第四节氮及其化合物

第四章第三节氮和氮的氧化物教学目的知识与技能1、了解氮气的物理性质和用途2、掌握氮的氧化物的化学性质过程与方法1、培养学生用新概念重新理解旧知识的能力(可逆反应概念)2、组织学生分组讨论，动手参与，培养学生设计实验、动手实验、观察现象的能力，并根据实验现象得出物质的化学性质。情感态度价值观1、结合氮气分子的组成、结构和性质关系的教学过程，通过学生动手做实验，使他们获得新知，从而培养学生对科学研究的态度2、激发学生透过观察探究本质的兴趣，尊重科学以发展的眼光看待科学教学重点：氮的氧化物的化学性质教学难点：氮的氧化物的化学性质教学过程：板书：第四节氮及其化合物存在形式及氮原子的结构一、氮气1．氮气的结构：分子中含氮氮叁键。思考：怎样理解“孤僻”的N2分子，“活泼”的氮原子?2．N2在常温下稳定，但在高温或放电条件下能和某些金属、非金属反应。与氢气反应：（工业合成氨）与氧气反应：与镁反应：思考：为什么说雷雨发庄稼？Mg在空气中燃烧时的产物可能有哪些?3：氮的固定。由游离态的氮转化为化合态的氮。分为生物固氮和人工固氮．思考工业上用分离液态空气法制氮气的原理和操作。［板书］二、一氧化氮和二氧化氮［讲］自然界中的氮主要以游离态存在于大气中，生物体中蛋白质含有化合态氮，土壤中有硝酸盐，如KNO3、Ca(NO3)2等。所以有人说“氮是生命元素”［问］学生阅读P91-92，NO和NO2具有什么样的物理性质呢？［板书］一、物理性质：NO是一种无色、无味、难溶于水的有毒气体。NO2是一种红棕色、有剌激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水［思考与交流］可用什么样的方法收集NO和NO2呢NO与空气密度相近且与空气中的氧气反应，但NO不溶于水，因此可用排水法收集NO2溶于水，密度比空气大，故用向上排空气法收集。［讲］氮除了-3、0外，其正价从+1到+5，NO和NO2是氮较为典型的氧化物，除此之外，还有N2O，俗称笑气。N2O3，是亚硝酸的酸酐。N2O5，是硝酸的酸酐。［过］那么NO和NO2究竟有哪些化学性质呢？下面让我们一起来探究一下。［板书］二、化学性质［讲］NO不与水反应，在常温下易与O2化合生成NO2。［板书］（1）NO与氧气反应：2NO＋O2＝＝2NO2［讲］NO2在通常状况下，能自身相互结合生成无色的N2O4气体，且在加热时气体颜色加深［板书］(2)NO2的聚合反应：2NO2N2O4［讲］NO仅能与氧气反应，但NO2的N处于中间价态，有弱还原性和强氧化性。NO2具有较强的氧化性，可使湿润的KI淀粉试纸变蓝［板书］(3)与碱反应：可用碱溶液吸收氮的氧化物NO＋NO2＋2NaOH==2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH==NaNO3+NaNO2+H2O［讲］NO2溶于水，且能与水反应，NO2难被氧气氧化，易与水反应生成HNO3［板书］(4)NO2与水反应实验视频［视频实验］NO2溶于水实验［板书］3NO2+H2O==2HNO3+NO［思考与交流］NO2是否是硝酸的酸酐呢？不是，因为N的化合价不是+5价［思考与交流］俗话说“雷雨发庄稼”，请思考这其中的原理及涉及的可能反应。空气中氮气和氧气在放电下生成一氧化氮，一氧化氮再和氧气反应，生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，硝酸与土壤中矿物质作用形成可溶性硝酸盐，成为氮肥被植物吸收。