遼寧省凌海市高中化學(xué) 第3章 自然界中的元素 第2節(jié) 氮的循環(huán)（第2課時(shí)）學(xué)案魯科版必修1.doc

第2節(jié)　氮的循環(huán) 第2課時(shí)　氨與銨態(tài)氮肥 課堂合作探究 問題導(dǎo)學(xué) 一、氨氣的性質(zhì) 活動(dòng)與探究1 實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論 實(shí)驗(yàn)1： 燒杯里的水進(jìn)入燒瓶形成____，且燒瓶?jī)?nèi)液體呈____ 氨氣____溶于水，且與水反應(yīng)生成了使溶液顯____性的物質(zhì)，化學(xué)方程式為：________________ 實(shí)驗(yàn)2： 氨氣與酸反應(yīng)生成____，化學(xué)方程式為____________________ 思考與交流 1．NH3形成噴泉的物理學(xué)原理是什么？ 2．引發(fā)噴泉實(shí)驗(yàn)的操作是什么？該實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是什么？ 3．氨氣、液氨、氨水、一水合氨是一種物質(zhì)嗎？ 4．氨氣能否用CaCl2、濃硫酸和P2O5等干燥，為什么？應(yīng)用什么來干燥？ 1．噴泉實(shí)驗(yàn)的原理分析 (1)噴泉實(shí)驗(yàn)的基本原理及裝置 ①原理：氣體在液體中溶解度很大，在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生足夠的壓強(qiáng)差，則打開活塞后，大氣壓將燒杯內(nèi)的液體壓入燒瓶中，在尖嘴導(dǎo)管口形成噴泉。 ②裝置。 (2)實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵 ①裝置的氣密性良好。 ②燒瓶和氣體必須是干燥的。 ③氨氣充滿整個(gè)燒瓶。 (3)兩類常見噴泉的形成實(shí)驗(yàn) ①極易溶于水的氣體或易溶于水的氣體(NH3、HCl、SO2等)與水可形成噴泉。 ②酸性氣體(HCl、SO2、NO2、CO2、H2S等)與NaOH溶液也能形成噴泉。 特別關(guān)注：①噴泉實(shí)驗(yàn)成功與否在于是否能形成壓強(qiáng)差。 ②形成噴泉的氣體不一定是極易溶于水的氣體，氣體與擠入的液體發(fā)生反應(yīng)使瓶中的壓強(qiáng)減小也能形成噴泉。 2．兩種快速制取氨氣的方法 (1)加熱濃氨水法。 在試管中加入2～4 mL的濃氨水，加熱即可產(chǎn)生氨氣。如圖所示： (2)濃氨水與固體強(qiáng)堿或生石灰混合制取氨氣。 實(shí)驗(yàn)裝置 反應(yīng)原理 ①NaOH固體吸水(或CaO與水反應(yīng))，減少溶劑，促進(jìn)NH3放出 ②NaOH溶于水放熱(或CaO與水反應(yīng)放熱)，促使氨水分解釋放出NH3 特別關(guān)注：由于氨氣極易溶于水，若將導(dǎo)管直接插入水中會(huì)發(fā)生倒吸，故尾氣吸收一般用稀硫酸浸濕的棉花堵在試管口或用如圖裝置吸收。 二、銨鹽的性質(zhì) 活動(dòng)與探究2 實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論及化學(xué)方程式 實(shí)驗(yàn)1： 固體__________，在試管中上部有________出現(xiàn)。并可聞到______氣味 NH4ClNH3↑＋HCl↑ HCl＋NH3===NH4Cl 實(shí)驗(yàn)2： 固體__________，澄清石灰水______ 實(shí)驗(yàn)3： 溶液中產(chǎn)生________，濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙____，并可聞到______氣味 思考與交流 1．NH4Cl的分解和重新生成是否是可逆反應(yīng)。與碘升華的本質(zhì)是否一樣？ 2．能否用加熱NH4Cl或NH4HCO3的方法制備氨氣，為什么？ 1．銨鹽的性質(zhì)： (1)所有的銨鹽都是晶體，都易溶于水。 (2)所有的銨鹽受熱時(shí)都會(huì)發(fā)生分解。 (3)所有的銨鹽都能與堿共熱放出氨氣，實(shí)驗(yàn)室中常利用銨鹽的這一性質(zhì)來制取氨氣或檢驗(yàn)NH。 2．特別注意硝酸銨受熱時(shí)容易發(fā)生爆炸，溶于水時(shí)要吸收大量的熱量。 