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1、成才之路成才之路 化学化学路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 必修必修1 非金属及其化合物非金属及其化合物第四章第四章第四节氨硝酸硫酸第四节氨硝酸硫酸第四章第四章第第1课时氨的性质与制法课时氨的性质与制法第四章第四章新情境新情境 激趣入题激趣入题1新知识新知识预习探究预习探究2新思维新思维名师讲堂名师讲堂3新考题新考题随堂自测随堂自测4新提升新提升达标作业达标作业5新视点新视点专家博客专家博客6新情境新情境激趣入题激趣入题俗俗话话说说：“庄庄稼稼一一枝枝花花，全全靠靠肥肥当当家家。”氮氮元元素素是是蛋蛋白白质质的的主主要要成成分分，是是植植物物生生长长所所必
2、必需需的的首首要要营营养养元元素素。植植物物需需要要氮氮肥肥，犹犹如如人人体体需需要要蛋蛋白白质质一一样样。但但是是世世界界上上大大多多数数地地区区的的土土壤壤中中都都缺缺乏乏氮氮素素养养分分，为为了了获获取取农农作作物物高高产产，需需要要施施用用大大量量氮氮肥肥。具具有有固固氮氮能能力力的的生生物物，本本身身就就是是一一座座小小化化肥肥厂厂。这这个个化化肥肥厂厂的的原原料料来来自自空空气气，取取之之不不尽尽，这这种种化化肥肥厂厂不不需需要要厂厂房房和和设设备备，不不污污染染环环境境，能能源源则则是是用用之之不不竭竭的的太太阳阳能能。如如果果让让玉玉米米、小小麦麦、水水稻稻等等作作物物都都具具
3、有有固固氮氮能能力力，不不再再施施用用化化肥肥，那那就就建建造造了了许许许许多多多多这这样样的的“天天然然化化肥肥厂厂”。用用它它来来取取代代目目前前的的化化学学肥肥料料工工厂厂，其其经经济济效效益益、社社会会效效益益是是十十分分明明显显的的。这这也也正正是是生生物物固固氮氮遗遗传传工工程程所所要要解解决决的的问问题题和和其其成成为为热热门门研研究究课课题题的的主主要要原原因因。本本课课时时我我们们就就学学习习氮氮元元素素形形成成的的重重要要化化合合物物氨氨及及铵铵盐盐各各有有哪哪些些重重要性质和用途？实验室里又是如何制备氨气的呢？要性质和用途？实验室里又是如何制备氨气的呢？新知识新知识预习探
4、究预习探究学习目标学习目标新知预习新知预习刺激性刺激性小小极易极易700氨水氨水一水合氨一水合氨3氨氨与与酸酸反反应应生生成成_。氨氨与与氯氯化化氢氢反反应应的的化化学学方方程程式式为为_；氨氨与与氧氧气气反反应应的的化化学学方方程程式式为为_。4铵铵盐盐都都_溶溶于于水水，受受热热易易_，与与碱碱反反应应加热时放出加热时放出_。写出氯化铵、碳酸氢铵受热分解的化学方程式：写出氯化铵、碳酸氢铵受热分解的化学方程式：_、_。5实实验验室室中中，常常用用加加热热固固体体氯氯化化铵铵和和氢氢氧氧化化钙钙的的混混合合物物制取氨：制取氨：_。铵盐铵盐易易分解分解氨气氨气1是是否否所所有有铵铵盐盐受受热热分
5、分解解都都会会产产生生NH3？是是否否所所有有的的铵铵盐与碱反应均放出盐与碱反应均放出NH3?提提示示：铵铵盐盐与与碱碱反反应应放放出出NH3，这这是是铵铵盐盐的的通通性性。但但一一些些铵盐受热分解情况复杂，如铵盐受热分解情况复杂，如NH4NO3受热分解不产生受热分解不产生NH3。2收集氨气的试管口为什么要放一团棉花？收集氨气的试管口为什么要放一团棉花？提提示示：由由于于NH3密密度度比比空空气气小小，容容易易与与空空气气形形成成对对流流，试试管管口口塞塞一一团团棉棉花花可可以以减减缓缓对对流流的的作作用用收收集集更更纯纯的的NH3，同同时时也也避免污染空气。避免污染空气。自主探究自主探究新思
