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高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第二单元 重要的含氮化工原料教课内容ppt课件
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这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第二单元 重要的含氮化工原料教课内容ppt课件，共53页。PPT课件主要包含了图说考点，基础知识，技能素养，课堂检测，刺激性，∶700，提示③④①④⑤，锥形瓶，答案C，答案A等内容，欢迎下载使用。
新课程标准1．了解氨的性质及应用，理解喷泉实验的原理。2．能从不同视角认识含氮化合物之间转化的条件和方式。学业质量水平合格性要求能运用化学变化的规律说明氨气的化学性质。(水平1)等级性要求能依据氨气的喷泉实验方案进行改进，敢于质疑勇于创新。(水平4)
[新知预习]一、氨气的物理性质和喷泉实验1．物理性质
2.喷泉实验【实验1】 喷泉实验
☞学而思喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。(1)图1装置中的气体a可能为①氯气、②氢气、③氨气、④氯化氢、⑤二氧化碳。打开装置中的止水夹，挤压胶头滴管，若液体b为水时，能产生喷泉现象的气体a可能是哪些？若液体b为氢氧化钠浓溶液时，①②④⑤能产生喷泉现象的气体a可能是哪些？
(2)如果只提供如图2的装置(气体为氨气，液体为水)，请说明引发喷泉的方法。
提示：打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡从水中冒出，移去热毛巾。
二、氨气的化学性质1．氨气与水反应(1)氨气溶于水时，大部分氨分子和水分子结合成一水合氨(NH3·H2O)，反应的化学方程式为______________________。
NH3＋H2O⇌NH3·H2O
(2)【实验2】 氨水的性质 氨气溶于水形成的水溶液
①NH3·H2O不稳定，受热易分解，反应的化学方程式为_________________________________________________________。②氨水显弱碱性，电离方程式为__________________________，能使湿润的红色石蕊试纸变________或使酚酞溶液变________。
特别提醒(1)只有当氨与挥发性的酸反应时才会产生白烟，例如氨与浓盐酸、浓硝酸接触时都有白烟生成，利用这点可以检验浓氨水或氨。浓硫酸、磷酸等难挥发性酸虽能与氨反应生成铵盐，但不会产生白烟。(2)NH3能与酸反应，所以干燥NH3只能用CaO、碱石灰等干燥剂，不能使用P2O5、浓硫酸等干燥。另外，由于CaCl2能与NH3反应，故不能用无水CaCl2干燥NH3。
☞应用体验某实验小组设计了下列装置进行氨的催化氧化实验：
(1)盛放氨水的实验仪器的名称为________；在加热条件下，硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为________________________。(2)实验时发现：如果缺少乙处的干燥管，将反应后的气体直接通入烧瓶，则烧瓶中先产生白雾，随即产生白烟，其原因是_________________________________________________________。(3)烧杯中盛有氢氧化钠溶液的作用是__________________________。
一氧化氮 、氧气和水反应生成硝酸，硝酸吸收氨气生成硝酸铵
吸收NH3等尾气，防止污染空气
2．如图是实验室进行氨溶于水的“喷泉实验”的装置，下列叙述不正确的是( )A. 该实验说明氨气极易溶于水B．进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色，说明氨水呈碱性C．氨水很稳定，将烧瓶内的红色溶液加热颜色不会发生变化D．形成“喷泉”的主要原因是氨气溶于水后，烧瓶内的气压小于大气压
解析：由于氨气极易溶于水，当挤压胶头滴管时，少量水进入烧瓶将氨气溶解会使烧瓶内压强迅速减小且小于大气压，使烧杯内的水喷入烧瓶形成喷泉，A项、D项正确；由于氨水有弱碱性，从而使酚酞由无色变为红色，B项正确；氨水不稳定，受热易分解放出氨气，从而使碱性减弱，故滴有酚酞呈红色的氨水受热后红色变浅或褪去，C项错误。
3．在探究氨水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )A．氨水有刺激性气味，说明氨水中含有氨分子B．向氨水中滴加酚酞试剂，溶液变红，说明氨水中含有OH－C．加热浓氨水产生能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体D．浓氨水和浓盐酸靠近产生大量白烟，说明氨气与氯化氢容易反应
解析：A错，左边实验表现了NH3易溶于水和水溶液呈碱性，右边实验体现了氨气的挥发性。B错，左边实验表现了NH3易溶于水，而不是挥发性。C对，滴加酚酞的溶液变红色，证明氨气是碱性气体，发烟证明氨气遇到氯化氢发生反应生成氯化铵，证明氨气是碱性气体。D错，两个实验中都未发生氧化还原反应，所以无氧化性和还原性的体现。
