的HNO3中氮原子的物質的量相等。(3)利用離子方程式計算:HNO3與H2SO4的混合溶液與金屬的反應,當金屬足量時,不能用HNO3與金屬反應的化學方程式計算,應用離子方程式計算,H+的物質的量為H2SO4和HNO3中的H+的物質的量之和。任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測2.硝酸與金屬反應的計算技巧(1)如果金屬被HNO3溶解后,產(chǎn)生的NOx氣體(NO2、NO)與O2充分混合后又用H2O恰好完全吸收,則金屬失去的電子數(shù)等于消耗的O2得到的電子數(shù)。(2)如果金屬被HNO3溶解后,再向溶液中滴加NaOH溶液使金屬陽離子恰好完全沉淀,則金屬失去電子的物質的量等于HNO3得到電子的物質的量,也等于生成氫氧化物時消耗的OH-的物質的量,因此,m(沉淀)=m(金屬)+m(OH-)=m(金屬)+n(e-)×17g·mol-1[因為M任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測素能應用典例2將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應,銅完全溶解,產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標準狀況下的體積為11.2L。請回答:(1)NO的體積為

L,NO2的體積為

L。

(2)待產(chǎn)生的氣體全部逸出后,向溶液中加入VmLamol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部轉化成沉淀,則原HNO3溶液的濃度為

mol·L-1。

(3)欲使銅與硝酸反應生成的氣體在NaOH溶液中全部轉化為NaNO3,至少需要30%的H2O2溶液

g。

任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測解析:(1)解:設生成NO的物質的量為x,NO2的物質的量為y。解得x=0.26

mol,y=0.24

mol;V(NO)=0.26

mol×22.4

L·mol-1=5.824

L;V(NO2)=0.24

mol×22.4

L·mol-1=5.376

L。(2)由原子守恒得:n(HNO3)=n(氣體)+n(NaOH),任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測變式訓練2在100mL混合液中,HNO3和H2SO4的物質的量濃度分別是0.4mol·L-1和0.1mol·L-1,向該混合液中加入1.92g銅粉,加熱充分反應后,所得溶液中Cu2+的物質的量濃度是(

)A.0.15mol·L-1 B.0.225mol·L-1C.0.35mol·L-1 D.0.45mol·L-1答案:B任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測解析:由于本題溶液中存在HNO3、H2SO4,所以c(H+)>c(),而在Cu與稀硝酸反應中可知,實際參加反應的n(H+)∶n(Cu)=8∶3,所以要依據(jù)離子方程式來計算。任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂檢測酸雨的危害與防治問題探究如圖是德國的一座大理石雕像在六十年間的變化,結合所學知識回答下列問題:任務一任務二任務三素養(yǎng)脈絡隨堂