《氮及其化合物》 第2课时 教学设计高中化学必修2新课标.docx

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《氮及其化合物》第2课时教学设计高中化学必修2新课标

氮及其化合物

第2课时

◆教学目标

1、结合化学实验，了解氨与水、酸或氧气的反应，知道氨的催化氧化反应是工业上制取硝酸的基础，知道铵盐是重要的氮肥。

2、通过对铵盐性质的学习，了解氨的实验室制法，知道铵盐的检验方法，培养学以致用的理念。

◆教学重难点

1、氨气和铵盐的化学性质，铵根离子的检验。

2、喷泉实验，实验室制备氨气。

◆教学过程

一、导入新课

【视频】如需使用此资源，请插入资源“【化学天地】液氨”。

二、讲授新课

【阅读理解】阅读教材p13的内容，完成表格，总结氨气的物理性质。

（一）氨

1、物理性质

颜色状态

气味

密度

溶解性

特性

_____气体

_______气味

_____空气

_____溶于水，1体积水能溶解____体积的氨气

易液化

【思考】氨作为制冷剂，是利用了它的什么性质?

试分析它有什么缺点?

氨气很容易液化，液化时放热。

液氨气化时会吸收大量的热，使周围温度急剧降低。

缺点是有刺激性气味、有毒、可以燃烧和爆炸。

2、实验探究

【实验5-6】喷泉实验

在干燥的圆底烧瓶里充满NH3，用带有玻璃管和胶头滴管（预先吸入水）的橡胶塞塞紧瓶口。

倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯中（预先在水里滴入少量酚酞溶液）。

打开弹簧夹，挤压胶头滴管，使水进入烧瓶。

观察并描述现象，分析出现这些现象的可能原因。

实验现象：

实验结论：

反应原理：

【视频】需使用此资源，请插入资源“【教学实验】氨溶于水的喷泉实验”。

【思考与交流】

（1）根据以上实验，探究形成喷泉的原因是什么？

（2）某同学做该实验时，打开止水夹后将胶头滴管内的水挤入烧瓶内，可并未产生喷泉，试分析实验失败可能的原因是什么？

（3）若将NH3换为NO2，能否形成喷泉？

若能形成，则实验后液体能否充满烧瓶？

【总结】喷泉实验的原理及应用

（1）喷泉形成原理

容器内外存在较大的压强差，在压强差的作用下，液体迅速流动，通过带有尖嘴的导管喷出来，即形成喷泉。

（2）常见喷泉实验装置

（3）常见能形成喷泉的物质组合

气体

HCl

NH3

CO2、Cl2、SO2、H2S

NO2

NO、O2、（4∶3）

NO2、O2

（4∶1）

吸收剂

水、NaOH溶液

水

NaOH溶液

水

水

水

【课堂练习】

例1如图所示，烧瓶中充满a气体，滴管和烧杯中盛放足量b液体，将滴管中液体挤入烧瓶，打开止水夹f，能形成喷泉的是（　　）

A．a是Cl2，b是饱和NaCl溶液

B．a是NO，b是H2O

C．a是CO2，b是饱和NaHCO3溶液

D．a是HCl，b是AgNO3溶液

答案　D

解析　Cl2在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小，也不与NaCl反应，烧杯与烧瓶内压强相等，不能形成喷泉，A错误；NO不溶于水，与水不反应，压强不变，不能形成喷泉，B错误；CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度很小，也不与其反应，烧杯与烧瓶内压强相等，不能形成喷泉，C错误；HCl极易与AgNO3溶液反应，从而使烧瓶内压强减小，小于外界压强，能形成喷泉，D正确。

3、化学性质

（1）与水的反应

NH3＋H2O

NH3·H2O

NH

＋OH－

氨的水溶液（俗称氨水）显弱碱性，能使酚酞溶液变红或使红色石蕊试纸变蓝。

【思考与交流】

液氨

氨水

物质成分

粒子种类

主要性质

存在条件

（2）与酸的反应

原理：

现象：

原因：

【视频】如需使用此资源，请插入资源“【教学实验】氨与氯化氢反应”。

【思考与交流】

a浓氨水遇浓硫酸、浓硝酸也会产生白烟吗？

b氨与其他酸的反应：

（3）氨的还原性

氨的催化氧化:

