高中化学 第二节 氮肥的生产和使用教案 苏教版必修1

第二节 氮肥的生产和使用（1课时）
【教学目标】能使学生掌握氨气的制备、重要性质及铵盐的性质 【教学重点】氨气的制备 【教学难点】喷泉实验 【教学过程】
一、氨气的物理性质
无色有刺激气味的气体，比空气轻，熔沸点低，极易溶于水（1：700），易液化。

（氨水的浓度越大，密度越小。

）
【思考】请设计一个简单的实验证明氨气易溶于水？ 喷泉实验： 说明：（1）氨极易溶于水，可做喷泉实验，
该实验成败的关键：①装置必须密闭 ②仪器必须干燥 ③气体尽量集满。

（2）现象：溶液喷入烧瓶，溶液变成红色。

结论：氨气极易溶于水，溶液呈弱碱性。

原因：氨气溶于水，烧瓶内的气体压强减小，外界大气压将溶液压入烧瓶。

氨气的体积即为溶液的体积，其L mol VL mol L VL C NH /4
.221/4.22/3==
【思考】下列哪些可做喷泉实验，而且最后溶液充满整个烧瓶的是：
A 、NO 2和H 2O
B 、CO 2和4 mol.L -1NaOH
C 、 Cl 2和NaClaq
D 、NH 3和1mol.L -1
H Cl 二、氨气的化学性质
因此水合能力较强易与H +
反应即与酸反应。

氨气中氮元素为-3价即氮的最低价态。

因此在一定条件能被氧气。

（1）氨跟水的反应
NH 3+H 2O 大部分NH 3·H 2O 少部分 NH 4+ +OH
-
①氨水的成分
分子有：H 2O 、NH 3、、NH 3·H 2O ，离子有：NH 4+、OH -、H +
（氨水中主要成分是NH 3·H 2O ，但溶质是NH 3，因此表示浓度均以NH 3表示。

） ②性质：呈弱碱性，不稳定。

NH 3·H 2O △
NH ↑+H 2O ，浓氨水易挥发，故应低温密封保存。

③氨水是混合物，由分子和离子组成，能导电，能使湿润的石蕊试纸变红。

液氨是纯净物，由分子组成，不导电，不能使干燥的石蕊试纸变红。

【思考】1、下例哪些属于碱
NH 3·H 2O 、NH 3、氨水、NaOH （s ）、Na 2CO 3、碱石灰
2、1mol.L -1的氨水1L 中，求NH 4+
、NH 3·H 2O 、NH 3的总物质的量为多少？
（1） 氨跟酸的反应
NH 3+HCl=NH 4Cl ，NH 3+HNO 3=NH 4NO 3（检验氨气及挥发性酸的存在） 2NH 3+H 2SO 4=（NH 4）2SO 4
NH 3+CO 2+H 2O=NH 4HCO 3 2NH 3+CO 2
催化剂
（2） 氨跟氧气反应
4NH 3+5O 2O 催化剂用铂，氧化铁均可。

（3） 其4NH 3+3O 2 点燃
2N 2+6H 2O ， 2NH 3+3Cl 2 N 2+6HCl （5）氨水与盐的反应
Mg 2++ 2NH 3·H 2O=NH 4++Mg(OH)2↓ Al 3++3 NH 3·H 2O=NH 4+
+Al(OH)3↓
练习：温时有50ml 的混合气体，它们可能由HCl 、NH 3、CO 2、NO 组成。

将这些混合气体
通过浓H 2SO 4后体积减少为35ml ，再通过过量的过氧化钠气体体积又减少为20ml,最后将气体通过水，充分反应后只剩下10ml 气体。

（所有气体体积在同温同压下测定）求：混合气体由哪些气体组成？它们的各占多少毫升？最后剩余气体是什么气体？ 三、铵盐的性质
1．铵盐都是晶体，都易溶于水 2．铵盐受热分解，一般生成氨气。

NH 4Cl === NH
3↑+ HCl↑ （现象类似“升华”） NH 4HCO 3 === NH 3↑+ H 2O + CO 2↑ (NH 4)2CO 3 === 2NH 3↑+ CO 2↑+ H 2O↑ (NH 4)2SO 4 === 2NH 3 + H 2SO 4 （温度不可过高） NH 4NO 3受热也分解，但产物较复杂。

3．铵盐跟碱的反应
固态铵盐与固态的强碱混和加热或研磨可起反应放出氨气。

(NH 4)2SO 4+2NaOH △
Na 2SO 4+2NH 3↑+2H 2O
NH 4++OH - △ NH 3↑+H
2O NH 4++OH -=NO 3·H 2O
【说明】检验溶液中的NH 4+，可采取加碱（OH -）、加热、用湿润红色石蕊试纸检验产生
的气体的操作方法。

四、用途
制氮肥、炸药，生产干电池，焊接时除锈。

【拓展视野】氨气制法
（1）工业制法其反应方程式： N 2+3H 2
2NH 3 （2）实验室制法 ① 药
②反应方程式：2NH 4Cl +Ca(OH)2+2NH 3 +2H 2O ③装置：固体 加热
气体，(KClO 3和MnO 2固体混合加热制O 2装置) H 2SO 4、P 2O 5等。

