高中化学必修一第4章第4节 氨 硝酸 硫酸 第1课时Word格式文档下载.docx
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生：
（观察实验现象）形成红色喷泉。
红色喷泉的形成证明：
氨极易溶于水,水溶液显碱性。
（媒体）纯净的氨气是____________、____________的气体，比空气。
氨很容易____________，液氨汽化时要____________大量的热。
氨____________溶于水（1∶_____________）。
（学生完成，多媒体公布答案）
氨的水溶液是碱性的，但其中的水是中性的，氨分子也没有氢氧根离子。
氨水为什么会显碱性呢？
［板书］2.氨的化学性质
（1）NH3与水的反应：
分析NH3＋H2O
NH3·
H2O
＋OH－
NH3＋H2O
其中一水合氨很不稳定，受热会分解。
NH3↑＋H2O
［板书］NH3＋H2O
请大家阅读P98的资料卡片，思考分析NH3溶于水的过程，讨论氨水中含有哪些粒子呢？
分子____________、离子____________。
［小结］（媒体展示相关知识）
①上述反应为可逆反应。
②溶液中NH3大部分与水结合成NH3·
H2O，但NH3·
H2O只有一小部分发生电离（0.1mol·
L-1氨水中只有1.34%电离），所以，氨水中c（NH3·
H2O）的浓度较，而c（
）和c（OH－）的浓度较___________，氨水是___________碱。
③氨水中含有的分子有___________、离子有______________________。
但通常把___________当作溶质，___________当作溶剂。
（“0.1mol·
L-1氨水”的含义是什么？
）
④氨水的密度比水___________，而且密度随浓度的增大而___________。
［知识拓展］
（投影表格）氨水与液氨（学生认真分析比较，填写表格）
液氨和氨水的比较
液氨
氨水
物质成分
纯净物（非电解质）
混合物（NH3·
H2O为弱电解质）
粒子种类
NH3分子
NH3、NH3·
H2O、H2O、
、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
常温常压下可存在
［板书］
（2）NH3与酸的反应：
［演示实验］氨与氯化氢反应
观察并记录现象，当两根玻璃棒接近时，产生较多的白烟。
此白烟就是氨气与HCl化合而生成的微小的NH4Cl晶体。
由此也可以知道NH3与酸反应的实质是NH3与H+结合生成
的过程。
［板书］化学方程式：
NH3＋HCl====NH4Cl
通过NH3和HCl的反应生成氯化铵，可知氨与酸反应的产物应该是对应的铵盐，下面请同学们写出氨与硝酸、硫酸反应的化学方程式，请一位同学在黑板上板演。
（书写要求的化学反应方程式，其中一名同学在黑板上板演）
（引导学生评价板演结果，指出错误或对正确结果予以肯定）
NH3＋HNO3====NH4NO3、2NH3＋H2SO4====（NH4）2SO4
请大家思考生产Cl2的化工厂常用浓氨水来检查生产设备和管道是否漏气，如有白烟生成，则说明已发生漏气，这是为什么？
（学生思考完成）
前边所讨论的氨的性质涉及的反应都是非氧化还原反应，氨中氮元素的化合价没有改变，那么-3价的氮元素是否可以改变呢？
在什么情况下可以改变呢？
变化时氨表现出氧化性还是还原性？
（思考分析）氨中氮元素为最低价，应该具有还原性，要实现-3价氮元素化合价的升高，就需要提供氧化剂，进一步思考需要哪些氧化剂。
氨中-3价的氮元素化合价是可以升高的，如在催化剂（Pt）的作用下与氧气发生反应生成NO和H2O，并放出热量。
［板书］（3）氨与氧气的反应（氨催化氧化）
氨的制取4NH3+5O2
4NO+6H2O
这一反应又叫氨的催化氧化（或叫接触氧化），是工业制硝酸中的关键一步。
