5.2.2 氨和铵盐 课件高一化学新概念教学(人教2019必修第二册)

哈伯 (F.Haber，1868-1934)
1918年，德国化 学家弗里茨·哈伯 因为发明合成氨 方法而获得诺贝 尔化学奖。
卡尔·博施(Carl Bosch，1874-1940)
格哈德·埃特尔Gerhard Ertl
2007年，德国化学家格 哈德·埃特尔发现了哈伯 －博施法合成氨的作用 机理,并以此为开端推动 了表面化学动力学的发 展，成为第三位合成氨 研究领域诺贝尔奖得主。
NH3 + H2O ） NH3·H2O
NH3•H2O（一水合氨 NH4+ + OH- 氨溶于水溶液呈弱碱性
氨水的成分： H2O、 NH3•H2O、 NH3、 OH- 、NH4+ 、H+(极少量)
氨水：氨气溶于水形成的。氨水是混合物
NH3 · H2O =△== NH3 ↑ + H2O
氨水与液氨 有何区别？
氨水的性质：
变蓝 使无色的酚酞溶液变成_红__色_
氨水的“四个要点” (1)氨是中学阶段学习的唯一溶于水，并且其水溶液显碱性
的气体，但氨气本身没碱性。 (2) 氨水的密度小于1 g·mL－1，且氨水浓度越大，密度越小。 (3)氨水是混合物，NH3不是电解质，而NH3·H2O是弱电解
质。 (4) 氨水中氮元素主要以NH3·H2O的形式存在，但氨水的溶
人工合成氨实验的成功令人欢心鼓舞，它对工农业生产、国防科技的重 大意义是不言而喻的。但三位科学家留给后人的思考也是深刻的—科学必须 造福于民！
NH 3
一、氨 —— NH3
1、氨气的物理性质
颜色 状态
气味
密度
溶解性
特性
刺激性 无色气体
小于空气
极易溶于水,1体积
水能溶解 700 体
易液化
（-33.5℃）
沾有浓氨水的玻棒
现象：产生大量白烟
【思考】 检验氨气可用哪些方法？ 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色。
和氯化氢在空气中相遇产生白烟。
【思考】 管道工人用浓氨水检验氯气管道是否漏气，如果管道某处漏气， 会产生白烟，原理是什么?(已知2NH3+3Cl2 = N2+6HCl) 氨气遇浓硫酸也会产生白烟吗?
+
NH 4 铵盐的检验方法：
（1）取少许样品与碱混合于试管中共热，将湿润的红 色石蕊试纸靠近试管口，若试纸变蓝色，则证明样品 中含有NH4+
（2）取少许样品与碱混合于试管中共热，用蘸有浓盐 酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟产生，则证明样品 中含有NH4+
三、氨气的实验室制法
P15思考与讨论 图5-13
质是NH3而非NH3·H2O。
(2) 与某些盐溶液反应： Al3 + + 3NH3 + 3H2O = Al(OH)3↓ + 3NH4+ Al3 + + 3NH3·H2O = Al(OH)3↓ + 3NH4+
空瓶生烟
氨与氯化氢的反应
NH3 + HCl ＝ NH4Cl
HCl
NH4Cl NH3
沾有浓盐酸的玻棒
1．实验原理 装置中气体极易溶于水(或某液体，或与水、与液体易反
应)，使装置内压强降低形成较大的压强差，在压强差作用下 烧杯中的水被压入烧瓶内形成喷泉。
2．常见装置
4．引发操作 甲装置：打开止水夹，挤压胶头滴管，使少量水进入烧瓶，形成喷泉。 乙装置：打开止水夹，用热毛巾捂住烧瓶(或微热烧瓶)，拿开毛巾，形
实验室中还可以用哪些方法制氨气? 方法一：加热浓氨水制氨气
浓氨水
NH3·H2O == NH3↑+ H2O
方法二
←浓氨水
1、吸收水分，减少溶剂。 2、增加OH-的浓度。 3、放出热量，升高温度。
←固体CaO（或碱石灰）
实验室中能否用上图装置制氧气?