⑤收集：只能用向下排空气法。

⑥验满：用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，也可用玻璃棒蘸有浓氨水，靠近试管口。

⑦注意：a ．棉花的作用为防止气体对流，提高收集氨气的速率和纯度。

b ．不使用NaOH 的原因是加热时NaOH 碱性强，容易腐蚀试管。

消石灰碱性相对弱，且比较疏松，氨气容易逸出。

c ．制取干燥氨气也不能用CaCl 2作干燥剂，原因是CaCl 2和NH 3加合生成CaCl 2·8NH 3。

（3）用途
制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱，用于有机合成工业，用作致冷剂。

【课后练习】
一、选择题（每小题有一至两个正确答案） 1．实验室干燥氨可选用的干燥剂是
（ ）
A ．无水氯化钙
B ．P 2O 5固体
C ．浓硫酸
D ．NaOH 固体
2．等体积等物质的量浓度的NH 4H 2PO 4 、(NH 4)2HPO 4 、(NH 4)3PO 4 分别与等物质的量浓度的NaOH
溶液反应，恰好作用完全生成正盐，则消耗NaOH 溶液的体积比为 （ ）
A ．1:2:3
B ．3:2:1
C ．1:1:1
D ．6:3:2 3．氢化铵(NH 4H)与氯化铵的结构相似,又知NH 4H 与水反应有H 2生成,下列叙述不正确的是
（ ）
△ △ △
A ．NH 4H 中 H -
的核外电子排布与He 相同
B ．NH 4H 溶于水,所形成的溶液显碱性
C ．NH 4H 固体投入少量的水中,有两种气体产生
D ．NH 4H 与水反应时,NH 4H 是氧化剂
4．若以ω1和ω2分别表示浓度为a mol·L －1
和b mol·L －1
氨水的质量分数，且知2a ＝b ，则下
列推断正确的是（氨水的密度比纯水的小）
（ ）
A ．2ω1＝ω2
B ．2ω2＝ω1
C ．ω2＞2ω1
D ．ω1<ω2<2ω1
5．已知NH 3和HCl 都是能用来作喷泉实验的气体，若在同温同压下用等体积的烧瓶各收集满
NH 3和HCl 气体，喷泉实验后（假设溶液充满整个烧瓶）二个烧瓶中溶液的关系是
（ ）
A ．溶质的物质的量浓度相同，溶质的质量分数不同
B ．溶质的质量分数相同，溶质的物质的量浓度不同
C ．溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都不同
D ．溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都相同
6．将20ml NO 2和NH 3的混合气体在一定条件下充分反应，化学方程式是6NO 2＋8NH 3==7N 2＋
12H 2O ，已知参加反应的NO 2比NH 3少2ml （气体体积均在相同条件下测定）。

则原混合气体中NO 2和NH 3的物质的量之比是
（ ）
A ．3∶2
B ．2∶3
C ．3∶7
D ．3∶4 7．将SO 2通人BaCl 2溶液中至饱和未见有沉淀生成，继续通人另一气体，仍无沉淀生成，则
该气体不可能为
（ ）
A ．O 3
B ．NH 3
C ．Cl 2
D ．HI
8．V L 含有(NH 4)2SO 4、 NH 4NO 3的混合溶液，加入a molNaOH 后，加热，恰好使NH 3 全部逸出；
又加入b mol BaCl 2,刚好使SO 42-
完全沉淀。

则原混合溶液中NH 4NO 3的物质的量浓度为
（ ）
A ． mol/L
B ． mol/L
C ． mol/L
D ． mol/L
二、填空题：
9．实验室中要测定某无色气体的成份，已知此气体可能由CO 2、NH 3、NO 2、N 2、NO 中的一种
或几种混合而成。

将此无色气体进行以下实验：①先通过盛有浓硫酸的洗气瓶，发现气体减少一部分体积；②继续通过装有Na 2O 2固体的干燥管，发现从干燥管出来的气体颜色呈红棕色；③再继续将气体通入盛满水倒立于水槽中的试管内，最后气体完全被吸收，试管内仍为一满试管液体。

由此可判断：
（1）原气体中一定含有 ，一定不含有 。

（2）写出②中发生反应的化学方程式 。

（3）由最终结果可知原气体中 和 的体积比为 。

V
a V
b V b a 2-V
b a -
10．用一体积的水吸收560体积（标准状况）氨，所得氨水的密度为0.89g/mL。

（1）氨水中溶质的质量分数为；
（2）氨水的物质的量浓度为。

参考答案
一、选择题（每小题有一至两个正确答案）
1．A 2．D 3．C 4．D 5．C 6．A 7．AC 8．D 9．C
二、填空题：
10．（1）NH3、CO2、NO， N2、NO2，
（2）2Na2O2+ 2CO2= 2Na2CO3 + O2， 2NO+O2=2N02
（3）CO2，NO 。

3：2。

11．29.8% , 15.6mol/L。