2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 專題4 硫、氮和可持續(xù)發(fā)展 第2單元 生產(chǎn)生活中的含氮化合物 第2課時 氮肥的生產(chǎn)和使用學(xué)案 蘇教版必修1.doc

《2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 專題4 硫、氮和可持續(xù)發(fā)展 第2單元 生產(chǎn)生活中的含氮化合物 第2課時 氮肥的生產(chǎn)和使用學(xué)案 蘇教版必修1.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 專題4 硫、氮和可持續(xù)發(fā)展 第2單元 生產(chǎn)生活中的含氮化合物 第2課時 氮肥的生產(chǎn)和使用學(xué)案 蘇教版必修1.doc（9頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

第2課時　氮肥的生產(chǎn)和使用 學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解合成氨的反應(yīng)原理及意義。2.了解氨、銨鹽的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。(重難點)3.了解氨的實驗室制取。(重點)4.了解銨態(tài)氮肥的使用。 [自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知] 1．氨的合成和性質(zhì) (1)工業(yè)合成NH3的化學(xué)方程式為 N2＋3H22NH3。 (2)NH3的性質(zhì) 氨在通常狀況下是無色具有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小。氨氣易液化，工業(yè)可用液氨作制冷劑。極易溶于水，1體積可溶解700體積NH3，氨的水溶液稱為氨水。 ①NH3與H2O反應(yīng) NH3溶于水，其水溶液呈堿性，其方程式為NH3＋H2ONH3H2O，NH3H2ONH＋OH－。 ②NH3與酸反應(yīng) a．滴加幾滴濃氨水和濃鹽酸的棉花球，放于燒杯中，蓋上表面皿，現(xiàn)象：燒杯中有白煙生成，化學(xué)方程式為NH3＋HCl===NH4Cl。 b．NH3與稀H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4。 ③與鹽溶液生成沉淀(如AlCl3)，離子方程式為Al3＋＋3NH3＋3H2O===Al(OH)3↓＋3NH。 (3)氨的主要用途 ①液氨可作制冷劑。 ②氨可制銨態(tài)氮肥等。 2．銨鹽的性質(zhì) (1)定義：銨鹽——由銨根離子和酸根離子構(gòu)成的化合物。 (2)物理性質(zhì) 大多數(shù)為白色晶體，易溶于水。 (3)化學(xué)性質(zhì) 提醒：利用銨鹽與堿反應(yīng)生成NH3的性質(zhì)可用于檢驗NH和實驗室制NH3。 3．氮肥 (1)常見氮肥 名稱 硫酸銨 氯化銨 碳酸氫銨 硝酸銨 碳酰二胺 俗名 硫銨 氯銨 碳銨 硝銨 尿素 化學(xué)式 (NH4)2SO4 NH4Cl NH4HCO3 NH4NO3 CO(NH2)2 類別 銨態(tài)氮肥 有機氮肥 (2)使用注意事項 貯存時，應(yīng)密封并放在陰涼處，施用時，應(yīng)埋在土壤中，并避免與堿性肥料(如草木灰)混用，以保證肥效。 [基礎(chǔ)自測] 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“”) (1)閃電時氮氣和氧氣化合，生成的氮的化合物被植物吸收的過程，屬于自然氮的固定。(　　) (2)1 mol/L的氨水中c(NH3H2O)為1 mol/L。