2019-2020年高中化學(xué) （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(xué) （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(xué)生對氨及銨鹽的相 關(guān)知識有一個深刻的理解。 在化學(xué)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(xué)性質(zhì)時,首先介紹了氨的分子結(jié)構(gòu)，這會有助于學(xué)生掌握氨的性質(zhì)。在此基礎(chǔ)上又介紹了氨與水、氯化氫、氧氣的反應(yīng)。氨與水反應(yīng)的知識需聯(lián)系以前所學(xué)過的氫鍵的有關(guān)知識,從而達(dá)到理論指導(dǎo)元素化合物知識的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生進(jìn)一步理解氨的化學(xué)性質(zhì)，當(dāng)然氨溶于水的過程本身也是對可逆反應(yīng)知識的一種復(fù)習(xí)。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(yīng)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(xué)生總結(jié)出檢驗銨離子的方法，使學(xué)生學(xué)會了通過實驗得出結(jié)論的方法。這樣可以增強學(xué)生的思維能力，同時也訓(xùn)練了學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)方法。 本節(jié)課的實驗較多，教學(xué)中教師可以先探索實驗，然后通過設(shè)疑引導(dǎo)學(xué)生用理論知識來解釋現(xiàn)象，認(rèn)識物質(zhì)的性質(zhì)。當(dāng)然，無論在教學(xué)中利用分子模型直觀教學(xué)，還是實驗與理論相結(jié)合，都不應(yīng)該脫離本節(jié)的兩個重點，即氨的化學(xué)性質(zhì)和銨離子的檢驗。 教學(xué)目標(biāo) 1．使學(xué)生了解氨的物理性質(zhì)，掌握氨的化學(xué)性質(zhì)及氨的實驗室制法。 2．使學(xué)生了解銨鹽的性質(zhì)。 3．使學(xué)生掌握NH的檢驗方法。 4．通過實驗，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析問題、解決問題的能力。 教學(xué)重點 氨的化學(xué)性質(zhì)，銨離子的檢驗。 教學(xué)難點 1．分子結(jié)構(gòu)與分子極性的關(guān)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(xué)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(xué)生的空間觀念。 2．實驗演示氨的化學(xué)性質(zhì)、氨的實驗室制法及銨離子的檢驗，增強和培養(yǎng)學(xué)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(xí)、設(shè)疑等手段。 教具準(zhǔn)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(dǎo)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(xué)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(xué)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(xué)習(xí)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(rèn)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(biāo)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(xué)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(xué)生在黑板上板演。 H—N—H | H [生]一位同學(xué)上前板演，其余同學(xué)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(dāng)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(xué)生學(xué)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(xí)]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(xué)鍵的極性產(chǎn)生的。(利用投影練習(xí)) a．如果分子內(nèi)所有的化學(xué)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(rèn)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(yán)格的規(guī)律。溶解是復(fù)雜的物理和化學(xué)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(shè)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(yīng)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(xué)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(yù)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(xué)生代表打開橡皮管上的夾子，擠壓滴管的膠頭，使少量水進(jìn)入燒瓶。 [師]請大家從物理學(xué)角度分析，噴泉是如何形成的?這個實驗說明什么問題? [生]當(dāng)燒瓶內(nèi)氣體壓強遠(yuǎn)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(xué)們把氨氣 的物理性質(zhì)總結(jié)一下。 [學(xué)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(yīng)。 [板書]（4）氨的化學(xué)性質(zhì) ①氨與水的反應(yīng) [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(xué)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(xué)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(yīng)如何保存呢？請大家閱讀教材后回答這個問題。 [學(xué)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(yīng)，而且它是咱們所學(xué)過的常見氣體中，能與酸反應(yīng)生成鹽的氣體。 ［板書］②氨與氯化氫的反應(yīng) ［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(dāng)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(yīng)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(yīng)生成氯化銨可知，氨與酸反應(yīng)的產(chǎn)物應(yīng)該是對應(yīng)的銨鹽，下邊請同學(xué)們寫出氨與硝酸、硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，請一位同學(xué)在黑板上板演。 ［生］書寫要求的化學(xué)反應(yīng)方程式，其中一名同學(xué)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(yīng)都是非氧化還原反應(yīng)，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(yīng)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(jìn)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(yīng)生成NO和H2O，并放出熱量。 ［板書］③氨與氧氣的反應(yīng)（氨催化氧化） 催化劑 △ 4NH3+5O2=======4NO+6H2O ［師］這一反應(yīng)又叫氨的催化氧化（或叫接觸氧化）是工業(yè)制硝酸中的關(guān)鍵一步，那么大家從氧化還原反應(yīng)的角度分析該反應(yīng)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(xué)性質(zhì)主要是與H2O、酸反應(yīng)，以及氨氣的還原性。氨氣的還原性不僅表現(xiàn)在氧氣反應(yīng)，它還可以與某些氧化物反應(yīng)，請看下列練習(xí)題。 [投影練習(xí)] 氮的氧化物NOx與氨氣反應(yīng)生成N2和H2O，若在標(biāo)況下1.5L NOx與2L NH3恰好完全作用，寫出反應(yīng)的化學(xué)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(shè)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(xué)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(xué)鍵的極性產(chǎn)生的。 a. 如果分子內(nèi)所有的化學(xué)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(xué)性質(zhì) ①氨與水的反應(yīng) △ NH3+H2O NH3H2O NH+OH- NH3H2O====NH3+H2O ②氨與氯化氫的反應(yīng) NH3+HCl====NH4Cl NH3+HNO3====NH4NO3 2NH3+H2SO4==== (NH4)2SO4 ③氨與氧氣的反應(yīng)（氨的催化氧化） 催化劑 △ 4NH3+5O2=======4NO+6H2O 3. 氨的用途 ●教學(xué)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(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)積極性的作用。然后通過現(xiàn)象鮮明的實驗，啟發(fā)學(xué)生得出科學(xué)的結(jié)論，符合一般認(rèn)識規(guī)律，使學(xué)生輕松掌握本節(jié)內(nèi)容。 參考練習(xí) 1．下列反應(yīng)中，氨作為氧化劑參加反應(yīng)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(jìn)入燒瓶內(nèi)的液體體積應(yīng)是（ ） A．L B.L C.L D.全充滿 答案：C 3．在標(biāo)準(zhǔn)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