5．氨气是一种重要的工业原料。工业上利用反应3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl来检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是( )A．若管道漏气，遇氨就会产生白烟B．该反应利用了Cl2的强氧化性C．该反应属于复分解反应D．生成1 ml N2有6 ml电子转移
例1 如图，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一培养皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是( )
解析：向NaOH固体上滴几滴浓氨水，会产生氨气，氨气和酸反应生成相应的铵盐，遇到挥发性酸(如浓盐酸、浓硝酸)会产生白烟，B选项错误；氨水能够和某些难溶性碱的氯化物溶液(如AlCl3、FeCl3、CuCl2等)反应生成相应的难溶性碱，C选项错误；NH3的水溶液呈碱性，NH3·H2O是一种可溶性碱，D选项错误。
例2 喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。(1)①用图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥氨气，引发水上喷的操作是______________________，该实验的原理是_______________________________________________________________________________。②如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法________________________________________________________。
打开止水夹，挤压胶头滴管
NH3溶于少量水中，使圆底烧瓶内压强减小，在压强差的作用下，烧杯内的水进入圆底烧瓶，形成喷泉
打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡从水中冒出，移去热毛巾
解析：(1)图1装置引发喷泉，只需打开止水夹，挤压胶头滴管即可，图2装置引发喷泉则需先打开止水夹，再用热毛巾捂住圆底烧瓶，发现有气泡冒出后，移去热毛巾即可。
(2)利用图3装置，在锥形瓶中分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是________(填字母)。A．Cu与稀盐酸B．NaHCO3溶液与NaOH溶液C．CaCO3与稀硫酸D．NH4HCO3与稀盐酸(3)从产生喷泉的原理分析，图1、2装置是________(填“增大”或“减小”)上部烧瓶内的压强，图3装置是________(填“增大”或“减小”)下部锥形瓶内气体的压强。人造喷泉及火山爆发的原理与上述装置图________原理相似。
解析： (2)能在锥形瓶内反应产生气体，使锥形瓶内压强大于圆底烧瓶内压强方可，故应选NH4HCO3和稀盐酸，其他要么不反应，要么反应不生成气体或产生气体很少。(3)图1、2装置是上部压强减小引发喷泉，图3装置是下部压强增大引发喷泉，人造喷泉及火山爆发均与图3装置原理相似。
关键能力 归纳提升喷泉实验原理1．实验原理当气体接触外部的水溶液时，由于气体大量溶解或与溶质反应，从而使容器内气压迅速降低，在外界大气压作用下，外部液体迅速进入容器，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉，引发喷泉的关键是造成内外压强差。
2．两种方法(1)减小内压法：如图Ⅰ所示烧瓶内气体与液体接触→气体溶解或发生化学反应→烧瓶内压强减小→外部液体迅速进入形成喷泉。常见气体与吸收剂的组合：
(2)增大外压法：如图Ⅱ所示锥形瓶内液体挥发或发生化学反应产生气体→锥形瓶内压强增大→锥形瓶内液体迅速流入烧瓶形成喷泉。如喷雾器、人造喷泉、火山喷发等均是此原理。
状元随笔 喷泉实验成功的关键(1)装置的气密性良好(2)烧瓶干燥(3)烧瓶充满气体
1.下列关于氨气的说法中不正确的是( )A．氨气易液化，汽化时吸热，可用作制冷剂B．氨气可以用浓硫酸干燥也可用碱石灰干燥C．用水吸收氨气可用图1的装置防止倒吸D．氨气密度比空气密度小，可用图2收集NH3
2．某市民闻到买来的大虾有一股刺鼻的氨水味，他联想到液氨是制冷剂，认为虾的氨水味肯定是因为冷冻处理时的氨污染。而大学食品系教授指出海虾的消化道里也能分解出氨，至于氨作为制冷剂而导致虾有氨水味，这个原因得到了否定。
3．如图的装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和胶头滴管内盛放某种溶液。打开止水夹挤压胶头滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是( )A．CO2(浓NaOH溶液)/无色喷泉B．NH3(H2O含酚酞)/红色喷泉C．SO2(浓NaOH溶液)/红色喷泉D．HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉
解析：气体与液体易发生反应或易溶即可形成喷泉。CO2→NaOH溶液反应，无色喷泉；NH3→H2O(酚酞)，易溶显红色，形成喷泉；SO2→NaOH溶液反应，无色喷泉；HCl→AgNO3溶液反应，生成白色沉淀，形成喷泉。
