师：同学们好，今天我们一起来学习人教版必修2第五章第二节氮及其化合物的第三课时内容——氨和铵盐。本节课的学习目标是，能够通过观察氨溶于水的喷泉实验现象，有序总结氨气的物理性质；能从价态和类别两个角度预测氨气的化学性质；认识铵盐的性质，了解铵盐在生产中的应用；掌握氨气的实验室制法。
同学们，前面我们提到合成氨是人类发展史上的一项重大突破，诺贝尔化学奖曾三次授予合成氨的有关研究。为什么说哈勃是利用空气制造面包的第一人呢？为什么合成氨的研究具有如此重要的意义呢？原来动物所需的蛋白质来自植物，而大多数植物只有吸收土壤中可溶性的含氮化合物才能合成蛋白质。空气中虽有大量氮气，但不能直接被动植物利用，当时工业上利用空气中的氮气转化为氮的化合物也非常困难。所以合成氨工业的出现改变了这一被动局面，使得氮的固定实现工业化生产，生成的氨气再转化为氮肥，极大提高了粮食产量，因此哈勃被称为利用空气制造面包的第一人。
那氨气有什么样的性质呢？氨气又是怎样转化为氮肥的呢？这节课我们一起来学习。首先我们来看看氨气的物理性质，请同学们结合一段实验视频和一张图片素材，思考氨气有哪些物理性质，并有序描述出来。请同学们观看实验视频。
（氨溶于水的喷泉实验视频播放）这是喷泉实验装置，烧瓶中装满干燥的氨气，烧杯内的水中滴有少量酚酞溶液。松开弹簧夹，将胶头滴管中预先吸入的水挤压进烧瓶中，可以观察到烧杯中的水沿着玻璃管迅速进入烧瓶中，形成红色喷泉。这是因为氨是一种极易溶于水的气体，在常温常压下，一体积水大约可溶解700体积氨。烧瓶中的氨溶于水，导致烧瓶内压强低于大气压，从而形成喷泉。氨溶于水时会与水结合，生成一水合氨。一水合氨中有一小部分电离，生成铵根离子和氢氧根离子，使溶液显碱性，导致含有酚酞溶液的喷泉呈红色。
同学们，了解一种气体的物理性质可以从颜色、状态、气味、密度、溶解性以及特性等方面进行。从视频中我们可以看到，氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，它的密度比空气小，极易溶于水，一体积的水能溶解700体积的氨气，所以可以用作喷泉实验。从图片中我们也可以看到，氨气容易液化成液氨，方便储存和运输。液氨在气化过程中会吸收周围的热量，使得周围温度降低，所以液氨也可用作制冷剂。
关于氨气溶于水的喷泉实验，请同学们思考以下三个问题：
一、氨气为什么能形成喷泉现象呢？
生：因为氨气极易溶于水，加入少量水后，烧瓶中的氨气溶于水，烧瓶内外产生较大的压强差，水通过导管被压入烧瓶形成喷泉。
二、氨的喷泉实验成功的关键是什么？
生：首先，因为氨气极易溶于水，盛氨气的烧瓶必须干燥，且气体要充满烧瓶。其次，烧瓶不能漏气，所以在实验前应该先检查装置的气密性。
三、胶头滴管在实验中起到了什么作用？
生：胶头滴管的作用是引发喷泉，是氨气形成喷泉的动力所在。
那氨气有什么样的化学性质呢？请同学们根据氮的价类二维图预测氨气的化学性质。从类别的角度来看，氨气属于氢化物，它的氮是 -3价，那它能不能转化为同价态的其他含氮化合物呢？比如说一水合氨和氯化铵。根据刚才的实验视频，我们知道氨气不仅溶于水，还和水反应生成了一水合氨，溶液显碱性使酚酞变红，所以氨气是一种碱性气体，应该也能与酸反应生成对应的铵盐。所以从类别的角度，我们可以预测氨气可能与水反应，也能与酸反应。那从价态的角度来看，氨气中的氮是 -3价，是氮元素的最低价态，应该具有还原性，能被一些氧化性的物质氧化。那事实是否跟我们预测的一致呢？请同学们分析以下三个实验过程中氨气的变化情况。第一个实验表明，氨气可以用作喷泉实验，氨气不仅溶于水，还与水发生了反应，生成一水合氨。那氨气是否真的能够与酸发生反应呢？下面我们来观看一段视频。
（氨与氯化氢反应视频播放）分别蘸有浓盐酸和浓氨水的两根玻璃棒相互靠近后，观察到立即产生大量白烟。氨可以与酸反应生成铵盐。当浓氨水挥发出的氨气遇到浓盐酸挥发出的氯化氢气体时，二者会迅速反应，生成氯化铵晶体。
从视频中我们可以看到，氨气确实能与酸反应生成对应的盐，比如氨气跟氯化氢能生成氯化铵。利用氨气跟氯化氢生成白烟的这种现象，可以用浓盐酸来检验氨气。那氨气是否具有还原性呢？我们来看一张实验装置图。干燥的氨气和氧气同时通入含有催化剂的玻璃管中，在加热条件下可以发生反应，生成更高价态的物质。其中生成一氧化氮的过程是工业生产硝酸的重要一步。请同学们试着写出氨气催化氧化为一氧化氮的化学方程式。
生：从这个反应可以看到，一个氨气分子的氮元素由 -3价升为 +2价，失去5个电子，而一个氧气可以得到4个电子，所以氨气与氧气的系数比为4 : 5，产物生成一氧化氮和水，化学方程式为$4NH_{3}+5O_{2}\xlongequal[\triangle ]{催化剂}4NO + 6H_{2}O$。
由此我们可以得出结论，氨气确实能够与水发生反应，能够跟酸发生反应，还具有还原性。其中与水反应生成一水合氨是制备氨水的重要过程，与酸反应生成铵盐，这个过程是生成铵态氮肥的重要反应，而氨的催化氧化则是工业生产硝酸的关键一步。根据上节课我们所学内容，应该明白，氨催化氧化为一氧化氮之后会继续氧化为二氧化氮，二氧化氮再跟水反应就可以制取硝酸了。下面请同学们思考两个问题。
第一个问题，氨水的成分有哪些微粒？有个温馨提示，一水合氨是可溶性的一元弱碱，不稳定，易分解。根据一水合氨易分解可知，氨气跟水反应是部分发生反应。再根据一水合氨是一元弱碱，我们可以知道一水合氨会部分电离出铵根离子和氢氧根离子，所以我们可以得出氨水中的主要微粒有一水合氨分子、水分子、氨气分子、铵根离子、氢氧根离子和水电离出来的极少量氢离子。