认识氨的主要物理、化学性质之后，我们在实验室如何制取氨气呢？
［演示实验］实验室制取氨气（参照教材图）
［板书］3.NH3的实验室制法
（引导学生参与讨论氨的制备实验）
原料：
用铵盐〔NH4Cl,（NH4）2SO4〕与消石灰混合加热来制取氨气。
原理：
2NH4Cl＋Ca（OH）2
CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
装置：
“固体+固体”加热装置；
发生装置与制O2相似。
收集：
向下排空气法；
收集的试管口塞上棉团，防止NH3与空气对流。
干燥：
碱石灰
检验：
（1）湿润的红色石蕊试纸（变蓝）；
（2）蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口（产生白烟）。
问题与探究：
1.能否用浓硫酸干燥NH3？
2.能否使用NH4HCO3、NH4NO3、NH4Cl？
为什么？
3.使用碱石灰代替消石灰有什么优点？
（学生分析讨论实验问题，合作交流，汇报交流结果）
氨与酸反应形成铵盐，我们下面分析铵盐的性质。
［板书］4.铵盐
铵盐是铵根离子（
）和酸根离子组成的化合物。
铵盐都是晶体，能溶于水。
铵盐有哪些主要的化学性质呢？
［演示实验］加热NH4Cl观察现象，是否是升华？
（学生对比NH4Cl分解和碘的升华区别）
（1）铵盐受热易分解：
NH4Cl
NH3↑＋HCl↑、NH3＋HCl====NH4Cl
家里存放的NH4HCO3一段时间后会有一股刺激性气味的气体产生，是什么原因呢？
请写出反应的化学方程式。
NH4HCO3
NH3↑＋H2O＋CO2↑
从氨气的实验室制法考虑，铵盐与碱可以发生怎样的反应呢？
铵盐能与碱反应放出氨气。
请写出（NH4）2SO4和NaOH在加热时反应的化学方程式。
［板书］
（2）铵盐与碱的反应：
（NH4）2SO4＋2NaOH
Na2SO4＋2NH3↑＋2H2O
强调这个性质是一切铵盐的共同性质，实验室可利用这个性质来检验
的存在。
［问题探究］1.为什么碳铵要在早晚施用?
2.铵盐不能与草木灰混合使用,为什么?
［实验设计］
（1）取少量碳酸氢铵放入试管,观察颜色、状态。
（2）把试管微微加热,看到有什么现象?
闻一闻有什么气味?
（3）再用玻璃棒在浓盐酸里蘸一下,然后接近试管口,观察现象?
思考:
微热后产生的是什么气体?
这对氮肥的肥效有什么影响?
施用时应采取什么相应的措施防止或减少损失?
（教师引导学生积极思考，探究与生活相关的知识，体现学以致用的思想）
（播放视频）小专辑“氨的用途”
对比视频材料，结合教材，你能否归纳出氨有哪些主要用途呢？
生:
（归纳氨的主要用途）可用于氮肥工业及其他化工产业上（如：
制纯碱），制冷剂。
［板书］5.NH3的用途
（媒体）氨的用途
氨的用途
［思考交流］（阅读教材自然界中氮的循环图）
［例题剖析］
（例1）密度为0.91g·
cm-3的氨水，质量分数为25%，该氨水用等体积的水稀释后，所得溶液的质量分数（）
A.等于12.5%B.大于12.5%C.小于12.5%D.无法确定
这是一道涉及溶液的稀释的问题，对能力的要求比较高，大家可以讨论本题的解题思路是什么。
我认为关键是要明确氨水的密度与质量分数的关系，氨水的浓度越大，密度越小，这一点对本题的解题一定有帮助。
我认为既然本题属于溶液的稀释的问题，就应该抓住溶液的稀释过程的本质，即溶质的量不变。
如果可以把稀释过程中溶质的量表示出来，一定可以解出结果。
很好。
（引导学生充分表达自己的看法，让其他同学参与讨论，畅所欲言）
教师精讲：
氨水的密度比水小，且随着浓度的增大，密度反而减小。
本题可分两步考虑，若等质量混合时，所得溶液的质量分数为12.5%，而等体积混合时，氨水的质量小于水的质量，故所得溶液的质量分数小于12.5%。
本题正确选项为C。
这里使用的方法是思维分析法，有时候对解决问题很有帮助！
