資源簡介

(共15張PPT)
第五章 化工生產中的重要非金屬元素
第二節 氮及其化合物
第2課時 氨氣和銨鹽
2007年，德國化學家格哈德·埃特爾發現了哈伯－博施法合成氨的作用機理,并以此為開端推動了表面化學動力學的發展，成為第三位合成氨研究領域諾貝爾獎得主。
合成氨研究領域誕生的三位諾貝爾化學獎得主
合成氨是人類發展史上的一項重大突破，解決了因糧食不足而導致的饑餓和死亡問題。
1918年，德國化學家弗里茨·哈伯因為發明合成氨方法而獲得諾貝爾化學獎。
1931年,德國化學家卡爾·博施改進了高壓合成氨的催化方法，實現了合成氨的工業化生產。于1931年，獲諾貝爾化學獎。
哈伯
(F.Haber，1868-1934)
卡爾·博施
(Carl Bosch，1874-1940)
格哈德·埃特爾Gerhard Ertl
“他是天使，為人類帶來豐收和喜悅，是用空氣制造面包的圣人”。合成氨之父
任務一 氨氣的性質
顏色狀態 氣味 密度 溶解性 特性
無色氣體
刺激性
小于空氣
極易溶于水
1體積水能溶解700體積的氨氣
易液化
（-33.5℃）
制冷劑
問題：如何收集氨氣？
氨氣極易溶于水；裝置的氣密性良好，圓底燒瓶要保持干燥，圓底燒瓶內要充滿氣體。
問題：形成噴泉的原因是什么？實驗成功的關鍵？
向下排空氣法
問題：水溶液沒有充滿燒瓶，原因可能有哪些？
1.氨氣的物理性質
任務一 氨氣的性質
① 減少“上瓶”的壓強② 增加“下瓶”的壓強
問題：還有哪些氣體可以形成噴泉？
氣體
吸收劑
水或鹽酸
水或NaOH溶液
濃NaOH溶液
水
NH3
HCl
SO2
NO2+O2
常見能形成噴泉的物質組合
CO2
常見噴泉裝置
下圖是課外活動小組的同學設計的4個噴泉實驗方案，下列有關操作不可能引發噴泉的是
課堂練習
A.擠壓①的膠頭滴管使CCl4全部進入燒瓶，打開止水夾
B.擠壓②的膠頭滴管使飽和NaHCO3溶液全部進入燒瓶，打開止水夾
C.用鼓氣裝置從裝置③的a處不斷鼓入空氣并打開止水夾
D.在裝置④的水槽中加入適量生石灰并打開止水夾
B
任務一 氨氣的性質
問題：為什么形成的噴泉是紅色的？
①氨氣與水反應
NH3 + H2O
NH3·H2O
NH4+ + OH-
一水合氨，是一種弱堿
能使酚酞溶液變紅
氨氣是一種堿性氣體
NH3·H2O不穩定，
NH3·H2O = NH3↑+H2O
△
液氨 一水合氨（NH3·H2O） 氨水
物質類別
粒子種類
NH3·H2O、NH3、H2O
NH4＋、H＋、OH-
混合物
氨的水溶液
純凈物
電解質
NH3·H2O
純凈物
非電解質
NH3
2.氨氣的化學性質
任務一 氨氣的性質
②氨氣與酸反應
NH3 ＋ HCl = NH4Cl
白煙：煙是一種固體小顆粒
問題：氨氣遇到濃硝酸、濃硫酸也會產生白煙嗎
NH3 + HNO3 = NH4NO3 (白煙）
2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4
濃氨水與揮發性酸反應,都可生成白煙
與酸反應的本質：NH3 + H+ = NH4+
③氨氣與鹽反應
Fe3++3NH3·H2O = Fe(OH)3 ↓+3NH4+
Al3++3NH3·H2O = Al(OH)3 ↓+3NH4+
任務一 氨氣的性質
④氨氣的還原性
①氨的催化氧化
4NH3 + 5O2
催化劑
4NO + 6H2O
③與Cl2反應
8NH3 + 3Cl2 === N2 + 6NH4Cl （氨氣過量）
2NH3 + 3Cl2 === N2 + 6HCl （氨氣少量）
此反應為濃氨水檢驗氯氣管道是否泄漏的原理。
點燃
4NH3+3O2=== 2N2+6H2O
②在純氧中燃燒
④與CuO反應：
2NH3 + 3CuO === N2+ 3H2O+3Cu
任務一 氨氣的性質
NH3
硝酸
銨鹽
純堿
有機合成工業原料
用稀氨水治療
蚊蟲叮咬
炸藥
吸收硫酸
生產中的
二氧化硫
致冷劑
3.氨氣的用途
任務一 氨氣的性質
反應原理
反應裝置
凈化裝置
收集方法
驗滿方法
尾氣處理
固體＋固體氣體
盛堿石灰的干燥管(不能用P2O5、濃H2SO4、CaCl2)
向下排空氣法
①用濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口，試紙變藍色；
②將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口，有白煙產生。
在集氣管口塞一團用水或稀硫酸浸濕的棉花，可減小NH3與空氣的對流速度，收集到純凈的NH3。
4.氨氣的制備
課堂練習
下列離子方程式正確的是
A.實驗室用氯化銨和熟石灰制氨氣：NH4+ + OH- NH3↑+ H2O
B.NaOH與NH4Cl溶液混合加熱：NH4+ + OH- NH3 H2O
C.氨水中加鹽酸：NH3 H2O + H+ = NH4+ + H2O
D.氨水中通入過量CO2：CO2 + NH3 H2O = 2NH4+ + CO32- + H2O
△
△
C
任務二 銨鹽的性質
反應物 實驗現象 化學方程式
NH4Cl + NaOH
NH4NO3 + NaOH (NH4)2SO4 + NaOH 濕潤的紅色石蕊試紙變藍
NH4Cl＋NaOH NH3↑＋H2O＋NaCl
NH4NO3＋ NaOH NaNO3＋H2O＋NH3↑、2NaOH＋(NH4)2SO4 Na2SO4＋2H2O＋2NH3↑
1.銨鹽與堿反應
反應實質：NH4++ OH－ == NH3 ↑ + H2O
(加熱或濃溶液生成NH3 和H2O)
△
不加熱：NH4＋＋OH－= NH3·H2O
任務二 銨鹽的性質
問題：如何檢驗溶液中含有NH4+？
銨鹽(NH4+)
無色氣體(NH3)
試紙變藍
蘸有濃鹽酸
的玻璃棒
產生白煙
強堿
石蕊紅色
石蕊試紙
含有NH4+
問題：銨態氮肥不能與草木灰(含K2CO3) 混合施用嗎？
銨態氮肥和草木灰混合施用，會生成氨氣，降低肥效。
任務二 銨鹽的性質
2.銨鹽受熱易分解
NH4Cl ===NH3↑+HCl ↑
NH4HCO3 ===NH3 ↑ +CO2 ↑ +H2O
注意：并不是所有的銨鹽都受熱分解生成NH3
2NH4NO3====== 2N2↑＋O2↑＋4H2O
高溫
猛烈撞擊
NH4NO3 === N2O ↑ +2H2O
貯存氮肥：密封包裝,放于陰涼通風處
不能用來制備NH3
課堂練習
實驗室制取少量干燥的氨氣涉及下列裝置，其中正確的是
A.①是氨氣發生裝置 B.②是氨氣吸收裝置
C.③是氨氣發生裝置 D.④是氨氣收集、檢驗裝置
C

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