(　　) (3)濃氨水與所有酸反應(yīng)過程均可產(chǎn)生白煙。(　　) (4)NH3可以用水作噴泉實驗，說明NH3易溶于水。(　　) (5)任何銨鹽受熱均生成NH3。(　　) (6)證明某溶液中含有NH，可以向該溶液中加入NaOH溶液，然后加熱檢驗生成的氣體是否為NH3。(　　) (7)氮肥均為銨鹽。(　　) (8)氨水加熱可以制NH3，說明NH3H2O易分解。(　　) 【答案】　(1)√　(2)　(3)　(4)√　(5)　(6)√　(7)　(8)√ 2．實驗室可用下列裝置制取NH3，請?zhí)羁铡? 【答案】?、傧蛳屡趴諝夥ā、诜乐筃H3與空氣對流?、?NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O [合 作 探 究攻 重 難] NH3的噴泉實驗 [背景材料] 實驗裝置 操作及現(xiàn)象 結(jié)論 (1)打開止水夾，并擠壓滴管的膠頭 (2)燒杯中的溶液由玻璃管進(jìn)入燒瓶，形成噴泉，瓶內(nèi)液體呈紅色 氨極易溶于水，水溶液呈堿性 [思考交流] (1)NH3形成噴泉的原理是什么？ 【提示】　NH3極易溶于水、燒瓶內(nèi)壓強迅速減小，內(nèi)外形成足夠大的壓強差，從而形成噴泉。 (2)形成噴泉的兩個關(guān)鍵是什么？ 【提示】　(1)氣密性良好；(2)收集足夠的氣體。 (3)CO2用水能做此類噴泉嗎？濃NaOH溶液呢？ 【提示】　不能，CO2能用NaOH溶液做噴泉實驗。 形成噴泉實驗的兩種類型分析 1．減小內(nèi)壓法：如圖Ⅰ所示 圖Ⅰ ? ?? 2．增大外壓法：如圖Ⅱ所示 ? ??　 圖Ⅱ [對點訓(xùn)練] 1．如圖是實驗室進(jìn)行氨溶于水的噴泉實驗裝置，下列敘述不正確的是(　　) A．該實驗說明氨氣是一種極易溶于水的氣體 B．進(jìn)入燒瓶中的液體顏色由無色變?yōu)榧t色，說明氨水有堿性 C．形成噴泉的原因是氨氣溶于水后，燒瓶內(nèi)的氣壓小于大氣壓 D．用氯氣代替氨氣，利用此裝置也可進(jìn)行噴泉實驗 D　[D項，Cl2在水中溶解度較小，不能形成足夠大的壓強差。] 2．在如圖所示裝置中，燒瓶中充滿干燥氣體a，將滴管中的液體b擠入燒瓶內(nèi)，輕輕振蕩燒瓶，然后打開彈簧夾f，燒杯中的液體d呈噴泉狀噴出，最終幾乎充滿燒瓶。則a和b分別是(　　) a(干燥氣體) b(液體) A NO2 水 B CO2 4 molL－1NaOH溶液 C Cl2 飽和NaCl水溶液 D SO2 飽和NaHSO3溶液 B　[A項，生成NO，不能充滿；C、D項兩氣體均難溶于相應(yīng)溶液，不能形成噴泉。] NH3的制備和性質(zhì)探究 [思考交流] (1)分析下列裝置能否制取氨氣，不能制取的說明理由，能制取的寫出有關(guān)化學(xué)方程式 裝置①　　　　　　裝置②　　　裝置③ 【提示】　裝置①不能制取NH3，因為NH4Cl分解產(chǎn)生的NH3和HCl遇冷又化合生成NH4Cl固體。 裝置②能制取NH3,2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。 裝置③能制取NH3,2NH3H2O＋CaO===Ca(OH)2＋2NH3↑。 (2)將NH3通入FeCl3溶液中有什么現(xiàn)象？寫出反應(yīng)的離子方程式。 【提示】　生成紅褐色沉淀，F(xiàn)e3＋＋3NH3＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。 (3)將NH3通入鹽酸中和氨水加入鹽酸中，反應(yīng)的離子方程式相同嗎？請寫出。 【提示】　不相同，NH3＋H＋===NH，NH3H2O＋H＋===NH＋H2O。 (4)如何收集NH3？如何檢驗NH3? 【提示】　用向下排空氣法收集NH3，可用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗NH3或用蘸有濃鹽酸的玻璃棒檢驗NH3。 (5)用什么試劑干燥NH3？能否用濃H2SO4干燥NH3? 【提示】　堿石灰，不能。 (1)NH3的一般實驗室制取 ①反應(yīng)原理：2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋2H2O＋CaCl2。 ②發(fā)生裝置：固體＋固體氣體 a．收集裝置和反應(yīng)裝置的試管和導(dǎo)管必須是干燥的； b．發(fā)生裝置的試管口略向下傾斜； c．由于氨氣的密度比空氣的密度小，因此收集氨氣時，導(dǎo)管應(yīng)插入試管的底部； d．加熱溫度不宜過高，并用酒精燈外焰由前向后逐漸加熱。 ③凈化裝置：盛有堿石灰固體的干燥管(或U形管)吸水干燥。 ④收集方法：只能用向下排空氣法。 ⑤尾氣吸收：棉花用稀硫酸浸濕，吸收氨氣，防止多余的氨氣逸出污染空氣。 ⑥驗滿方法 a．將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口處，若試紙變藍(lán)，則說明氨氣已收集滿。 b．用玻璃棒蘸取濃鹽酸靠近試管口處，若產(chǎn)生白煙，則說明氨氣已收集滿。 (2)NH3的其他制取 濃氨水 ＋固體NaOH NaOH溶于水放熱，促使NH3H2O分解。且OH－濃度的增大有利于NH3的放出 濃氨水 ＋固體CaO NH3H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 CaO的作用：①吸水；②吸水后放熱促進(jìn)NH3的放出；③增加溶液中OH－濃度，減少NH3的溶解 濃氨 水加熱 NH3H2ONH3↑＋H2O (3)氨水的性質(zhì)及應(yīng)用 ①氨水中有大量的NH3H2O，但溶質(zhì)仍視為NH3。在計算物質(zhì)的量濃度時要注意這一點：c＝ molL－1(分母不是35)。 ②NH3H2O不穩(wěn)定，濃度大或受熱時易分解：NH3H2ONH3↑＋H2O。因此氨水應(yīng)密封保存，放在陰涼處。 ③氨水的密度小于1 gcm－3，且濃度越大，其密度越小。若將質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為3a%和a%的氨水等體積混合，則混合溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于2a%。 ④氨水有弱堿性，可做某些離子的沉淀劑。 [對點訓(xùn)練] 3．如圖所示，利用培養(yǎng)皿探究氨氣的性質(zhì)。 實驗時向NaOH固體上滴幾滴濃氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中對實驗現(xiàn)象所做的解釋正確的是(　　) 選項 實驗現(xiàn)象 解釋 A 濃鹽酸附近產(chǎn)生白煙 NH3與揮發(fā)出的HCl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AlCl3溶液 D 濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán) NH3是一種可溶性堿 A　[向NaOH固體上滴幾滴濃氨水后，產(chǎn)生NH3。NH3遇揮發(fā)出來的HCl生成NH4Cl固體顆粒而產(chǎn)生白煙；H2SO4難揮發(fā)，因此濃H2SO4附近無明顯現(xiàn)象，但NH3與H2SO4能反應(yīng)；氨水能使MgCl2、AlCl3等溶液變渾濁；NH3與水反應(yīng)生成的NH3H2O電離出OH－而顯堿性，但NH3不是堿。] 4．實驗室為了制取干燥的氨氣，下列方法中合適的是(　　) A．NH4Cl和H2SO4(濃)混合加熱，生成的氣體用堿石灰干燥 B．N2＋H2―→NH3，用燒堿干燥 C．氯化銨和氫氧化鈣固體混合加熱，氣體用堿石灰干燥 D．向生石灰中加入濃氨水，氣體用P2O5干燥 C　[A中不能用H2SO4(濃)；B中是工業(yè)制備NH3的方法，還需要催化劑、高溫、高壓的條件；D中不能用P2O5干燥。] 