（例2）将可能混有下列物质的硫酸铵样品13.2g在加热条件下，与过量NaOH溶液反应，在标准状况下收集到4.3L气体，则该样品中不可能混有的物质是（）
A.NH4HCO3和NH4NO3B.（NH4）2CO3和NH4NO3
C.NH4Cl和（NH4）2CO3D.NH4Cl和NH4HCO3
这是一道涉及混合物的计算的题目，要求同学们能够准确地把握题给条件，认真探讨反应的实质。
我认为关键首先要把几个反应的化学方程式都写出来，再列方程求解。
不过这样做太麻烦了，是不是有更好的办法呢？
我认为可以抓住反应的实质，即抓住反应的离子方程式是
+OH-====NH3+H2O,这样可否简化解题过程呢？
可否从几种铵盐中氮元素的含量通过化学式来解决这个问题呢？
大家说得很好，还有没有新的思路呢？
（引导学生充分表达自己看法，让其他同学参与讨论，畅所欲言）
本题可采用平均值法计算。
由
～NH3可计算得样品中
的含量为26.2%，再由硫酸铵中
的质量分数27.2%，可知其他铵盐中
的质量分数必小于27.2%。
现将有关铵盐中
的质量分数计算结果列出：
NH4NO3为22.5%、（NH4）2CO3为22.8%、NH4Cl为33.6%、（NH4）2CO3为37.5%，由此可知仅NH4Cl和（NH4）2CO3中
质量分数大于27.2%。
故样品中不可能含有的物质是NH4Cl和（NH4）2CO3。
答案：
C
（例3）氨跟氧化铜反应可以制备氮气（2NH3+3CuO
3Cu+3H2O+N2），而氨气跟镁在高温下反应可得到氮化镁，但氮化镁遇水即反应生成Mg（OH）2和NH3。
下面是甲、乙两位学生提出的制备氮化镁的两种实验方案示意框图（实验前系统内的空气已排除；
图中箭头表示气体的流向）。
甲
乙
填空和回答问题：
（1）甲、乙两位学生提出的实验方案是否能制得氮化镁？
（填“能”或“不能”）
甲_____________，乙_____________。
（2）具体说明不能制得氮化镁的原因（如果两个方案都能制得氮化镁，此小题不用回答）
_______________________________________________________________________________。
这是一道涉及化学实验的方案设计和评价的问题，对能力的要求比较高，大家可以互相讨论本题的解题思路是什么，应该如何利用题给信息解决实验设计问题。
我认为解题关键是要明确实验的目的是什么，可以通过发生的什么化学反应来实现，然后由化学反应确定需要选择的药品和仪器装置，从而探讨实验的步骤。
不过要想解决这个问题，必须要有新的思路。
本题的解题关键要首先明确两个化学反应的特点，然后要注意把信息用好，按照反应的路径进行认真复习，在分析中验证反应特征和优劣点。
太棒了。
解此题的关键是要弄清各装置中所发生的化学反应。
甲同学制取的气体通过碱石灰后，再通过浓H2SO4，NH3被吸收，无法与灼热的CuO反应制取氮气。
乙同学制取的NH3通过灼热的CuO后，导出的气体中含有N2和未反应完全的氨气，被水吸收NH3后，用浓H2SO4干燥，便可以得到干燥、纯净的氮气，与Mg粉反应制得Mg3N2固体。
（1）不能能
（2）甲同学因制得的NH3被浓H2SO4吸收，无法与CuO反应制取氮气
［课堂小结］
总结本节课的内容。
比较氨气、液氨、氨水、铵离子有什么区别？
在氨水中存在哪些分子和离子？
氨气、液氨、氨水、铵离子的比较
色、态、味
物质种类
组成粒子
主要化学性质
氨气
铵离子
注：
物质种类一栏中填写“纯净物”或“混合物”。
板书设计
1.氨的物理性质
2.氨的化学性质
NH3与酸的反应：
NH3＋HCl====NH4Cl2NH3＋H2SO4====（NH4）2SO4
（2）NH3与O2的反应：
4NH3＋5O2
4NO＋6H2O
3.NH3的实验室制法
（1）原理：
（2）仪器：
4.铵盐
（2）铵盐与碱的反应：