图2
氨气的工业制法：
高温高压
N2+3H2 催化剂 2NH3
四、氨气的用途 制纤维、塑料、染料
氨 制铵盐、
制纯碱
制尿素
制硝酸
制医用稀氨水、 用做致冷剂
氨的催化氧化是工业上制硝酸的基础。
NH3＋HCl = NH4Cl
有白烟产生
还原性
+
NH 4
二、铵盐（不能写成“氨盐）
铵盐的形成： NH3 + H+ = NH4+
1、物理性质
铵盐都是无色晶体
铵盐都易溶于水
+ 2、铵盐的化学性质
NH 4 （1）铵盐都不稳定，受热易分解
Δ
NH4Cl = NH3↑ + HCl NH4HCO3 =Δ NH3↑ + H2O + CO2↑
Δ
NH4Cl + NaOH = NaCl + NH3↑ + H2O
Δ
NH4NO3 + NaOH = NaNO3 + NH3↑ + H2O
Δ
(NH4)2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2NH3↑ + 2H2O
反应实质： NH4+ + OH- = NH3↑ + H2O 应用：实验室用来制取NH3；用于NH4+ 的检验
哈伯(1868—1934)，德国化学家,合成氨工业的奠基人。1918年哈伯由于对合 成氨研究作出过重大贡献，而获诺贝尔化学奖。
当哈伯的合成氨工艺流程公众于世后，立即引起了德国当时的统治者们 的注意，德国统治者为了达到吞并欧洲称霸世界的野心，同时也利用哈伯想 成为百万富翁的贪婪心理，请哈伯出任德国威廉研究所所长，继续他的研究。 从1911年到1913年短短两年时间内，哈伯不仅提高了合成氨的产率，而且合 成了1000吨液氨，并且用它制造出3500吨烈性炸药TNT。 到1913年第一次世界大战时，哈伯已为德国建成了无数个大大小小的合成氨 工厂，为侵略者制造了数百万吨炸药，从而导致并蔓延了这场祸秧全球的世 界大战，这也是第一次世界大战德国为什么能坚持这么久的谜底。当事实真 相大白于天下时，哈伯受到了各国科学家的猛烈抨击，尤其是当他获得1918 年诺贝尔化学奖时，更激起了世界人民的愤怒。
想想看：
（1）实验成败的关键是什么？ a.烧瓶要干燥； b.装置不漏气； c.气体应收满。
(2)喷泉停止后，为什么烧瓶不能被水完全充满？
由于氨气是用向下排空气法收集的，一定含有少量空气。
思维拓展 ？
引发喷泉实验除了上面的方式还有哪些呢？
热敷法、冰敷法、化学试剂吸收法等
原理：
体系内形成压强差
关于喷泉实验
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第二节氮及其化合物 第2课时 氨和铵盐
CONTENTS
01
目 录 02
03
氨 铵盐 氨气的实验室制法
合成氨是人类发展史上的一项重大突破，解决了因 粮食不足而导致的饥饿和死亡问题。
合成氨研究领域诞生的三位诺贝尔化学奖得主
1931年,德国化学家卡尔 ·博施改进了高压合成氨 的催化方法，实现了合 成氨的工业化生产。于 1931年，获诺贝尔化学 奖。
图 5-11 氨溶于水的喷泉实验
现象: 烧杯里的液体由玻璃管进入烧瓶，形成美丽的喷泉； 烧瓶中的液体呈红色。
原因:
当滴管中的水挤入到烧瓶中时，烧瓶内的氨溶解，使瓶内压强 迅速降低，瓶外的空气将烧杯内的溶液很快压入到烧瓶，形成 喷泉。
结论: ①氨气极易溶于水(1:700)。使烧瓶内气压急剧下降。 ②氨气水溶液呈碱性。
Δ
(NH4)2CO3 = 2NH3↑ + H2O + CO2↑
注意：并不是所有的铵盐都能受热分解得到氨气 NH4NO3 =Δ N2O↑ + H2O 2NH4NO3 Δ= 2N2↑ + 4H2O + O2↑
思考：怎样存放铵态氮肥？ 密封包装并放在阴凉通风干燥处
+
NH 4
（2）铵盐与碱反应放出氨气
实验5-7
的
酸
2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4
反
氨气不能用浓硫酸干燥
应
写出上述反应的离子方程式 NH3 + H+ = NH4+
有
（氨与酸反应的本质） 白
烟
(4)氨跟氧0 催化剂 +2-2
-2
4NH3+5O2
====
△
4NO+6H2O
有电子转移吗？若有，请标出......
气味
积的氨气
氨气易液化， 液态氨汽化时要 吸收 周围的热量，使周围的空气迅速变 冷 （液氨可用作制冷剂）
实验5-6
如图5-11，在干燥的圆底烧瓶里充 满氨， 用带有玻璃管和胶头滴管(滴管 里预先吸入水)的橡胶塞塞紧瓶口。倒置 烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯中(预 先在水里加入少量酚酞溶液)。打开橡皮 管上的夹子，挤压胶头滴管的胶头，使 少量水进入烧瓶。观察并描述现象，分 析出现这些现象的可能原因。
提示:若氯气管道漏气,发生反应:2NH3+3Cl2====N2+6HCl、 NH3+HCl====NH4Cl,产生的白烟是固体NH4Cl; 不挥发性酸,如H2SO4、H3PO4不能形成蒸气,遇氨气不会产生白烟。
（3）氨跟酸的反应 ——生成铵盐
与
挥
NH3+HCl = NH4Cl (现象：白烟）
发
性
NH3+HNO3 = NH4NO3 (现象：白烟）
成喷泉。 5．成功关键 (1)装置气密性良好； (2)烧瓶要干燥； (3)烧瓶充满气体。
科学视野
城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上 述的原理一样吗？
相似点：都是利用内外压强差 不同点：前者压强小于大气压 后者压强大于大气压
2、氨气的化学性质
NH 3
（1）氨气与水的反应
大部分NH3与水结合 成 NH3·H2O， NH3·H2O中一小部分 电离成NH4+和OH-。
碱石灰
向下排空气
红 蓝
白烟
注意： (1)收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的。 (2)发生装置的试管口略向下倾斜。 (3)由于氨气的密度比空气小，因此收集氨气时，导管口应插入试管 的底部。 (4)棉花团上蘸有稀硫酸，既防止空气对流（提高集气速度和纯度），
又防止氨气逸出污染空气。 (5)NH3极易溶于水，当NH3通入水溶液时要设计防倒吸装置。 (6)干燥NH3不能用P2O5、浓硫酸等酸性干燥剂，也不能用CaCl2干燥， 原因是CaCl2与NH3反应生成CaCl2·8NH3。