5．在實驗室里可按如圖所示的裝置來干燥和收集氣體R，多余的氣體可用水來吸收，則R是(　　) A．HCl　　　 B．Cl2 C．NO D．NH3 D　[此氣體要符合4個條件：①可用固體干燥劑干燥；②可用排氣法收集；③密度比空氣小；④該氣體在水中的溶解度大。符合這4個條件的氣體為NH3。] [當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)固 雙 基] 1．關(guān)于氨的下列敘述中，錯誤的是 (　　) A．氨易液化，因此可用來作制冷劑 B．氨易溶解于水，因此可用來做噴泉實驗 C．氨極易溶解于水，因此氨水比較穩(wěn)定(不容易分解) D．氨溶解于水顯弱堿性，原因是NH3H2ONH＋OH－ C　[氨水不穩(wěn)定，受熱易分解。] 2．下列離子方程式正確的是(　　) A．NH4Cl固體與Ca(OH)2固體混合加熱： NH＋OH－NH3↑＋H2O B．NaOH與NH4Cl溶液混合加熱： NH＋OH－===NH3H2O C．氨水加入鹽酸中：NH3H2O＋H＋===NH＋H2O D．氨水加入稀H2SO4中：NH3＋H＋===NH C　[A不能寫離子方程式；B共熱應(yīng)生成NH3；D應(yīng)為NH3H2O與H2SO4反應(yīng)。] 3．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N均呈－3價 C．NH4Cl溶液中加入NaOH濃溶液共熱時反應(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 C　[A項，產(chǎn)物不一定均為NH3；B項，NH4NO3中N有－3和＋5價；D項，NH4Cl分解生成的NH3和HCl又化合，不屬于升華。] 4．將NH4HCO3在試管中加熱，使放出的氣體依次通過盛有足量過氧化鈉的干燥管，足量濃硫酸的洗氣瓶，最后得到的氣體是 (　　) A．NH3　　　 B．O2　　　 C．H2O　　　 D．CO2 B　[發(fā)生反應(yīng)：NH4HCO3NH3↑＋H2O↑＋CO2↑，放出的氣體通過盛有足量過氧化鈉的干燥管，過氧化鈉與二氧化碳、水反應(yīng)生成氧氣，從盛放過氧化鈉的干燥管出來的氣體為氨氣、氧氣，再通過盛有足量濃硫酸的洗氣瓶，濃硫酸吸收氨氣，最后得到的氣體為氧氣。] 5．氨氣是化學(xué)實驗室常需制取的氣體。實驗室制取氨氣通常有兩種方法： 【導(dǎo)學(xué)號：90512110】 ①用固體氫氧化鈣與氯化銨共熱反應(yīng)； ②在常溫下用固體氫氧化鈉與濃氨水混合。 (1)下面的制取裝置圖中，方法①應(yīng)選用裝置________(填“A”或“B”，下同)，方法②應(yīng)選用裝置________。 A　　　　　　　B (2)在制取氨氣后，如果要干燥氨氣，應(yīng)選用的干燥劑是________。 A．濃硫酸 B．堿石灰 C．五氧化二磷 D．稀硫酸 (3)檢驗集氣瓶中是否收集滿氨氣的方法是__________________________ ______________________________________________________________。 【答案】　(1)A　B　(2)B　(3)將濕潤的紅色石蕊試紙靠近瓶口，若試紙變藍(lán)，說明集滿 (1)氨遇揮發(fā)性酸產(chǎn)生白煙，氨遇濃硫酸無白煙產(chǎn)生。 (2)氨氣是非電解質(zhì)；氨水是混合物，既不是電解質(zhì)，也不是非電解質(zhì)。 (3)氨氣是堿性氣體，不能用濃硫酸干燥，也不能用無水CaCl2干燥，可用堿性干燥劑(如堿石灰、固體氫氧化鈉或生石灰)干燥。 (4)多余氨氣的吸收：用稀H2SO4浸濕的棉花堵在管口或用如圖裝置吸收。 (5)氨氣溶于水，生成NH3H2O，氨水濃度越大，密度越小。計算氨水物質(zhì)的量濃度時溶質(zhì)仍視為NH3。