6、维新思维名师讲堂名师讲堂1氮的固定氮的固定(1)概念：将游离态的氮转变为化合态的氮的方法。概念：将游离态的氮转变为化合态的氮的方法。(2)分类分类氨的性质及用途氨的性质及用途 教材点拨教材点拨2氨的物理性质氨的物理性质(1)色、态、味：无色、有刺激性气味的气体。色、态、味：无色、有刺激性气味的气体。(2)溶溶解解性性：极极易易溶溶于于水水，在在常常温温常常压压下下，1体体积积水水约约能能溶溶解解700体积氨气。体积氨气。(3)易易液液化化：在在降降温温或或加加压压条条件件下下，气气态态氨氨液液化化成成无无色色液液体体，同同时时放放出出大大量量的的热热，液液氨氨汽汽化化时时要要吸吸收收大大量量的
7、的热热，使使周周围围物物质质的温度急剧下降，因此常被用作制冷剂。的温度急剧下降，因此常被用作制冷剂。(4)密度小：用向下排空气法收集。密度小：用向下排空气法收集。(5)喷泉实验喷泉实验在在干干燥燥的的圆圆底底烧烧瓶瓶里里充充满满氨氨气气，用用带有玻璃管的塞子塞紧瓶口。带有玻璃管的塞子塞紧瓶口。倒倒置置烧烧瓶瓶，使使玻玻璃璃管管插插入入盛盛有有水水的的烧杯中。烧杯中。轻轻轻轻挤挤压压滴滴管管，使使少少量量的的水水进进入入烧烧瓶。瓶。打开止水夹打开止水夹结结论论：NH3极极易易溶溶于于水水，挤挤入入滴滴管管内内的的少少许许水水，可可以以吸吸收收烧烧瓶瓶中中的的大大量量NH3，烧烧瓶瓶内内气气压压迅
8、迅速速减减小小，打打开开止止水水夹夹，烧烧杯杯内的水就会被大气压入烧瓶，形成美丽的喷泉。内的水就会被大气压入烧瓶，形成美丽的喷泉。NH3溶于水生成溶于水生成NH3H2O，其溶液显碱性，使酚酞变红色。，其溶液显碱性，使酚酞变红色。温馨提示：温馨提示：(1)可能造成喷泉实验不能形成喷泉的原因：可能造成喷泉实验不能形成喷泉的原因：若若用用气气密密性性差差的的装装置置，一一般般不不能能形形成成喷喷泉泉。盛盛气气装装置置要要预先进行气密性检验，只有气密性合格者才能使用。预先进行气密性检验，只有气密性合格者才能使用。烧瓶不干燥烧瓶不干燥NH3未充满烧瓶未充满烧瓶塞子未塞紧塞子未塞紧由胶头滴管挤入烧瓶内的水
9、太少等。由胶头滴管挤入烧瓶内的水太少等。(2)有有些些气气体体虽虽然然在在水水中中溶溶解解度度不不大大，但但能能与与某某种种溶溶液液反反应应，从而产生压强差而形成喷泉。从而产生压强差而形成喷泉。温温馨馨提提示示：氨氨不不仅仅能能跟跟盐盐酸酸反反应应，也也能能跟跟硫硫酸酸、硝硝酸酸、醋酸、碳酸等多种酸反应，反应实质都是醋酸、碳酸等多种酸反应，反应实质都是NH3与与H的反应。的反应。因因为为氨氨易易跟跟酸酸反反应应生生成成盐盐，所所以以不不能能用用浓浓硫硫酸酸作作氨氨气气的的干干燥剂。同理，氨气与氯化氢气体不能共存。燥剂。同理，氨气与氯化氢气体不能共存。在中学化学中在中学化学中NH3是唯一能与酸反