。

氨的催化氧化是工业_______的基础。

与氯气的反应:

。

【思考与交流】工业制硝酸原理

【总结】

（1）氨水的性质

（2）氨气的性质

【课堂练习】

例2下列反应中说明氨气具有还原性和碱性的是（　　）

A．2NH3＋3CuO===3Cu＋N2＋3H2O

B．8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2

C．4NH3+5O2===4NO+6H2O

D．NH3＋HCl===NH4Cl

答案　D

（二）铵盐

1.物理性质铵盐是农业上常用的化肥，绝大多数易溶于水

2.化学性质

（1）受热易分解

（2）与碱反应

【实验5-7】

向盛有少量NH4Cl溶液、NH4NO3溶液和（NH4）2SO4溶液的三支试管中分别加入NaOH溶液并加热（注意通风），用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口。

观察现象，分析现象产生的原因，写出反应的离子方程式。

实验现象：

实验结论：

反应原理：

在实验室中，常利用铵盐与强碱反应产生氨这一性质来检验铵根离子的存在和制取氨。

【视频】如需使用此资源，请插入资源“【教学实验】铵盐与强碱反应”。

【小结】铵盐的检验方法

（1）取少许样品与碱混合于试管中共热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，若试纸变蓝，则证明样品中含有NH4+。

（2）取少许样品于试管中，放入碱后加热，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟产生，则证明样品中含有NH4+。

【思考与讨论】

（三）氨气的制法

1.实验室制法

右图实验室制取氨的简易装置示意图。

请仔细观察实验装置，思考如何检验试管中已收集满氨，如何吸收处理实验中多余的氮。

（1）实验原理：

（2）反应装置：

（3）干燥方法：

（4）收集方法：

（5）验满方法：

（6）尾气处理：

（7）棉花的作用：

【视频】如需使用此资源，请插入资源“【教学实验】氨的实验室制法”。

2.快速简易制法

方法

化学方程式（或原理）

发生装置

加热浓氨水

NH3·H2O

NH3↑＋H2O

浓氨水＋固体NaOH

NaOH溶于水放热，促使氨水分解，且OH－浓度的增大有利于NH3的生成

浓氨水＋固体CaO

CaO与水反应，使溶剂（水）减少，且OH－浓度的增大有利于生成NH3；反应放热，促使氨水分解。

化学方程式：

NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca（OH）2

【课堂练习】

例3下列说法中正确的是（　　）

A．所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3

B．所有铵盐都易溶于水，所有铵盐中的N均呈－3价

C．NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时反应的离子方程式为NH

＋OH－

NH3↑＋H2O

D．NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离

答案　C

解析　A项，有的铵盐受热分解产生氨（如NH4Cl），有的铵盐受热分解不产生氨（如硝酸铵）；D项，可用加热法分离NH4Cl和某些固体（不分解、不升华的固体）的混合物，但其过程为先受热分解，再降温化合，而不是升华。

例4氨是化学实验室常需制取的气体。

实验室制取氨通常有两种方法：

①用固体氢氧化钙与氯化铵共热；

②在常温下用固体氢氧化钠与浓氨水反应。

（1）下面的制取装置图中，方法①应选用装置________（填“A”或“B”，下同），方法②应选用装置________。

（2）在制取后，如果要干燥氨，应选用的干燥剂是______（填字母）。

A．浓硫酸　　　B．固体氢氧化钠　　　C．五氧化二磷

（3）检验集气瓶中是否收集满氨的方法是______________________________________。

答案　

（1）A　B　

（2）B

（3）将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口处，如试纸变蓝，说明气体已收集满

解析　A装置适用于固体与固体加热制气体，B装置适用于液体与固体（或液体）不加热制气体。

NH3为碱性气体，只能用碱性干燥剂。

检验NH3一般用湿润的红色石蕊试纸。

三、学习小结

四、达标检测

1.关于氨的下列叙述中，错误的是（　　）

A.氨易液化，液氨常用来作制冷剂

B.氨气易溶于水，可用来做喷泉实验

C.实验室常用向下排空气法收集氨气

D.氨气溶于水能导电，氨气是电解质

答案　D

解析　氨气易液化，液氨常用来作制冷剂；氨气密度比空气小（常用向下排空气法收集）；氨气极易溶于水（可用来做喷泉实验）；氨气溶于水，能与水反应生成电解质一水合氨，其水溶液能导电，但氨气是非电解质。

