2019-2020年高中化學 (大綱版)第二冊 第一章 氮族元素 第二節(jié)氨銨鹽(第一課時).doc
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2019-2020年高中化學 (大綱版)第二冊 第一章 氮族元素 第二節(jié)氨銨鹽(第一課時) 從容說課 在工業(yè)上氨是一種重要的化工產(chǎn)品,有著舉足輕重的地位;在高考中NH3及NH,的檢 驗與鑒別、NH3的制取和收集等知識又是命題的熱點之一。所以就要求學生對氨及銨鹽的相 關知識有一個深刻的理解。 在化學理論中結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)是一個重要的結(jié)論,因此教材在介紹氨的化學性質(zhì)時,首先介紹了氨的分子結(jié)構(gòu),這會有助于學生掌握氨的性質(zhì)。在此基礎上又介紹了氨與水、氯化氫、氧氣的反應。氨與水反應的知識需聯(lián)系以前所學過的氫鍵的有關知識,從而達到理論指導元素化合物知識的學習,幫助學生進一步理解氨的化學性質(zhì),當然氨溶于水的過程本身也是對可逆反應知識的一種復習。教材在介紹銨鹽的性質(zhì)和銨離子的檢驗時,先通過實驗得出結(jié)論,再歸納出銨鹽都能與堿反應產(chǎn)生氨氣這一共同性質(zhì),之后,又采用討論和實驗的方式,讓學生總結(jié)出檢驗銨離子的方法,使學生學會了通過實驗得出結(jié)論的方法。這樣可以增強學生的思維能力,同時也訓練了學生的科學學習方法。 本節(jié)課的實驗較多,教學中教師可以先探索實驗,然后通過設疑引導學生用理論知識來解釋現(xiàn)象,認識物質(zhì)的性質(zhì)。當然,無論在教學中利用分子模型直觀教學,還是實驗與理論相結(jié)合,都不應該脫離本節(jié)的兩個重點,即氨的化學性質(zhì)和銨離子的檢驗。 教學目標 1.使學生了解氨的物理性質(zhì),掌握氨的化學性質(zhì)及氨的實驗室制法。 2.使學生了解銨鹽的性質(zhì)。 3.使學生掌握NH的檢驗方法。 4.通過實驗,培養(yǎng)學生的觀察能力和分析問題、解決問題的能力。 教學重點 氨的化學性質(zhì),銨離子的檢驗。 教學難點 1.分子結(jié)構(gòu)與分子極性的關系。 2.氨與氨水的區(qū)別,氨與銨的區(qū)別。 課時安排 兩課時 教學方法 1.利用氨分子結(jié)構(gòu)比例模型分析說明氨分子的結(jié)構(gòu)特點。通過分子結(jié)構(gòu)對比形象地說 明分子的極性。培養(yǎng)學生的空間觀念。 2.實驗演示氨的化學性質(zhì)、氨的實驗室制法及銨離子的檢驗,增強和培養(yǎng)學生的動手、分析、觀察能力。 3.實物展示氨氣、銨鹽,列表比較氨與氨水、氨與銨的區(qū)別,另外還運用投影練習、設疑等手段。 教具準備 1.投影儀、錄像機、氨分子結(jié)構(gòu)比例模型。 2.鐵架臺(帶鐵圈)、玻璃管、滴管、充滿氨氣的圓底燒瓶、燒杯、橡皮管、夾子、酒精燈、木支架、硬質(zhì)大試管、試管、試管架、雙孔膠塞、單孔膠塞、導氣管、棉花。 3.蒸餾水、濃氨水、濃鹽酸、固體NH4Cl、固體Ca(OH)2、(NH4)2S04晶體、NH4NO3晶體、lO%的NaOH溶液、紅色石蕊試紙、固體NH4HCO3。 教學過程 第一課時 [師]在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上,農(nóng)民經(jīng)常給農(nóng)作物施用哪些氮肥? [生]碳銨、硝銨、氨水等。 [師]那么我們接近碳銨、氨水等化肥時,會有何感覺呢?下面我們來試一試。 [展示]NH4HCO3的樣品。 (在教室內(nèi)走一圈,使學生聞氣味) [生]有刺激性氣味。 [師]大家聞到的是氨氣的氣味,大家看到的NH4HCO3是一種銨鹽。這節(jié)課我們就來學習它們的性質(zhì)。 [板書]第二節(jié)氨銨鹽 一、氨 1.