10、应生成盐的气体。是唯一能与酸反应生成盐的气体。气气态态氢氢化化物物与与最最高高价价氧氧化化物物所所对对应应水水化化物物发发生生化化合合反反应应，这是氮元素有别于其他元素的特征。这是氮元素有别于其他元素的特征。在在该该实实验验中中，只只有有浓浓硝硝酸酸、浓浓盐盐酸酸等等挥挥发发性性酸酸遇遇NH3才才会产生白烟，硫酸、磷酸等难挥发性酸遇会产生白烟，硫酸、磷酸等难挥发性酸遇NH3不产生白烟现象。不产生白烟现象。4氨的用途氨的用途(1)工工 业业 上上 用用 于于 制制 化化 肥肥 ， 如如 (NH4)2SO4、 NH4HCO3、NH4NO3等。等。(2)有机合成的重要化工原料。有机合成的重要化工原料
11、。(3)作制冷剂。作制冷剂。 (2015经经典典习习题题选选萃萃)喷喷泉泉是是一一种种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。典例透析典例透析(1)实验室制取氨气的化学方程式：实验室制取氨气的化学方程式：_。用用图图1装装置置进进行行喷喷泉泉实实验验，上上部部烧烧瓶瓶已已充充满满干干燥燥氨氨气气，引发水上喷的操作是引发水上喷的操作是_。该实验的原理是。该实验的原理是_。如如果果只只提提供供如如图图2的的装装置置，请请说说明明引引发发喷喷泉泉的的方方法法_。(2)利利用用图图3装装置置，在在锥锥形形瓶瓶中中，分分别别加加入入足足量量的的下下列列物物质质
12、，反应后可能产生喷泉的是反应后可能产生喷泉的是_。ACu与稀盐酸与稀盐酸BNaHCO3溶液与溶液与NaOH溶液溶液CCaCO3与稀与稀H2SO4DNH4HCO3与稀盐酸与稀盐酸(3)在在图图4锥锥形形瓶瓶中中加加入入酒酒精精，瓶瓶外外放放一一水水槽槽，水水槽槽中中加加入入冷水后，再加入足量的下列物质，结果也产生了喷泉。冷水后，再加入足量的下列物质，结果也产生了喷泉。水槽中加入的物质可以是水槽中加入的物质可以是_。A浓硫酸浓硫酸B食盐食盐C硝酸钾硝酸钾D硫酸铜硫酸铜(4)从从产产生生喷喷泉泉的的原原理理分分析析，图图1、2是是_上上部部烧烧瓶瓶内内的的压压强强。图图3是是_下下部部锥锥形形瓶瓶内
13、内气气体体的的压压强强(均均填填“增增大大”或或“减减小小”)。人人造造喷喷泉泉及及火火山山爆爆发发的的原原理理与与上上述述装装置置图图_原理相似。原理相似。【解解析析】(1)图图1引引发发喷喷泉泉只只需需挤挤压压胶胶头头滴滴管管，打打开开止止水水夹夹即即可可，图图2则则需需先先打打开开止止水水夹夹，再再用用热热毛毛巾巾捂捂圆圆底底烧烧瓶瓶，发发现有气泡冒出后，移去热毛巾即可。现有气泡冒出后，移去热毛巾即可。(2)能能在在锥锥形形瓶瓶内内反反应应产产生生气气体体，压压强强大大于于圆圆底底烧烧瓶瓶内内压压强强方方可可，故故应应选选NH4HCO3和和盐盐酸酸。其其他他要要么么不不反反应应，要要么么
14、反反应应不生成气体或产生气体很少。不生成气体或产生气体很少。(3)浓浓H2SO4溶溶于于水水放放出出大大量量的的热热，使使瓶瓶内内酒酒精精汽汽化化也也会会产产生喷泉。生喷泉。(4)图图1、2是是上上部部压压强强减减小小导导致致喷喷泉泉，图图3是是下下部部压压强强增增大大导致喷泉，人造喷泉及火山爆发均与图导致喷泉，人造喷泉及火山爆发均与图3原理相似。原理相似。氨水显弱碱性的主要原因是氨水显弱碱性的主要原因是()A通常状况下，氨的溶解度不大通常状况下，氨的溶解度不大B氨水中的氨水中的NH3H2O电离出少量的电离出少量的OHC溶于水的氨分子只有少量电离溶于水的氨分子只有少量电离D氨本身的碱性弱氨本身