3．NH的檢驗(yàn) 當(dāng)堂檢測(cè) 1．下圖的裝置中，干燥燒瓶中盛有某種氣體，燒杯和滴管內(nèi)盛放某種溶液。擠壓膠管的膠頭，下列與實(shí)驗(yàn)事實(shí)不相符的是(　　) A．Cl2(飽和食鹽水)　無色噴泉 B．NH3(H2O含石蕊)　藍(lán)色噴泉 C．HCl(H2O含石蕊)　紅色噴泉 D．CO2(NaOH溶液)　無色噴泉 2．如圖利用培養(yǎng)皿探究氨氣的性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)向NaOH固體上滴幾滴濃氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所做的解釋正確的是(　　) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 解釋 A 濃鹽酸附近產(chǎn)生白煙 NH3與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生了NH4Cl固體 B 濃硫酸附近無明顯現(xiàn)象 NH3與濃硫酸不發(fā)生反應(yīng) C 氯化物溶液變渾濁 該溶液一定是MgCl2溶液 D 干燥的紅色石蕊試紙不變色，濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色 NH3是一種可溶性堿 3．如下圖所示是實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯(cuò)誤的是(　　) 4．下列離子方程式正確的是(　　) A．向鹽酸中滴加氨水：H＋＋OH－===H2O B．碳酸氫鈉溶液與足量氫氧化鋇溶液混合：HCO＋OH－===CO＋H2O C．NH4HCO3溶液與過量NaOH溶液混合加熱：NH＋OH－===NH3↑＋H2O D．氯化銨與氫氧化鈉兩種濃溶液混合加熱：OH－＋NHH2O＋NH3↑ 5．下列說法中正確的是(　　) A．所有銨鹽受熱均可以分解，產(chǎn)物均有NH3 B．所有銨鹽都易溶于水，所有銨鹽中的氮元素均呈－3價(jià) C．NH4Cl溶液中加入NaOH濃溶液共熱時(shí)反應(yīng)的離子方程式為NH＋OH－NH3↑＋H2O D．NH4Cl和NaCl的固體混合物可用升華法分離 6．A是一種白色晶體，受熱分解生成B、C兩種無色氣體，C的水溶液與硝酸銀溶液反應(yīng)生成白色沉淀。A與濃NaOH溶液共熱，放出無色氣體B。若在圓底燒瓶中分別收集干燥的氣體B、C，然后將收集滿氣體的燒瓶按下圖所示裝置組裝，擠壓滴管的膠頭時(shí)，可以分別得到藍(lán)色噴泉和紅色噴泉。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝? (1)A的化學(xué)式是________________； (2)B與C兩氣體相遇時(shí)，可觀察到的現(xiàn)象是____________________； (3)寫出A與濃NaOH溶液共熱時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______________________________； (4)寫出工業(yè)上生成B的化學(xué)方程式________________________。 答案： 課堂合作探究 【問題導(dǎo)學(xué)】 活動(dòng)與探究1：噴泉　紅色　極易　堿　NH3＋H2ONH3H2ONH＋OH－　立即產(chǎn)生大量的白煙　銨鹽　NH3＋HCl===NH4Cl 思考與交流：1．答案：由于產(chǎn)生壓強(qiáng)差而形成噴泉——?dú)怏w迅速溶于水或與某種溶液反應(yīng)，容器內(nèi)壓強(qiáng)小于容器外壓強(qiáng)，從而產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象。依據(jù)這一原理，只要能夠造成容器內(nèi)氣體大量減少，就可形成噴泉。所以當(dāng)膠頭滴管中的水進(jìn)入燒瓶后，NH3溶解于水，使燒瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)減小，外界大氣壓便將水壓入燒瓶中，從而形成噴泉。 另外，反應(yīng)迅速產(chǎn)生大量氣體，在裝置內(nèi)形成正壓也能引發(fā)噴泉實(shí)驗(yàn)(類似于滅火器原理或城市噴泉原理)。 2．