氨的物理性質(zhì) [實物展示]裝滿氨氣的燒瓶。 [生]認真觀察,了解氨氣的顏色、狀態(tài)并得出結(jié)論:氨氣是無色的氣體。 [師]誰知道氨氣的密度比空氣大還是小? [生]比空氣小。 [師]你是如何知道的? [生]NH3的相對分子質(zhì)量比空氣小。 [師]很正確。氨氣的密度確實比空氣小,標況下為0.771 g.L-1。另外,氨氣還是一種易液化的氣體。那么你還知道哪些易液化的氣體呢? [生]氯氣、二氧化硫。 [師]對。氨氣在常壓下冷卻至一33.5℃或在常溫加壓到700~800 kPa,就可以變?yōu)闊o色液體,并且放出大量的熱。反過來液氨汽化時,又會吸收大量的熱,從而使周圍環(huán)境的溫度急劇下降,因此液氨是一種良好的制冷劑。 還要告訴大家,氨對人的眼、鼻、喉等黏膜有刺激作用,接觸時要小心。如果不慎接觸過多的氨而感到不適,要及時吸入新鮮空氣和水蒸氣,并用大量的水沖洗眼睛。 [過渡]那么氨氣在水中溶解性如何呢?我們先從氨分子的結(jié)構(gòu)來推測。 [板書]2.氨的化學性質(zhì) (1)氨的分子結(jié)構(gòu) [師]請用電子式表示氨分子的結(jié)構(gòu),并讓一名學生在黑板上板演。 H—N—H | H [生]一位同學上前板演,其余同學書寫電子式 結(jié)構(gòu)式 [實物展示]氨分子結(jié)構(gòu)比例模型。 [生]觀察分子模型,著重分析氨分子結(jié)構(gòu)特點。 [師]在氨分子中,N與H以3個極性共價鍵相結(jié)合,經(jīng)實驗測定,氨分子的結(jié)構(gòu)呈三角錐 形,氮原子位于錐頂,3個氫原子位于錐底,N—H鍵之間的夾角為10718′。 [過渡]大家已經(jīng)知道了N2分子含有非極性鍵。NH3含有三個極性鍵。極性,指的是電荷 分布不均勻的性質(zhì)。由共價鍵形成的分子,可根據(jù)分子內(nèi)部的電荷分布是否均勻而分為非極性分子和極性分子。 [板書](2)非極性分子和極性分子 [師]當分子內(nèi)部的電荷分布均勻時,分子為非極性分子;反之,則為極性分子。 [板書]①非極性分子:分子內(nèi)部電荷分布均勻。 ②極性分子:分子內(nèi)部電荷分布不均勻。 [投影演示]H2、HCl、CO2、H2O、BF3、NH3……通過分子電荷重心是否重合,形象直觀地 講述分子的極性。 (重點讓學生學會分析分子的電荷重心是否重合,知道這是判斷分子極性的依據(jù)) [投影練習]下列哪些分子是極性,屬于極性分子?(將其空間結(jié)構(gòu)顯示出來) N2 NO P4 PH3 H2S CCl4 答案:NO PH3 H2S [小結(jié)][板書]分子的極性是由化學鍵的極性產(chǎn)生的。(利用投影練習) a.如果分子內(nèi)所有的化學鍵都是非極性鍵,這種分子必定是非極性分子。 b.由極性鍵結(jié)合成的雙原子分子,必定是極性分子。 c.由極性鍵結(jié)合成的多原子分子,可能是極性分子,也可能是非極性分子,這決定于分子中各鍵的空間排列。 [過渡]上面,我們認識了極性分子和非極性分子。那么,研究分子的極性有什么實際意 義呢? [板書]3.研究分子極性的實際意義 [師]請大家回憶一下l2的溶劑性是怎樣的。 [生]說明I2單質(zhì)不易溶于水,卻易溶于四氯化碳。 [問]HCl氣體在水中的溶解性比碘單質(zhì)怎么樣? [生]特別易溶于水。 [問]構(gòu)成這些物質(zhì)的分子極性怎么樣? [生]I2、CCl4為非極性分子,HCl、H20為極性分子。 [問]由此可以得出什么結(jié)論? [生]非極性分子易溶于非極性分子形成的溶劑,極性分子易溶于極性分子形成的溶劑。 [師]對,這個規(guī)律又叫“相似相溶”,是一經(jīng)驗規(guī)律。 [板書]相似相溶 [師]如油類物質(zhì)的分子往往極性較弱,難溶于水,沾在衣服上難用水洗去,有時用汽油(一種由多個非極性分子組成的混合物)卻能洗去,此現(xiàn)象就可以用“相似相溶”來解釋。需要注意的是,這僅僅是一種經(jīng)驗,而不是嚴格的規(guī)律。