15、的碱性弱铵盐的性质及氨气的制法铵盐的性质及氨气的制法 教材点拨教材点拨2氨气的实验室制法氨气的实验室制法(1)实实验验原原理理：实实验验室室用用铵铵盐盐与与碱碱共共热热制取氨气。制取氨气。(2)实验药品：实验药品：NH4Cl、Ca(OH)2。(3)发发生生装装置置：固固固固反反应应加加热热装装置置(与与制取制取O2的装置相同的装置相同)。(4)净净化化装装置置：用用碱碱石石灰灰、固固体体NaOH等。如图装置等。如图装置(6)验验满满方方法法：a.用用湿湿润润的的红红色色石石蕊蕊试试纸纸(变变蓝蓝)；b.蘸蘸有有浓浓盐酸的玻璃棒接近瓶口盐酸的玻璃棒接近瓶口(产生白烟产生白烟)。(7)尾尾气气处处
16、理理：在在收收集集NH3的的试试管管口口塞塞上上一一团团蘸蘸有有稀稀硫硫酸酸的的棉棉花花；或或将将尾尾气气通通入入水水中中用用水水吸吸收收多多余余的的NH3，注注意意要要防防止止倒倒吸，可用如图所示的装置：吸，可用如图所示的装置：(8)实验室制取氨气的其他方法：实验室制取氨气的其他方法：温温馨馨提提示示：制制取取NH3时时铵铵盐盐可可用用NH4Cl、(NH4)2SO4等等，但但不不能能用用NH4HCO3、(NH4)2CO3、NH4NO3，因因为为能能分分解解产产生生杂杂质质气气体体，同同时时消消石石灰灰也也不不能能用用KOH、NaOH代代替替，因因为为易易吸吸湿湿结块，不利于产生结块，不利于产
17、生NH3，且高温易腐蚀试管。，且高温易腐蚀试管。3氨气、液氨、氨水和铵盐的区别氨气、液氨、氨水和铵盐的区别 (2015江江苏苏省省连连云云港港四四市市高高三三一一模模)下下列列装装置置用用于于实实验验室室中中制制取取干干燥燥氨氨气气的的实实验验，能能达达到到实实验验目目的的是的的是()A用装置甲制备氨气用装置甲制备氨气B用装置乙除去氨气中少量水用装置乙除去氨气中少量水C用装置丙收集氨气用装置丙收集氨气D用装置丁吸收多余的氨气用装置丁吸收多余的氨气典例透析典例透析【解解析析】A用用氯氯化化铵铵和和氢氢氧氧化化钙钙固固体体共共热热制制氨氨气气，试试管管口口应应略略向向下下倾倾斜斜，错错误误；B.氨
18、氨气气与与浓浓硫硫酸酸反反应应生生成成硫硫酸酸铵铵，不不能能用用浓浓硫硫酸酸干干燥燥氨氨气气，错错误误；C.收收集集氨氨气气的的烧烧瓶瓶不不应应密密闭闭，错错误误；D.氨氨气气极极易易溶溶于于水水，吸吸收收氨氨气气要要注注意意防防倒倒吸吸，可可用用丁丁装装置，正确。置，正确。【答案】【答案】D(2015甘甘肃肃省省静静宁宁县县高高一一上上学学期期期期末末)制制备备干干燥燥氨氨气气所所需需的的药品是药品是()ANH4Cl溶液、溶液、NaOH溶液、浓溶液、浓H2SO4B饱和氨水饱和氨水CNaOH溶液、溶液、NH4Cl晶体、浓晶体、浓H2SO4DNH4Cl固体、碱石灰、氢氧化钙固体、碱石灰、氢氧化钙
19、【解解析析】NH4Cl固固体体和和氢氢氧氧化化钙钙加加热热生生成成氨氨气气，用用碱碱石石灰干燥氨气，故灰干燥氨气，故D正确。正确。【答案】【答案】D新考题新考题随堂自测随堂自测1(2015山山东东省省东东营营市市一一中中高高一一三三模模)下下列列反反应应起起了了氮氮的的固定作用的是固定作用的是()AN2和和H2在一定条件下反应生成在一定条件下反应生成NH3BNH3经催化氧化生成经催化氧化生成NOCNO与与O2反应生成反应生成NO2D由由NH3制碳铵或硫铵制碳铵或硫铵【解解析析】AN2和和H2在在一一定定条条件件下下反反应应生生成成NH3，是是将将游游离离态态的的氮氮转转化化为为化化合合态态的的