答案：引發(fā)噴泉實(shí)驗(yàn)的操作是將膠頭滴管中的水?dāng)D入圓底燒瓶中，從而引發(fā)噴泉實(shí)驗(yàn)。 噴泉實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵：①裝置的氣密性要好；②燒瓶要干燥；③氣體的純度要大，且要充滿燒瓶。 3．答案：不是，液氨是氨氣的液態(tài)形式，二者是一種物質(zhì)；氨氣溶于水得到的水溶液是氨水，它是一種混合物，其主要成分是一水合氨(NH3H2O)。 4．答案：不能，氨氣是堿性氣體，不能用酸性干燥劑，如濃硫酸和P2O5干燥，而NH3與CaCl2生成CaCl28NH3。所以應(yīng)用堿石灰或NaOH固體來干燥氨氣。 活動(dòng)與探究2：減少至消失　白色固體　刺激性　減少至消失　變渾濁　NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O　CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O　無色氣泡　變藍(lán)　刺激性　NH4Cl＋NaOHNH3↑＋NaCl＋H2O 思考與交流：1．答案：NH4Cl的分解需要加熱，而NH4Cl的形成不需要加熱，條件不一樣，所以不是可逆反應(yīng)。碘升華為物理變化，NH4Cl的分解和形成是化學(xué)變化，所以二者本質(zhì)不一樣。 2．答案：①實(shí)驗(yàn)室不能用加熱NH4Cl的方法制取NH3，因?yàn)樯傻腘H3和HCl遇冷會(huì)很快在試管上部重新結(jié)合生成NH4Cl，無法得到NH3。 ②NH4HCO3受熱分解還可以產(chǎn)生CO2，從而引入新的雜質(zhì)。但可以用堿石灰除去CO2后再收集NH3。 【當(dāng)堂檢測(cè)】 1．A　解析：Cl2在飽和食鹽水中的溶解度很小，無法形成噴泉，A不正確；NH3、HCl極易溶于水，而使燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，從而形成噴泉；CO2與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)也會(huì)使燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小形成噴泉。 2．A　解析：濃鹽酸有揮發(fā)性，揮發(fā)出的HCl氣體與NH3反應(yīng)生成了固體NH4Cl而產(chǎn)生白煙，A正確；濃硫酸沒有揮發(fā)性，不會(huì)出現(xiàn)白煙，但是仍然發(fā)生反應(yīng)生成(NH4)2SO4，B不正確；NH3H2O能與大多數(shù)的金屬陽離子反應(yīng)生成氫氧化物沉淀，故C不正確；NH3溶于水并與水反應(yīng)生成弱堿NH3H2O，但NH3本身不是堿，D不正確。 3．C　解析：給試管中的固體藥品加熱時(shí)，試管口必須稍向下傾斜，C不正確。 4．D　解析：A中的氨水應(yīng)寫化學(xué)式，A不正確；B中NaHCO3溶液與足量Ba(OH)2溶液反應(yīng)的離子方程式為Ba2＋＋HCO＋OH－===BaCO3↓＋H2O；C中HCO應(yīng)參與反應(yīng)：NH＋HCO＋2OH－NH3↑＋2H2O＋CO；D項(xiàng)正確。 5．C　解析：根據(jù)銨鹽的有關(guān)知識(shí)逐一分析判斷。選項(xiàng)A中，有的銨鹽受熱分解產(chǎn)生氨氣(如NH4Cl)；有的銨鹽受熱分解不產(chǎn)生氨氣(如硝酸銨)；選項(xiàng)B中，所有的銨鹽都易溶于水，銨鹽里除NH中的N呈－3價(jià)外，還可能含有其他價(jià)態(tài)的氮元素(如NH4NO3中的N有－3、＋5兩種價(jià)態(tài))；選項(xiàng)C中，銨鹽與堿反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)條件不同，產(chǎn)物也不同。即加熱時(shí)，生成NH3，不加熱時(shí)，往往生成NH3H2O；選項(xiàng)D中，可用加熱法分離NH4Cl和某些固體(不分解、不升華的固體)的混合物，但其過程為先受熱分解，再降溫化合，而不是升華。 6．解析：由題意“A與濃NaOH溶液共熱放出無色氣體B”，且B能使石蕊溶液變藍(lán)，故可知B為NH3，C能形成紅色噴泉，則C為HCl氣體，從而推知A為NH4Cl。 答案：(1)NH4Cl (2)有大量的白煙生成 (3)NH＋OH－NH3↑＋H2O (4)N2＋3H22NH3