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

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(diǎn))3.了解氨的實(shí)驗(yàn)室制取。(重點(diǎn))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N23H22NH3。(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。NH3與H2O反應(yīng)NH3溶于水，其水溶液呈堿性，其方程式為NH3H2ONH3·H2O，NH3·H2ONHOH。NH3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NH3HCl=NH4Cl。bNH3與稀H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH3H2SO4=(NH4)2SO4。與鹽溶液生成沉淀(如AlCl3)，離子方程式為Al33NH33H2O=Al(OH)33NH。(3)氨的主要用途液氨可作制冷劑。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(yàn)NH和實(shí)驗(yàn)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)2SO4NH4ClNH4HCO3NH4NO3CO(NH2)2類別銨態(tài)氮肥有機(jī)氮肥(2)使用注意事項(xiàng)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?；A(chǔ)自測1判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“×”)(1)閃電時氮?dú)夂脱鯕饣?，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(NH3·H2O)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(shí)驗(yàn)，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(yàn)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NH3·H2O易分解。()【答案】(1)(2)×(3)×(4)(5)×(6)(7)×(8)2實(shí)驗(yàn)室可用下列裝置制取NH3，請?zhí)羁铡！敬鸢浮肯蛳屡趴諝夥ǚ乐筃H3與空氣對流2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O合 作 探 究·攻 重 難NH3的噴泉實(shí)驗(yàn)背景材料實(shí)驗(yàn)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(qiáng)迅速減小，內(nèi)外形成足夠大的壓強(qiáng)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(shí)驗(yàn)。形成噴泉實(shí)驗(yàn)的兩種類型分析1減小內(nèi)壓法：如圖所示圖2增大外壓法：如圖所示圖對點(diǎn)訓(xùn)練1如圖是實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行氨溶于水的噴泉實(shí)驗(yàn)裝置，下列敘述不正確的是()A該實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)DD項(xiàng)，Cl2在水中溶解度較小，不能形成足夠大的壓強(qiáng)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)ANO2水BCO24 mol·L1NaOH溶液CCl2飽和NaCl水溶液DSO2飽和NaHSO3溶液BA項(xiàng)，生成NO，不能充滿；C、D項(xiàng)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 裝置裝置裝置【提示】裝置不能制取NH3，因?yàn)镹H4Cl分解產(chǎn)生的NH3和HCl遇冷又化合生成NH4Cl固體。裝置能制取NH3,2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O。裝置能制取NH3,2NH3·H2OCaO=Ca(OH)22NH3。(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)e33NH33H2O=Fe(OH)33NH。(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，NH3H=NH，NH3·H2OH=NHH2O。(4)如何收集NH3？如何檢驗(yàn)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(yàn)NH3或用蘸有濃鹽酸的玻璃棒檢驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室制取反應(yīng)原理：2NH4ClCa(OH)22NH32H2OCaCl2。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。凈化裝置：盛有堿石灰固體的干燥管(或U形管)吸水干燥。收集方法：只能用向下排空氣法。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。驗(yàn)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NaOHNaOH溶于水放熱，促使NH3·H2O分解。且OH濃度的增大有利于NH3的放出濃氨水固體CaONH3·H2OCaO=NH3Ca(OH)2CaO的作用：吸水；吸水后放熱促進(jìn)NH3的放出；增加溶液中OH濃度，減少NH3的溶解濃氨水加熱NH3·H2ONH3H2O(3)氨水的性質(zhì)及應(yīng)用氨水中有大量的NH3·H2O，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(diǎn)：c mol·L1(分母不是35)。NH3·H2O不穩(wěn)定，濃度大或受熱時易分解：NH3·H2ONH3H2O。因此氨水應(yīng)密封保存，放在陰涼處。氨水的密度小于1 g·cm3，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%。氨水有弱堿性，可做某些離子的沉淀劑。對點(diǎn)訓(xùn)練3如圖所示，利用培養(yǎng)皿探究氨氣的性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所做的解釋正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)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NH3·H2O電離出OH而顯堿性，但NH3不是堿。4實(shí)驗(yàn)室為了制取干燥的氨氣，下列方法中合適的是()ANH4Cl和H2SO4(濃)混合加熱，生成的氣體用堿石灰干燥BN2H2NH3，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CA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(shí)驗(yàn)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()AHClBCl2CNODNH3D此氣體要符合4個條件：可用固體干燥劑干燥；可用排氣法收集；密度比空氣?。辉摎怏w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(shí)驗(yàn)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NH3·H2ONHOHC氨水不穩(wěn)定，受熱易分解。2下列離子方程式正確的是()ANH4Cl固體與Ca(OH)2固體混合加熱：NHOHNH3H2OBNaOH與NH4Cl溶液混合加熱：NHOH=NH3·H2OC氨水加入鹽酸中：NH3·H2OH=NHH2OD氨水加入稀H2SO4中：NH3H=NHCA不能寫離子方程式；B共熱應(yīng)生成NH3；D應(yīng)為NH3·H2O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NH3B所有銨鹽都易溶于水，所有銨鹽中的N均呈3價CNH4Cl溶液中加入NaOH濃溶液共熱時反應(yīng)的離子方程式為NHOHNH3H2ODNH4Cl和NaCl的固體混合物可用升華法分離CA項(xiàng)，產(chǎn)物不一定均為NH3；B項(xiàng)，NH4NO3中N有3和5價；D項(xiàng)，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 ()ANH3BO2CH2ODCO2B發(fā)生反應(yīng)：NH4HCO3NH3H2OCO2，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(shí)驗(yàn)室常需制取的氣體。實(shí)驗(yàn)室制取氨氣通常有兩種方法： 【導(dǎo)學(xué)號：90512110】用固體氫氧化鈣與氯化銨共熱反應(yīng)；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，方法應(yīng)選用裝置_(填“A”或“B”，下同)，方法應(yīng)選用裝置_。AB(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(yàn)集氣瓶中是否收集滿氨氣的方法是_?！敬鸢浮?1)AB(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NH3·H2O，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。6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375