20、氮氮的的过过程程，属属于于氮氮的的固固定定，故故A符符合合题题意意；B.NH3经经过过催催化化氧氧化化生生成成NO是是氮氮的的化化合合态态之之间间的的转转化化，不不属属于于氮氮的的固固定定，故故B不不合合题题意意；C.NO与与O2反反应应生生成成NO2，是是氮氮的的化化合合态态之之间间的的转转化化，不不属属于于氮氮的的固固定定，故故C不不合合题题意意；D.由由NH3制制碳碳铵铵或或硫硫铵铵，是是氮氮的的化化合合态态之之间间的的转转化化，不不属属于于氮氮的的固定，故固定，故D不合题意。不合题意。【答案】【答案】A【点点评评】本本题题考考查查了了氮氮的的固固定定，难难度度不不大大。解解题题时时注注
21、意意氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程。氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程。2(2015四四川川省省乐乐山山市市高高一一期期末末)下下列列关关于于氨气的说法正确的是氨气的说法正确的是()A氨氨既既能能用用浓浓硫硫酸酸干干燥燥也也能能用用无无水水CaCl2干燥干燥BNH3是电解质，所以氨水能导电是电解质，所以氨水能导电CNH3可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝D用水吸收用水吸收NH3用如图装置可防止倒吸用如图装置可防止倒吸【解解析析】A氨氨是是碱碱性性气气体体不不能能用用浓浓硫硫酸酸干干燥燥，所所以以不不选选A；B.氨氨气气是是非非电电解解质质，氨氨水水
22、由由于于一一水水合合氨氨能能电电离离而而导导电电，所所以以不不选选B；C.氨氨气气不不能能使使干干燥燥的的试试纸纸变变红红，能能使使湿湿润润的的红红色色石石蕊蕊试试纸纸变变蓝蓝，所所以以不不选选C；D.氨氨气气不不溶溶于于四四氯氯化化碳碳，所所以以如如图装置可以防止倒吸，选图装置可以防止倒吸，选D。【答案】【答案】D3(2015福福建建省省福福州州市市八八中中高高一一期期末末)试试管管中中盛盛有有少少量量白白色固体，确认其是铵盐的方法是色固体，确认其是铵盐的方法是()A加水，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口加水，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口B加氢氧化钠溶液，加热，滴入紫色石蕊试剂加氢氧化钠溶液
23、，加热，滴入紫色石蕊试剂C加氢氧化钠溶液，加热，滴入酚酞试剂加氢氧化钠溶液，加热，滴入酚酞试剂D加加氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液，加加热热，将将湿湿润润的的红红色色石石蕊蕊试试纸纸放放在在试管口试管口【解解析析】铵铵盐盐的的检检验验主主要要是是通通过过检检验验NH来来确确定定，利利用用NH与与强强碱碱产产生生NH3，检检验验NH3通通常常用用湿湿润润的的红红色色石石蕊蕊试试纸纸，所所以选以选D。【答案】【答案】D4(2015辽辽宁宁省省大大连连市市高高二二期期末末)某某研研究究性性学学习习小小组组为为了了制取氨气和探究氨气的有关性质，进行了下列实验。制取氨气和探究氨气的有关性质，进行了下列实验。(