4．某校化学小组学生利用如图所示装置进行“氨的催化氧化及检验产物”实验(图中夹持装置已略去)。下列推断合理的是( )A．C不需要持续加热B．D的作用是干燥气体C．B是无用装置D．仅用该套装置和药品能够达到检验产物的目的
解析：氨气的催化氧化为放热反应，放出的热量能够维持反应继续进行，铂丝不需要持续加热，A项正确；装置B的作用为干燥氨气，C项错误；装置D中的浓硫酸除了能够吸收水外，还能吸收未参加反应的氨气，不能通过D装置质量增加得出反应生成水的结论，一氧化氮为无色气体，而一氧化氮容易被氧化为红棕色的二氧化氮，所以也不能通过颜色断定氨气的催化氧化生成的氮氧化物，B、D错误。
6．下列有关氨及其化合物性质的说法中，不正确的是( )A．NH3可以用湿润的蓝色的石蕊试纸检验B．可用排水法收集NO气体C．工业上以NH3的催化氧化法生产硝酸D．从原理上看，可用NH3实现对氮氧化物的净化处理
解析：A错，氨气与水反应生成一水合氨，一水合氨电离产生氢氧根离子，溶液显碱性，遇到湿润的红色的石蕊试纸变蓝，不能用湿润的蓝色的石蕊试纸检验。B对，一氧化氮不溶于水，可以用排水法收集。C对，氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮氧化生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，工业上以NH3的催化氧化法生产硝酸。D对，氨气具有还原性，氮氧化物具有氧化性，故氨气可实现对氮氧化物的净化处理。
7．利用如图所示的装置，可以验证NH3和HCl的有关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。
(1)若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是________________________________。(2)若先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，在烧瓶中可观察到的现象是______________________。(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关，在烧瓶Ⅰ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是___________________________________________________________________________________________________________________。
先打开a、b活塞，再挤压胶头滴管胶头
烧瓶Ⅱ导管口处产生白烟
先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或先打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后，关闭a，然后打开b活塞
新课程标准1．了解氨的性质及应用，理解喷泉实验的原理。2．能从不同视角认识含氮化合物之间转化的条件和方式。学业质量水平合格性要求能运用化学变化的规律说明氨气的化学性质。(水平1)等级性要求能依据氨气的喷泉实验方案进行改进，敢于质疑勇于创新。(水平4)
[新知预习]一、氨气的物理性质和喷泉实验1．物理性质
2.喷泉实验【实验1】 喷泉实验
☞学而思喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。(1)图1装置中的气体a可能为①氯气、②氢气、③氨气、④氯化氢、⑤二氧化碳。打开装置中的止水夹，挤压胶头滴管，若液体b为水时，能产生喷泉现象的气体a可能是哪些？若液体b为氢氧化钠浓溶液时，①②④⑤能产生喷泉现象的气体a可能是哪些？
(2)如果只提供如图2的装置(气体为氨气，液体为水)，请说明引发喷泉的方法。
提示：打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡从水中冒出，移去热毛巾。
二、氨气的化学性质1．氨气与水反应(1)氨气溶于水时，大部分氨分子和水分子结合成一水合氨(NH3·H2O)，反应的化学方程式为______________________。
NH3＋H2O⇌NH3·H2O
(2)【实验2】 氨水的性质 氨气溶于水形成的水溶液
①NH3·H2O不稳定，受热易分解，反应的化学方程式为_________________________________________________________。②氨水显弱碱性，电离方程式为__________________________，能使湿润的红色石蕊试纸变________或使酚酞溶液变________。
特别提醒(1)只有当氨与挥发性的酸反应时才会产生白烟，例如氨与浓盐酸、浓硝酸接触时都有白烟生成，利用这点可以检验浓氨水或氨。浓硫酸、磷酸等难挥发性酸虽能与氨反应生成铵盐，但不会产生白烟。(2)NH3能与酸反应，所以干燥NH3只能用CaO、碱石灰等干燥剂，不能使用P2O5、浓硫酸等干燥。另外，由于CaCl2能与NH3反应，故不能用无水CaCl2干燥NH3。
☞应用体验某实验小组设计了下列装置进行氨的催化氧化实验：