［思考与交流］在新疆与青海交界处有一山谷，人称“魔鬼谷”，经常电闪雷鸣，狂风暴雨，把人畜击毙。然而谷内却是牧草茂盛，四季常青，这是为什么？试写出相关反应的化学方程式。N2+O2===2NO2NO＋O2＝＝2NO23NO2+H2O==2HNO3+NO［讲］工业制HNO3小结：作业：第四节氨和硝酸教学设计（第2课时）【教学目标】一、知识与技能1.了解氨气、硝酸的物理性质、保存方法及用途。2.理解硝酸的强酸性、氨气的化学性质。3.掌握硝酸的不稳定性、强氧化性。4.学会用氧化还原理论分析研究化学变化。二、过程与方法1.学会全面观察、分析、设计实验，提高观察、实验、探索、思维和自学能力。2.通过探究硝酸的性质，培养学生的动手、动脑和运用知识的能力、观察能力。三、情感、态度和价值观1.通过掌握浓、稀硝酸性质的差异，使学生进一步理解量变引起质变的规律，帮助学生树立辩证唯物主义的世界观。2.了解硝酸实验中尾气的危害及处理方法，增强学生环保意识。3.通过介绍化学家的故事，使学生树立热爱科学、尊重科学的品质，激发学生学习的兴趣。【教学重点】硝酸的不稳定性和强氧化性。【教学难点】硝酸的强氧化性及与浓度的关系。【教学方法】实验探究、分析类比、讨论总结、媒体辅助。【板书】第三节氨铵盐一、氨1．氨的分子结构【提问】请用电子式表示氨分子的结构。视频展示氨分子的结构模型。【提问】在通常状况下，氨有哪些物理性质？提示阅读P97氨的物理性质【板书】2．氨的物理性质【讲述】氨易液化，液化的同时放出大量的热。液态氨汽化时要吸收大量的热，因此常用作致冷剂，举例说明液氨的用途。如：首都体育馆的制冷设备。过渡提问我们设计一个什么实验可以验证氨易溶于水呢？【演示】视频实验-2氨的溶解性喷泉实验观察要点：见课堂实验记录。【提问】描述观察到的现象？并分析推断板书：3、氨气的化学性质【过渡设问】氨水为什么显碱性？（1）与水反应【演示】视频实验-3氨与氯化氢反应观察要点：见课堂实验记录【提问】描述观察到的现象？并分析推断出什么结论？【板书】（2）氨与酸反应NH3+HCl=NH4Cl【讲解】氨同样能跟其它酸化合生成铵盐。请写出氨与硝酸、硫酸反应的化学方程式。【板书】NH3+HNO3=NH4NO32NH3+H2SO4=（NH4）2SO4【讲解】医疗上制医用稀氨水，治疗蚊虫叮咬。【提问】前面研究氨的性质，涉及的反应都是非氧化还原反应，氨中的氮元素的化合价没有改变，那－3的氮元素是否可以改变？在什么情况下可以改变呢？变化时氨表现出氧化性还是还原性呢？【过渡】以氨与氧气反应为例。【讲解】在不同价态的氮的化合物中，除了氨以外，还有另一种重要的化工原料，那就是硝酸。怎样才能由氨经过氧化制硝酸呢？【讲解】氨在催化剂条件下与氧气的反应叫氨的催化氧化。它是工业制硝酸的基础。【板书】（3）氨与氧气反应【分析】从氧化还原的角度分析氨的催化氧化。【小结】氨的分子结构和性质。【提问】根据氨的性质，我们可以归纳出氨的哪些用途呢？【板书】4．氨的用途【投影1】展示氨的用途框图氨的制法（1）工业制法方程式（2）实验室制法装置：装置图收集：向下排空气法(塞一团棉花)。检验．a．用湿润的红色石蕊试纸试纸。b．用蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口。干燥：用碱石灰干燥，既不能用酸性干燥剂H2SO4,、P2O5，也不能用无水CaCl2，因为CaCl2与NH3反应。思考:制NH3时为什么不用NH4NO3或(NH4)2SO4,?为什么用Ca(OH)2而不用NaOH?实验室还有一种快速简易制氨气的办法，你知道吗？四、铵盐常见铵盐1．