24、1)根根据据图图A写写出出实实验验室室制制取取氨氨气气的的化化学学方方程程式式_ _；如如何何检检验验氨氨气气已已经经收收集集满满_ _。(2)甲甲同同学学用用干干燥燥的的圆圆底底烧烧瓶瓶收收集集一一瓶瓶氨氨气气，根根据据图图B进进行行实实验验，观观察察到到的的实实验验现现象象是是_。根根据据实实验验现现象象说说明明氨氨气气具具有有的的性性质质是是_ _。5(2015经经典典习习题题选选萃萃)已已知知A、B、C、D为为气气体体，E、F为固体，为固体，G为氯化钙，它们之间的转换关系如下图所示：为氯化钙，它们之间的转换关系如下图所示：(1)D的化学式是的化学式是_，E的化学式是的化学式是_。(2)
25、A和和B反应生成反应生成C的化学方程式是：的化学方程式是：_。(3)E和和F反应生成反应生成D、H和和G的化学方程式是的化学方程式是_。【解解析析】解解推推断断题题时时一一定定要要抓抓住住题题眼眼，本本题题的的题题眼眼是是“G为为CaCl2，D是是气气体体”。框框图图推推断断题题的的关关键键是是找找准准切切入入点点，由由题题目目提提示示知知A、B、C、D为为气气体体，E、F为为固固体体，由由DCE可可知知E为为铵铵盐盐，再再由由EFD知知D为为NH3，且且F为为碱碱，又又知知“G为为氯化钙氯化钙”推出推出F为为Ca(OH)2，C为为HCl气体。气体。新视点新视点专家博客专家博客喷泉实验原理及拓
26、展喷泉实验原理及拓展(1)实验原理实验原理容容器器内内外外形形成成较较大大的的压压强强差差。容容器器内内气气体体极极易易溶溶于于水水(或或容容器器内内气气体体易易与与溶溶液液中中溶溶质质发发生生化化学学反反应应)，当当气气体体与与水水(或或溶溶液液)接接触触时时，气气体体溶溶解解(或或发发生生反反应应)，使使容容器器内内压压强强迅迅速速减减小小，外界气体将容器内的水压入上面的容器，形成喷泉。外界气体将容器内的水压入上面的容器，形成喷泉。(2)可做喷泉实验的气体或反应可做喷泉实验的气体或反应极易溶于水的气体，如极易溶于水的气体，如NH3、HCl等；等；气气体体极极易易与与某某种种溶溶液液反反应应
27、，如如CO2、SO2、NO2、H2S等等与浓与浓NaOH溶液；溶液；NH3与稀盐酸等。与稀盐酸等。(3)形成喷泉的关键形成喷泉的关键气气体体要要充充满满烧烧瓶瓶，气气体体和和烧烧瓶瓶要要干干燥燥，装装置置气气密密性性要好。要好。(4)常见喷泉实验装置常见喷泉实验装置图图1装装置置形形成成喷喷泉泉是是因因为为烧烧瓶瓶内内气气体体极极易易溶溶解解于于烧烧杯杯和和滴滴管中的液体，使烧瓶内的压强迅速减小而产生压强差形成喷泉。管中的液体，使烧瓶内的压强迅速减小而产生压强差形成喷泉。图图2装装置置形形成成喷喷泉泉可可采采用用使使烧烧瓶瓶受受热热，瓶瓶内内气气体体膨膨胀胀，打打开开止止水水夹夹，气气体体与与液液体体接接触触而而溶溶解解，使使烧烧瓶瓶内内压压强强减减小小形形成成压压强差而产生喷泉。强差而产生喷泉。图图3装装置置下下部部锥锥形形瓶瓶内内物物质质相相互互反反应应产产生生大大量量气气体体，使使锥锥形形瓶瓶内内压压强强增增大大而而产产生生压压强强差差，将将液液体体从从下下瓶瓶中中压压入入到到上上瓶瓶而而形成喷泉。形成喷泉。