Na2SO4＋2NH3↑＋2H2O5.氨的用途
活动与探究
1.向饱和NaCl溶液中通入足量的NH3后，再通入足量的CO2，发现有NaHCO3晶体析出，为什么？
2.阅读新闻，思考问题。
［新闻］杭州市一制冷车间发生氨气泄漏：
2004年4月20日上午10时，杭州市一制冷车间发生氨气泄漏事件，整个厂区是白茫茫的一片，方圆数百米，空气中弥漫着一股浓烈的刺激性气味，进入厂区呼吸都感到困难。
厂区内寒气逼人。
市消防中心接到报案后立即制定方案，出动上百名消防队员，十余量消防车……
［问题］
（1）为什么在氨气泄漏时工厂里会寒气逼人？
（2）如何吸收弥漫在空气中的大量氨气？
（3）被围困在污染区的群众怎样做才能保证不吸入氨气？
3.在常温下，还可用浓氨水与固体烧碱混合制氨气，请思考应该使用什么样的装置？
具体如何操作呢？
（参考方法及装置：
如右图所示安装好装置，在分液漏斗中加入浓氨水，在锥形瓶中加入少量固体氢氧化钠（约一小药匙），将浓氨水慢慢滴入锥形瓶，待冒出较多的气泡时，用向下排气法收集氨气。
实验时要控制好浓氨水的滴入速度，分液漏斗的活塞不要开得太大，以免产生氨气过多而冲开锥形瓶的塞子）
随堂练习
1.下列关于氨的叙述错误的是（）
A.氨易液化，因此可用来作致冷剂
B.氨易溶解于水，因此可用来做喷泉实验
C.氨极易溶解于水，因此氨水比较稳定（不容易分解）
D.氨溶解于水显弱碱性，因此可使酚酞试剂变为红色
答案:
2.用一充满标准状况下氨气的烧瓶做喷泉实验，当水充满整个烧瓶后，烧瓶内氨水（设此氨水的密度为1g·
cm-3）的物质的量浓度为（）
A.无法计算B.0.09mol·
L-1C.0.18mol·
L-1D.0.045mol·
L-1
D
3.下列各组离子，在强碱性溶液中可以大量共存的是（）
A.Na+、Ba2+、Cl－、
B.Na+、K+、
、
C.
、K+、Cl－、
D.Na＋、K＋、
BD
4.有关氨气的实验较多，下面对这些实验的实验原理的分析正确的是（）
A.氨气极易溶解于水的性质可以解释氨气的喷泉实验
B.氨气的还原性可以解释氨气与氯化氢的反应现象
C.铵盐的水溶性是实验室中用NH4Cl和Ca（OH）2的混合物制取氨气的原因
D.NH3·
H2O的热稳定性差可以解释实验室中用加热氨水的方法制取氨气
AD
5.下列物质存放方法正确的是（）
A.药品柜的同一层不可存放浓硝酸和浓氨水
B.少量的钠保存在无水乙醇中
C.少量白磷保存在二硫化碳中
D.硅酸钠溶液保存在玻璃塞的试剂瓶中
A
6.某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验：
（1）在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是____________溶液；
加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是：
______________________。
（2）在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是____________溶液；
加热时溶液由无色变为红色的原因是：
__________________________。
（1）稀氨水和酚酞稀氨水中的NH3气逸出，所以溶液的颜色变浅
（2）溶有SO2的品红SO2气体逸出，品红溶液恢复红色
7.氨可以形成多种离子，如N3-、
等，已知
与
是由中性分子结合质子形成的，有类似于
的性质。
（1）1个
含有________________个电子。
（2）写出
在强碱溶液中反应的离子方程式：
________________________________。
（1）答案:
22
（2）
+2OH-====N2H4+2H2O
习题详解
1.答案：
（1）酸性