2.氨水的碱性较弱，其原因是（　　）

A.它能使酚酞溶液变红色

B.氨水极易挥发出氨

C.氨与水结合生成的一水合氨（NH3·H2O）只有少部分电离成NH

和OH－

D.溶于水的氨大部分以NH3分子形式存在

答案　C

解析　NH3溶于水后，大部分结合成一水合氨的形式，只有少部分NH3·H2O电离成NH

和OH－，因此溶液碱性较弱，C项正确。

3.下列关于氨气、液氨、氨水的叙述正确的是（　　）

A.氨气、液氨、氨水的成分相同，均为纯净物

B.蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒相互靠近，有白烟生成

C.氨水的密度比水小，且浓度越大，密度越大

D.氨水的溶质为NH3·H2O，是氨水中含量最多的微粒

答案　B

解析　氨水是混合物，氨水的密度随浓度的增大而减小，氨水中水的含量最多。

4.下列关于铵盐的说法中正确的是（　　）

A.所有铵盐受热均可以分解，其产物中都有氨

B.所有铵盐都易溶于水，所有铵盐中的N均呈－3价

C.氯化铵溶液中加入烧碱浓溶液共热时反应的离子方程式为NH

＋OH－

NH3↑＋H2O

D.氯化铵和氯化钠的固体混合物可用升华法分离

答案　C

解析　A项，有的铵盐受热分解产生氨（如NH4Cl），有的铵盐受热分解最终不产生氨（如硝酸铵）；D项，可用加热法分离NH4Cl和某些固体（不分解、不升华的固体）的混合物，但其过程为先受热分解，再降温化合，而不是升华。

5.下列离子方程式书写正确的是（　　）

A.氯化铵固体和熟石灰混合加热：

NH

＋OH－

NH3↑＋H2O

B.NaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热：

NH

＋OH－

NH3·H2O

C.氨水中加入盐酸：

NH3·H2O＋H＋===NH

＋H2O

D.氯化铝溶液中加入过量的氨水：

Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓

答案　C

解析　A项，该反应属于固体间的加热反应，不能写成离子形式，错误；B项，加热条件下NH3·H2O应分解为NH3和H2O，离子方程式应为NH

＋OH－

NH3↑＋H2O，错误；C项，符合反应原理及离子方程式书写要求，正确；D项，一水合氨是弱碱，不能完全电离，向氨水中滴加氯化铝溶液应生成Al（OH）3沉淀，离子方程式应为Al3＋＋3NH3·H2O===Al（OH）3↓＋3NH

，错误。

6.检验铵盐的一般方法是将待测物取少许置于试管中，然后（　　）

A.加水溶解后，再滴入酚酞溶液

B.加强碱溶液加热后，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验

C.加入强酸溶液加热后，再滴入酚酞溶液

D.加入强碱溶液加热后，再滴入酚酞溶液

答案　B

解析　将固体放入试管中，加强碱溶液加热后，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，湿润的红色石蕊试纸会变蓝色，证明产生的气体是氨，则该盐中含有铵根离子，B正确。

7.在实验室里，某学习小组设计了下列制取纯净干燥氨气的方案，简易、可行的方案是（　　）

A.加热氯化铵固体，再通过碱石灰

B.在氮气和氢气的混合气体中加入铁触媒，并加热至500℃，再通过碱石灰

C.加热浓氨水，再通过浓硫酸

D.在生石灰中加入浓氨水，再通过碱石灰

答案　D

8.实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是（　　）

A.①是氨气发生装置B.②是氨气吸收装置

C.③是氨气发生装置D.④是氨气收集、检验装置

答案　C

解析　①中氯化铵固体受热分解生成氨气和氯化氢，而在试管口温度降低，氨气和氯化氢又重新化合成固体氯化铵，无法得到氨气；②中漏斗没入水下起不到防倒吸的作用，应使倒置漏斗的上边缘刚好没入水中；③氧化钙能与浓氨水中的水反应生成氢氧化钙，同时放出大量热，使浓氨水分解放出氨气；④中的收集装置应在试管口塞一团棉花，防止因空气对流，而使氨气逸出。