
氨氣是本專題第一單元“氮的固定”中的人工固氮產物,在農業(yè)生產中具有非常重要的地位,也是工業(yè)上制備各種含氮化合物的基礎原料。本專題第二單元“重要的含氮化工原料”,將氨氣的物理性質和化學性質作為開篇,這是在前面學習了氮的化合物的產生及轉化基礎上的進一步深入,也為接下來學習硝酸的性質作了一個知識性和結構性的鋪墊。所以本節(jié)內容在教材中起到了一個承上啟下的作用。
從教材的結構安排上看,教材首先介紹了氨的分子結構和應用,又通過噴泉實驗介紹了氨氣的物理性質、化學性質;其次,從氨水呈堿性,有揮發(fā)性的特點,認識到氨水作肥料的不足,因此,用氨氣制備銨鹽,既是氨氣性質的體現(xiàn),也是社會應用的需求;最后,從氮分子中氮的化合價,推測氨氣具有還原性,與氧氣在催化劑加熱下生成一氧化氮和水,工業(yè)上利用這一性質制備硝酸。這樣的安排順序體現(xiàn)了教材的內在邏輯與學生認知規(guī)律的統(tǒng)一性。
教學目標與核心素養(yǎng)
教學目標:
1.知道NH3的物理性質特點以及氨水顯堿性的原因。
2.能運用化學變化的知識說明氨氣的化學性質。
核心素養(yǎng):
1.通過對氨氣性質的學習,形成“結構決定性質”的觀念。能從宏觀和微觀相結合的視角分析與解決實際問題。
2.通過對噴泉實驗的學習,認識科學探究是進行科學解釋和發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造和應用的科學實踐活動。
3. 通過學習硝酸的工業(yè)制法,建立認知模型,并能運用模型解釋化學現(xiàn)象。
教學重難點
1.氨氣的化學性質。 2.噴泉實驗。
教學過程
一、氨氣的性質
1.氨的物理性質
氨是一種無色有刺激性氣味的氣體,密度比空氣小,容易液化。
2.氨極易溶于水且與水反應
(1)噴泉實驗
①按圖所示裝置,打開止水夾,擠壓滴管的膠頭,
燒杯中的溶液由玻璃管進入燒瓶,形成噴泉,燒瓶內液
體呈紅色。
②上述實驗說明氨極易溶于水,其水溶液呈堿性。
(2)氨與水的反應
①氨氣易與水反應:NH3+H2O NH3·H2O,其水溶液稱為氨水。
在氨水中:NH3·H2O NH4++OH-,氨水具有弱堿性,使石蕊溶液變藍。
②氨水中的氮元素主要以NH3·H2O的形式存在,只有少量的NH3·H2O電離為NH4+和OH-,但在求氨水的物質的量濃度、質量分數(shù)時應將NH3視為溶質。
③NH3·H2O不穩(wěn)定,受熱易分解:NH3·H2ONH3↑+H2O,因此,
氨水應密封保存在陰涼處。
3.氨與酸反應
(1)氨與氯化氫相遇時的現(xiàn)象是產生白煙,反應的化學方程式是NH3+HCl=NH4Cl
(2)工業(yè)上用氨、二氧化碳和水制取碳酸氫銨的化學方程式是:
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
(3)工業(yè)上用硫酸吸收氨的化學方程式是:2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
4.氨具有還原性
(1)請寫出氨氣與氧氣在催化劑作用下生成NO的化學方程式:
4NH3+5O2 4NO+6H2O
(2)氨氣可被氧化銅氧化為氮氣,反應的化學方程式為:
2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
液氨、氨水、一水合氨的區(qū)別
深度思考:
1.工業(yè)上常用氮氣與氫氣合成氨,再以氨為原料制取硝酸,請寫出有關反應的化學方程式,并說明各反應中含氮物質發(fā)生的是氧化反應還是還原反應。
二、噴泉實驗及裝置
1.噴泉實驗原理
噴泉產生的本質原因是燒瓶內外形成壓強差,由于燒瓶內氣體
的壓強小于燒瓶外的壓強,所以液體會被壓入燒瓶內形成噴泉。產
生氣壓差的方法有:
①減小燒瓶內氣壓,如液體將氣體吸收或與其反應等;
②增大燒瓶外壓強。
(2)常見裝置圖
①圖甲裝置形成“噴泉”是因為燒瓶內氣體極易溶于燒杯和膠頭滴管中的液體,使燒瓶內的壓強減小而產生壓強差,燒杯中的液體被壓入燒瓶內形成“噴泉”。
②圖乙裝置形成“噴泉”可采用使燒瓶受熱的方法,瓶內氣體膨脹,打開止水夾,止水夾下部導管中的空氣受熱排出,燒瓶內的氣體與液體接觸而溶解,使燒瓶內壓強減小形成壓強差而形成“噴泉”。
③圖丙裝置中錐形瓶內的物質反應產生氣體(或錐形瓶中液體受熱揮發(fā)出氣體),使錐形瓶內氣體壓強增大而產生壓強差,將液體從錐形瓶中壓入燒瓶中形成“噴泉”。
課后作業(yè):
1. 重點筆記:課件中6、9、11、15
2. 化學必修2-氨氣P100:2
3.專題7-§2-1氨氣(同步練習)
教學反思
作為元素化合物知識教學的基礎,實驗在設計中的作用是很明顯的:氨與水反應這個性質是在實驗的基礎上,經過教師引導,由學生自己“悟”出來的;氨的催化氧化這個難點內容,通過自己動手實驗,在教師精心設計放手實施的問題情境(異常實驗現(xiàn)象的分析、爭辯)中自己突破的。
化學理論作為元素化合物知識學習內在靈魂的作用也十分明顯:用物質結構的知識指導學習氨的水溶性和弱堿性,用元素周期表的知識和氧化還原的知識指導學習氨的還原性,這樣的學習揭示了知識的內在聯(lián)系。使元素化合物課有足夠的深度。
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