师:今天我们一起来学习人教版化学必修第二册第五章第二节氮及其化合物的第二课时氨及铵盐。本节课有以下学习目标:一、通过氨的系列实验,掌握氨的物理性质和化学性质。二、了解铵盐的应用,观察铵盐的检验实验,掌握铵盐的性质和铵根离子的检验方法。
合成氨是人类发展史上的一项重大突破。氮气和氢气在高温、高压、催化剂的条件下合成氨,解决了因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题。2007 年 10 月,诺贝尔化学奖授予德国化学家格哈德·埃特尔,理由是他发现了哈伯 - 博世法合成氨的作用机理。
氨是一种无色、有刺激性气味的气体,密度小于空气,极易溶于水,一体积水能溶解 700 体积的氨气。氨还具有容易液化的特性,为运输及储存便利,通常将气态的氨气通过加压或冷却得到液态氨。液氨多储存于耐压钢瓶或钢槽中。氨是现代化工的基础原料,氨可用于制备纯碱、化肥、氨水。那么由氨气制备氨水会有什么样的现象和化学变化呢?下面我们来进行教材实验 5 - 6 氨气溶于水的喷泉实验。
先观察装置,干燥的圆底烧瓶里充满氨气,用带有玻璃管和吸有水的胶头滴管的橡胶塞紧瓶口,倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯中,预先在水里滴入少量酚酞溶液,打开弹簧夹,挤压胶头滴管,使水进入烧瓶。观察现象,分析出现这些现象的可能原因。
氨气的喷泉实验:将烧瓶倒置于铁架台铁圈上,向烧杯内滴入少量酚酞溶液,使烧瓶所带的玻璃管插入盛有水的烧杯中。打开弹簧夹,轻轻挤压胶头滴管,使少量水进入烧瓶。可观察到烧杯中的水被吸入烧瓶中,形成红色的喷泉。
氨气极易溶于水,一体积水大约可溶解 700 体积氨气。烧杯内的氨气溶解在水中,使烧瓶中的压强迅速减小,外界大气压使烧杯中的水被吸入烧瓶形成喷泉。氨气溶于水的过程中同时发生化学反应,生成一水合氨。一水合氨在水中会发生微弱电离,生成铵根离子和氢氧根离子,因此氨气的水溶液呈碱性,遇酚酞后产生红色喷泉。
师:形成喷泉现象的原因是什么呢?
生:从胶头滴管挤压出的少量水进入到装有氨气的烧瓶中,氨气迅速溶解在少量水中。烧瓶内的气体压强迅速减小与外界大气形成较大的压强差。在大气压的作用下,烧杯中的水迅速进入烧瓶,形成喷泉。
师:实验中可以观察到烧杯中的水进入烧瓶中形成红色的喷泉,可以得出什么结论?
生:氨极易溶于水,氨水呈碱性。
氨的化学性质:
一、与水的反应。氨气溶于水后,氨分子和水分子结合形成一水合氨分子,并且部分一水合氨分子电离产生氢氧根,这是氨水呈弱碱性的原因。同时一水合氨很不稳定,受热易分解,生成氨气和水。氨是一种碱性气体,氨可与酸反应。下面我们观看浓盐酸与浓氨水的反应。
(演示氯化氢反应:两根玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水,相互靠近后立即有大量白烟生成。)
师:氨与酸反应生成了什么?
生:氨可以与酸反应生成铵盐。当浓氨水挥发出的氨遇到浓盐酸挥发出的氯化氢时,二者会迅速反应生成氯化铵晶体。
师:分别沾有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒相互靠近,产生大量白烟。白烟是什么?我们可用此方法做什么?
生:白烟是生成的氯化铵固体小颗粒,可用此方法检验氨气或氯化氢气体是否发生泄漏。
师:硫酸、硝酸均可与氨反应生成铵盐。请同学们按下暂停键,写出氨分别与硫酸、硝酸反应的化学方程式。
(学生书写)
生:氨与硝酸反应生成硝酸铵,氨与硫酸反应生成硫酸铵。
师:浓氨水遇浓硝酸,浓硫酸也会产生白烟吗?
生:浓硝酸具有挥发性,浓硫酸没有挥发性,因此浓氨水遇浓硝酸可产生白烟现象。浓氨水遇浓硫酸没有白烟现象,浓氨水只有遇上挥发性酸才可出现上述的白烟现象。