铵盐的溶解：铵盐都易溶于水。2．铵盐的受热分解：思考：NaCl混入NH4Cl，NaCl中混入I2都可以通过加热提纯氯化钠，其中的原理一样吗？3．铵盐与碱反应：铵盐遇碱共热都产生氨气，这既是实验室制氨气的方法，也用于铵根离子的检验。思考:如何检验铵盐？引入：讲述丹麦物理学家波尔在第二次世界大战中巧藏诺贝尔金质奖章的故事。设问：玻尔用于溶解诺贝尔金质奖章的溶液板书五、硝酸1、硝酸的物理性质引导：观察试剂瓶中的硝酸，归纳物理性质。展示：发烟硝酸讲述：质量分数为98%的浓硝酸在空气里由于硝酸的挥发而产生“发烟”现象，通常叫做发烟硝酸。引导：硝酸作为一种强酸，它会具有哪些化学性质呢？2、硝酸的化学性质展示：一瓶放在棕色瓶中的无色浓硝酸和一瓶久置无色瓶中略带黄色的浓硝酸，各取出少量于试管中进行观察。（1）不稳定性引导：推测产物，试写反应的化学方程式。4HNO3=4NO2↑+O2↑+2H2O设问：硝酸应如何贮存？引导：与浓硫酸对比，通过实验验证浓硝酸是否具有强氧化性。（2）强氧化性回忆：铜与浓硫酸反应的实验装置，若改用浓硝酸，能否发生相应的反应。设问：该实验装置有何缺点？可如何改进？投影：综合学生方案画出铜与浓硝酸的实验装置图。设问：明确实验的观察目标。1.是否反应，程度如何？2.试管中气体颜色的变化？3.溶液颜色的变化？引导：根据反应现象写出反应方程式。设问：浓硫酸和浓硝酸，谁的氧化性更强呢？推导：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O对比：比较浓硫酸和浓硝酸与铜反应的现象。浓硫酸浓硝酸条件：加热不需加热剧烈十分剧烈无色、刺激性气红棕色、刺激性现象：味的气体生成气味的气体生成溶液变成绿色溶液变成绿色铜片不断溶解铜片不断溶解结论：氧化性：浓硝酸＞浓硫酸设问：铜与稀硝酸反应有何实验现象？追问：实验现象说明什么问题？引导：根据反应现象写出反应方程式。设问：浓硝酸与稀硝酸都具有强氧化性，谁的氧化性更强一些呢？推导：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O对比：比较浓硝酸和稀硝酸与铜反应的现象。稀硝酸浓硝酸缓慢十分剧烈无色气体生成，红棕色、刺激性现象：遇空气变红棕色气味的气体生成溶液变成蓝色溶液变成绿色铜片不断溶解铜片不断溶解结论：氧化性：浓硝酸＞稀硝酸追问：稀硝酸在与铜反应时，除了表现氧化性外，还表现出什么性质？思考：一氧化氮和二氧化氮的收集方法是什么？尾气吸收用什么？设问：既然硝酸可以和不活泼的金属反应，是否就一定可以和活泼金属反应呢？钝化问题。追问：在日常生活中我们可以如何利用这种性质呢？引导：在实验室中能否用稀硝酸制取氢气？为什么？讲述：除了金、铂以外，其余的金属全都可被硝酸氧化而溶解。介绍：王水及其成分。引入：请大家运用已学知识，推测硝酸能否与碳、硫、磷等非金属单质反应？视频：浓硝酸与碳单质的反应。设问：对照浓硫酸的性质，能否写出浓硝酸与碳单质反应的化学方程式？强调：反应物或条件不同，硝酸的还原产物就会发生变化：NO2、HNO2、NO、N2O、N2、NH3（NH4+）。板书可能的生成物思考：浓硫酸可与非金属单质反应，那浓硝酸呢？生成物可能是什么呢？推导：C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O讲述：作为强化剂之一的硝酸可以和多种还原性物质发生反应，如亚铁离子、硫离子、碘离子等。讲述：硝酸的腐蚀性，强调实验室使用安全。设问：硝酸的性质有何用途？思考：硝酸根离子如何检验？小结：作业：