溶解是復雜的物理和化學過程,影響溶解性的因素很多。 另外,分子的極性對物質(zhì)的熔、沸點也有影響,極性大,熔、沸點就要高一些。 [設疑]NH3分子既然是極性分子,那么其在水中的溶解度如何呢? [生]思考,回答:根據(jù)相似相溶規(guī)律,水作為溶劑是極性分子,所以氨分子應該易溶于水。 [師]你們的推測究竟正確與否,做完下邊這個實驗就清楚了。 [演示實驗l一2]按圖1一11所示,教師與一學生代表配合,把前邊展示的裝有干燥氨氣 的燒瓶、長玻璃管、預先吸入水的膠頭滴管、盛水的燒杯(加有少量的酚酞試液)安裝好。讓學生代表打開橡皮管上的夾子,擠壓滴管的膠頭,使少量水進入燒瓶。 [師]請大家從物理學角度分析,噴泉是如何形成的?這個實驗說明什么問題? [生]當燒瓶內(nèi)氣體壓強遠小于大氣壓時就能形成噴泉。這說明氨氣極易溶于水。 [師]實驗證明,在常溫常壓下,1體積水能溶解約700體積的氨氣。下面請同學們把氨氣 的物理性質(zhì)總結(jié)一下。 [學生總結(jié),教師板書] 氨氣是一種無色、有刺激性氣味的氣體。比空氣輕,易液化,極易溶于水。 [師]剛才我們做的噴泉實驗,滴有酚酞的水噴上去以后變成了紅色,這說明什么問題? [生]氨氣溶于水后生成堿性溶液。 [師]對。氨氣不僅易溶于水,而且溶于水后,大部分與H2O發(fā)生了反應。 [板書](4)氨的化學性質(zhì) ①氨與水的反應 [講述]氨氣溶于水后,大部分與水分子結(jié)合,形成一水合氨,一水合氨是弱堿,可部分電離成NH和OH-而使溶液顯堿性。而且一水合氨不穩(wěn)定,受熱極易分解成NH3和H2O。 [板書]NH3↑+H2O NH3H2O NH+OH- △ NH3H2O======NH3↑+H2O [師]氨氣的水溶液叫氨水,那么氨水中有哪些粒子?與液氨有何區(qū)別?請同學們們討論后填寫下表。 [投影顯示]液氨和氨水的比較 液氨 氨水 物質(zhì)成分 粒子種類 主要性質(zhì) 存在條條 (學生填完后,投影顯示以下表格內(nèi)容) 液氨和氨水的比較 液氨 氨水 物質(zhì)成分 純凈物(非電解質(zhì)) 混合物(NH3H2O為弱電解質(zhì)) 粒子種類 NH3分子 NH3、NH3H2O、H2O、NH、OH-、H+ 主要性質(zhì) 不具有堿性 具有堿的通性 存在條條 常溫、常壓下不能存在 常溫、常壓下可存在 [師]氨水易揮發(fā),又有腐蝕性,那么氨水應如何保存呢?請大家閱讀教材后回答這個問題。 [學生活動]閱讀教材P10內(nèi)容,找出氨水的保存方法。 [過渡]氨作為一種堿性氣體它還能與酸性的氯化氫氣體反應,而且它是咱們所學過的常見氣體中,能與酸反應生成鹽的氣體。 [板書]②氨與氯化氫的反應 [演示實驗1—3]用兩根玻璃棒分別在濃氨水和濃鹽酸里蘸一下,然后將這兩根玻璃棒接近。 [生]觀察并記錄現(xiàn)象,當兩根玻璃棒接近時,產(chǎn)生較多的白煙。 [師]此白煙就是氨氣與HCl化合而生成的微小的NH4Cl晶體。由此也可以知道NH3與酸反應的實質(zhì)是NH3與H+結(jié)合生成NH的過程。 [板書]NH3+HCl====NH4Cl [師]通過NH3和HCl的反應生成氯化銨可知,氨與酸反應的產(chǎn)物應該是對應的銨鹽,下邊請同學們寫出氨與硝酸、硫酸反應的化學方程式,請一位同學在黑板上板演。 [生]書寫要求的化學反應方程式,其中一名同學在黑板上板演。 [評價]講評板演結(jié)果,指出錯誤或?qū)φ_結(jié)果予以肯定。 [板書]NH3+HNO3====NH4NO3 2NH3+H2SO4====(NH4)2SO4 [師]前邊所討論的氨的性質(zhì)涉及的反應都是非氧化還原反應,氨中的氮元素的化合價沒有改變,那么-3價的氮元素是否可以改變呢?在什么情況下可以改變呢?變化時氨表現(xiàn)出氧化性還是還原性? [生]思考分析,氨中氮元素為最低價,應該具有還原性,可要實現(xiàn)-3價氮元素化合價升高,就需要提供氧化劑,進一步思考需要哪些氧化劑。 [師]氨中-3價的氮元素化合價是可以升高的,如在催化劑(Pt)的作用下與氧氣發(fā)生反應生成NO和H2O,并放出熱量。 [板書]③氨與氧氣的反應(氨催化氧化) 催化劑 △ 4NH3+5O2=======4NO+6H2O [師]這一反應又叫氨的催化氧化(或叫接觸氧化)是工業(yè)制硝酸中的關鍵一步,那么大家從氧化還原反應的角度分析該反應電子轉(zhuǎn)移的方向、數(shù)目,指出氧化劑、氧化產(chǎn)物、還原劑、還原產(chǎn)物。 [生]用雙線橋法表示電子轉(zhuǎn)移方向及數(shù)目,并指出氧化劑為O2,氧化產(chǎn)物為NO(也是一種還原產(chǎn)物),還原劑為NH3,還原產(chǎn)物為NO和H2O。 [播放錄像]小專輯《氨的用途》 [生]對比錄像,結(jié)合教材,歸納氨的主要用途。 [板書]3. 氨的用途 [投影圖表]氨的用途 氨的用途 [師]氨氣的化學性質(zhì)主要是與H2O、酸反應,以及氨氣的還原性。氨氣的還原性不僅表現(xiàn)在氧氣反應,它還可以與某些氧化物反應,請看下列練習題。 [投影練習] 氮的氧化物NOx與氨氣反應生成N2和H2O,若在標況下1.5L NOx與2L NH3恰好完全作用,寫出反應的化學方程式___________________。NOx中x值為_____________。 答案:4xNH3+6NOx======(2x+3)N2+6xH2O 2 [布置作業(yè)]P14 一、二、1.2.3 三、1.4 四、1 板書設計 第二節(jié) 氨 銨鹽 一、氨 1. 氨的物理性質(zhì) 無色、有刺激性氣味、極易溶于水的氣體,比空氣輕,易液化。 2. 氨的化學性質(zhì) (1)氨的分子結(jié)構(gòu):呈三角錐形,極性分子 (2)非極性分子和極性分子 ①非極性分子:分子內(nèi)部電荷分布均勻。 ②極性分子:分子內(nèi)部電荷分布不均勻。 小結(jié):分子的極性是由化學鍵的極性產(chǎn)生的。 a. 如果分子內(nèi)所有的化學鍵都是非極性鍵,這種分子必定是非極性分子。 b. 由極性鍵結(jié)合成的雙原子分子,必定是極性分子。 c. 由極性鍵結(jié)合成的多原子分子,可能是極性分子,也可能是非極性分子,這決定于分子中各鍵的空間排列。 (3)研究分子極性的實際意義。 相似相溶 (4)氨的化學性質(zhì) ①氨與水的反應 △ NH3+H2O NH3H2O NH+OH- NH3H2O====NH3+H2O ②氨與氯化氫的反應 NH3+HCl====NH4Cl NH3+HNO3====NH4NO3 2NH3+H2SO4==== (NH4)2SO4 ③氨與氧氣的反應(氨的催化氧化) 催化劑 △ 4NH3+5O2=======4NO+6H2O 3. 氨的用途 ●教學說明 本節(jié)課從生產(chǎn)、生活實際引出課題,起到了激發(fā)學生學習興趣,提高學習積極性的作用。然后通過現(xiàn)象鮮明的實驗,啟發(fā)學生得出科學的結(jié)論,符合一般認識規(guī)律,使學生輕松掌握本節(jié)內(nèi)容。 參考練習 1.下列反應中,氨作為氧化劑參加反應的是( ) A. NH3+H3PO4======NH4H2PO4 B. NH3+NaH====NaNH2+H2 C. 8NH3+3Cl2====6NH4Cl+N2 D. 4NH3+Cu(OH)2====[Cu(NH3)4](OH)2 答案:B 2.用排空氣集氣法在容積為1L的干燥燒瓶內(nèi)充入氨氣,此燒瓶中氣體對相同條件下氫氣的相對密度為10,若把燒瓶倒立于水槽內(nèi)搖動使水面上升,氣體并無泄漏,則進入燒瓶內(nèi)的液體體積應是( ) A.L B.L C.L D.全充滿 答案:C 3.在標準狀況下,V L氨氣溶于1L水中,形成密度為ρgcm-3的氨水,該氨水的物質(zhì)的量濃度為( ) A.molL-1 B.molL-1 C. molL-1 D. molL-1 答案:B- 配套講稿:
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