（2）吸水性（3）脱水性（4）氧化性（5）强氧化性
2.答案：
B
点拨：
因NH3极易溶于水，因此不能用排水法收集。
3.答案：
A、C选项中硫的价态都没有改变，因此硫元素未表现出氧化性；
二氧化硫与氧气反应，硫的价态由+4价被氧化成+6价，表现出还原性；
浓硫酸与铜反应，硫元素的价态由+6价降到+4价，故表现出氧化性。
4.答案：
5.答案：
AB
6.答案：
7.答案：
8.答案：
9.答案：
（1）各取少量溶液，滴入Ba（NO3）2溶液，有白色沉淀生成的是稀硫酸：
Ba（NO3）2+H2SO4====BaSO4↓+2HNO3
（2）各取剩下的两种溶液少许，滴入AgNO3溶液，有白色沉淀生成的是稀盐酸，最后一种是稀硝酸。
AgNO3+HCl====AgCl↓+HNO3
常用Ba2+检验；
Cl-常用Ag+检验。
10.点拨：
区别的方法有很多，以下方法仅供参考：
（1）密度法：
浓硫酸的密度比稀硫酸大得多，可以测试这两支试管相同体积液体的重量，重量大的是浓硫酸，重量小的是稀硫酸（或用密度计进行测试）。
（2）黏度法：
浓硫酸是黏稠的液体，而稀硫酸接近水的黏度，所以将两支试管拿起摇动几下，观察。
流动性差的是浓硫酸，流动性好的是稀硫酸。
（3）稀释法：
浓硫酸溶于水时放出大量的热，故可用稀释法进行鉴别。
在小烧杯中加入10mL水，再慢慢沿烧杯壁加入某种硫酸，放出热量大的是浓硫酸，热量变化很小的是稀硫酸。
（4）露置法：
浓硫酸具有吸水性，而稀硫酸无此特性。
分别称取等量的两种硫酸，露置在空气中一段时间后再称量，质量明显增加的是浓硫酸，另一种是稀硫酸。
（5）吸水法：
在两支试管中各加入少量胆矾，现分别加入几滴硫酸，晶体溶解且溶液变蓝的是稀硫酸，若蓝色晶体变白，则加入的酸是浓硫酸。
（6）钝化法：
取已去氧化膜的两块铁片或铝片，分别放入盛有两种硫酸的试管中。
无明显现象的是浓硫酸，有气泡产生的是稀硫酸。
（或取已去氧化膜的两块铁片或铝片，分别放入盛有两种硫酸的试管中片刻，取出后用水洗净，再分别浸入CuSO4溶液中，过一会儿后如果有红色物质析出，则原试管所盛的是稀硫酸；
若无现象，则原试管所盛的是浓硫酸）
（7）氧化法：
浓硫酸具有强氧化性，而稀硫酸的氧化性弱。
分别取两支试管，加入铜片后再分别加入两种硫酸，加热，能产生刺激性气味气体的是浓硫酸，另一种是稀硫酸。
（8）脱水法：
分别用玻璃棒蘸取两种酸涂在纸上，过一段时间后，若纸上出现黑色痕迹，则涂的是浓硫酸。
（9）生雾法：
在两支试管中各加少量浓盐酸，再分别加入少量的两种硫酸，若有大量白雾生成，则加入的是浓硫酸。
（10）导电法：
取两种酸少许于两只小烧杯中，分别做导电性实验，若小灯泡发光且亮，则烧杯中所盛的是稀硫酸。
……
11.答案：
需要考虑的主要因素是：
能够达到干燥效果，最大限度地减少所需气体的损失，不产生其他杂质。
SO2可用浓硫酸干燥（但不可用NaOH、碱石灰等）；
NO可用浓硫酸、碱石灰、P2O5等干燥；
NH3可用碱石灰干燥（但不可用浓硫酸干燥）。
12.答案：
（1）1.0mol·
L-10.50mol·
L-1
（2）c（H+）=1.0mol·
L-1c（Cu2+）=1.0mol·
L-1c（
）=1.5mol·
（3）c（Fe2+）=1.5mol·
设两种溶液的体积均为V，
混合后：
c（CuSO4）=
=1.0mol·
c（H2SO4）=
=0.50mol·
c（H+）=2c（H2SO4）=0.50mol·
L-1×
2=1.0mol·
c（Cu2+）=c（CuSO4）=1.0mol·
c（
）=
=1.5mol·
（3）Fe粉有剩余，证明最后所得溶液中只有FeSO4。
所以c（Fe2+）=c（
13.点拨：
以硫元素在自然界的循环为线索，分别考虑硫及其化合物的转化，并分析人类行为的影响。
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