(1)盛放氨水的实验仪器的名称为________；在加热条件下，硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为________________________。(2)实验时发现：如果缺少乙处的干燥管，将反应后的气体直接通入烧瓶，则烧瓶中先产生白雾，随即产生白烟，其原因是_________________________________________________________。(3)烧杯中盛有氢氧化钠溶液的作用是__________________________。
一氧化氮 、氧气和水反应生成硝酸，硝酸吸收氨气生成硝酸铵
吸收NH3等尾气，防止污染空气
2．如图是实验室进行氨溶于水的“喷泉实验”的装置，下列叙述不正确的是( )A. 该实验说明氨气极易溶于水B．进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色，说明氨水呈碱性C．氨水很稳定，将烧瓶内的红色溶液加热颜色不会发生变化D．形成“喷泉”的主要原因是氨气溶于水后，烧瓶内的气压小于大气压
解析：由于氨气极易溶于水，当挤压胶头滴管时，少量水进入烧瓶将氨气溶解会使烧瓶内压强迅速减小且小于大气压，使烧杯内的水喷入烧瓶形成喷泉，A项、D项正确；由于氨水有弱碱性，从而使酚酞由无色变为红色，B项正确；氨水不稳定，受热易分解放出氨气，从而使碱性减弱，故滴有酚酞呈红色的氨水受热后红色变浅或褪去，C项错误。
3．在探究氨水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )A．氨水有刺激性气味，说明氨水中含有氨分子B．向氨水中滴加酚酞试剂，溶液变红，说明氨水中含有OH－C．加热浓氨水产生能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体D．浓氨水和浓盐酸靠近产生大量白烟，说明氨气与氯化氢容易反应
解析：A错，左边实验表现了NH3易溶于水和水溶液呈碱性，右边实验体现了氨气的挥发性。B错，左边实验表现了NH3易溶于水，而不是挥发性。C对，滴加酚酞的溶液变红色，证明氨气是碱性气体，发烟证明氨气遇到氯化氢发生反应生成氯化铵，证明氨气是碱性气体。D错，两个实验中都未发生氧化还原反应，所以无氧化性和还原性的体现。
5．氨气是一种重要的工业原料。工业上利用反应3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl来检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是( )A．若管道漏气，遇氨就会产生白烟B．该反应利用了Cl2的强氧化性C．该反应属于复分解反应D．生成1 ml N2有6 ml电子转移
例1 如图，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一培养皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是( )
解析：向NaOH固体上滴几滴浓氨水，会产生氨气，氨气和酸反应生成相应的铵盐，遇到挥发性酸(如浓盐酸、浓硝酸)会产生白烟，B选项错误；氨水能够和某些难溶性碱的氯化物溶液(如AlCl3、FeCl3、CuCl2等)反应生成相应的难溶性碱，C选项错误；NH3的水溶液呈碱性，NH3·H2O是一种可溶性碱，D选项错误。
例2 喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。(1)①用图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥氨气，引发水上喷的操作是______________________，该实验的原理是_______________________________________________________________________________。②如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法________________________________________________________。
打开止水夹，挤压胶头滴管
NH3溶于少量水中，使圆底烧瓶内压强减小，在压强差的作用下，烧杯内的水进入圆底烧瓶，形成喷泉
打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡从水中冒出，移去热毛巾
解析：(1)图1装置引发喷泉，只需打开止水夹，挤压胶头滴管即可，图2装置引发喷泉则需先打开止水夹，再用热毛巾捂住圆底烧瓶，发现有气泡冒出后，移去热毛巾即可。
(2)利用图3装置，在锥形瓶中分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是________(填字母)。A．Cu与稀盐酸B．NaHCO3溶液与NaOH溶液C．CaCO3与稀硫酸D．NH4HCO3与稀盐酸(3)从产生喷泉的原理分析，图1、2装置是________(填“增大”或“减小”)上部烧瓶内的压强，图3装置是________(填“增大”或“减小”)下部锥形瓶内气体的压强。人造喷泉及火山爆发的原理与上述装置图________原理相似。
解析： (2)能在锥形瓶内反应产生气体，使锥形瓶内压强大于圆底烧瓶内压强方可，故应选NH4HCO3和稀盐酸，其他要么不反应，要么反应不生成气体或产生气体很少。(3)图1、2装置是上部压强减小引发喷泉，图3装置是下部压强增大引发喷泉，人造喷泉及火山爆发均与图3装置原理相似。
关键能力 归纳提升喷泉实验原理1．实验原理当气体接触外部的水溶液时，由于气体大量溶解或与溶质反应，从而使容器内气压迅速降低，在外界大气压作用下，外部液体迅速进入容器，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉，引发喷泉的关键是造成内外压强差。
2．两种方法(1)减小内压法：如图Ⅰ所示烧瓶内气体与液体接触→气体溶解或发生化学反应→烧瓶内压强减小→外部液体迅速进入形成喷泉。常见气体与吸收剂的组合：
(2)增大外压法：如图Ⅱ所示锥形瓶内液体挥发或发生化学反应产生气体→锥形瓶内压强增大→锥形瓶内液体迅速流入烧瓶形成喷泉。如喷雾器、人造喷泉、火山喷发等均是此原理。
状元随笔 喷泉实验成功的关键(1)装置的气密性良好(2)烧瓶干燥(3)烧瓶充满气体
1.下列关于氨气的说法中不正确的是( )A．氨气易液化，汽化时吸热，可用作制冷剂B．氨气可以用浓硫酸干燥也可用碱石灰干燥C．用水吸收氨气可用图1的装置防止倒吸D．氨气密度比空气密度小，可用图2收集NH3
2．某市民闻到买来的大虾有一股刺鼻的氨水味，他联想到液氨是制冷剂，认为虾的氨水味肯定是因为冷冻处理时的氨污染。而大学食品系教授指出海虾的消化道里也能分解出氨，至于氨作为制冷剂而导致虾有氨水味，这个原因得到了否定。
3．如图的装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和胶头滴管内盛放某种溶液。打开止水夹挤压胶头滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是( )A．CO2(浓NaOH溶液)/无色喷泉B．NH3(H2O含酚酞)/红色喷泉C．SO2(浓NaOH溶液)/红色喷泉D．HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉
解析：气体与液体易发生反应或易溶即可形成喷泉。CO2→NaOH溶液反应，无色喷泉；NH3→H2O(酚酞)，易溶显红色，形成喷泉；SO2→NaOH溶液反应，无色喷泉；HCl→AgNO3溶液反应，生成白色沉淀，形成喷泉。
4．某校化学小组学生利用如图所示装置进行“氨的催化氧化及检验产物”实验(图中夹持装置已略去)。下列推断合理的是( )A．C不需要持续加热B．D的作用是干燥气体C．B是无用装置D．仅用该套装置和药品能够达到检验产物的目的
解析：氨气的催化氧化为放热反应，放出的热量能够维持反应继续进行，铂丝不需要持续加热，A项正确；装置B的作用为干燥氨气，C项错误；装置D中的浓硫酸除了能够吸收水外，还能吸收未参加反应的氨气，不能通过D装置质量增加得出反应生成水的结论，一氧化氮为无色气体，而一氧化氮容易被氧化为红棕色的二氧化氮，所以也不能通过颜色断定氨气的催化氧化生成的氮氧化物，B、D错误。
6．下列有关氨及其化合物性质的说法中，不正确的是( )A．NH3可以用湿润的蓝色的石蕊试纸检验B．可用排水法收集NO气体C．工业上以NH3的催化氧化法生产硝酸D．从原理上看，可用NH3实现对氮氧化物的净化处理
解析：A错，氨气与水反应生成一水合氨，一水合氨电离产生氢氧根离子，溶液显碱性，遇到湿润的红色的石蕊试纸变蓝，不能用湿润的蓝色的石蕊试纸检验。B对，一氧化氮不溶于水，可以用排水法收集。C对，氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮氧化生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，工业上以NH3的催化氧化法生产硝酸。D对，氨气具有还原性，氮氧化物具有氧化性，故氨气可实现对氮氧化物的净化处理。
7．利用如图所示的装置，可以验证NH3和HCl的有关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。
(1)若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是________________________________。(2)若先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，在烧瓶中可观察到的现象是______________________。(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关，在烧瓶Ⅰ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是___________________________________________________________________________________________________________________。
先打开a、b活塞，再挤压胶头滴管胶头
烧瓶Ⅱ导管口处产生白烟
先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或先打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后，关闭a，然后打开b活塞
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