人教版化学教学设计氮和磷第二课时04高中化学文档格式.docx
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〖教学过程〗
[复习提问]我们已经学习了哪些主族元素？
它们在元素周期表中的位置是怎样的？
[学生活动]1、画出氮、磷原子结构示意图。
2、回答：
氮、磷在周期表中的位置如何？
氮、磷的非金属性谁强？
为什么？
[引言]今天我们学习氮族元素。
氮族元素包括氮、磷、砷、锑、铋五种元素。
[板书]第一章氮族元素
[学生板书]依次写出氮、磷、砷、锑、铋五种元素的元素名称和符号。
[师生共同讨论后板书]
一、氮族元素原子的结构特点
1．相同点：
最外层电子数都是5。
2．不同点：
（随核电荷数增加）
（1）电子层数增加
（2）原子半径增大
[指导阅读]教材P1图1-1及P2表1-1
[设问]1．为什么这些元素都在第ⅤA族？
2．氮族元素的原子半径变化有什么规律？
3．氮族元素化合价有何相似？
为什么锑、铋没有负化合价？
4．氮族元素单质的状态、密度、熔、沸点大体上有何递变规律？
[阅读、分析、对比、讨论后回答]
1．这五种元素最外层电子数都是5。
2．原子半径因电子层数的增加而逐渐增大。
3．最高正价为+5价，氮、磷、砷有-3价，锑铋为金属元素没有负化合价。
4．单质由气态到固态，密度逐渐增大，熔、沸点大体上逐渐升高。
[组织讨论]试根据元素周期律推断其化学性质的相同点与不同点。
[思考、讨论，一组的代表回答]
相同点：
最高正价是+5价；
最高价氧化物及其水化物的分子组成相似；
非金属元素气态氢化物的分子组成相似。
不同点：
氮族元素随着原子核外电子层数的增加，获得电子的趋势逐渐减弱，失去电子的趋势逐渐增强。
所以，它们的非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强。
锑、铋表现出比较明显的金属性。
[板书]把学生的回答精炼成板书。
二、氮族元素化学性质的相似性和递变性
1．相似性
（1）最高正价为+5价，最高价氧化物化学式为R2O5，水化物：
H3RO4或HRO3
（2）N、P、As有-3价，其氢化物化学式为RH3。
2．递变性：
随核电荷数增加
（1）非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强。
（2）最高价氧化物对应的水化物酸性减弱，碱性增强。
（3）单质与H2化合难度加大，氢化物稳定性降低。
[设问]
（1）N、O、F是同周期元素，根据O、F元素的单质与H2反应的能力，以及元素周期表中同周期元素的递变规律，分析O、N元素的非金属性强弱。
（2）根据S、Cl单质与H2反应的能力，和最高价氧化物的水化物的酸性递变规律以及元素周期表中同周期元素的递变规律，分析P元素的非金属性强弱。
[思考、分组讨论、归纳，小组派代表回答]
（1）N、O、F与H2反应条件要求逐渐降低，并且形成的氢化物稳定性：
NH3<
H2O<
HF，所以非金属性：
N<
O<
F
（2）P、S、Cl与H2化合条件要求逐渐降低，且形成的氢化物稳定性：
PH3<
H2S<
HCl；
它们的最高价氧化物对应的水化物的酸性：
H3PO4<
H2SO4<
HClO4；
所以由元素周期律推知它们的非金属性：
P<
S<
Cl
[板书]（4）非金属性同周期的氧族和卤族元素弱。
[课堂练习]教材P8一大题1、2、3小题。
[作业]
1、写出砷的最高价氧化物及氢化物的化学式。
2、比较砷化氢和溴化氢的稳定性大小，砷酸和高溴酸的酸性强弱。
3、试写出氮的五种价态的氧化物的化学式。
第一节氮和磷
认识氮气的分子结构、性质及其重要用途；
熟悉氮在五种不同氧化物中的化合价，初步掌握一氧化氮和二氧化氮的重要性质；
了解氮的固定的重要性。
认识红磷和白磷的性质、用途及其相互转化的条件。
观察能力；
自学能力。
科学思想：
内因与外因辩证统一的教育。
科学品质：
化学史实激励。
资料、信息处理及科学抽象。
〖教学重点〗氮气的分子结构和化学性质；
一氧化氮和二氧化氮的性质；
观察能力和自学能力的培养；
科学抽象的方法。
〖教学难点〗一氧化氮和二氧化氮的性质；
〖课时安排〗3课时
〖教学过程〗（第一课时）
[提问]近代化学之父是谁？
（法国的化学家拉瓦锡，他确定了空气的组成：
氮气的体积分数约为4/5，氧气的体积分数约为1/5。
）
[简介]科学的光芒——拉瓦锡独具慧眼发现氮气，并命名为Nitrogen“无益于生命”。
[复习]1.空气的平均摩尔质量的计算：
M空=
=29（g/mol）
2．氮气和氧气比较，谁的密度大？
谁的熔沸点高？
（氧气的摩尔质量大，故其密度也大；
氧气和氮气的结构相似，氧气的分子间作用力大，熔沸点也高一些。
标准状况下，氮气的密度为：
[简介]101KPa时，氧气在—183℃时变为淡蓝色液体，氮气在—195℃时变为无色液体。
所以将液态空气气化除去氮气后，能得到较纯的氧气。
[引言]我们知道，如果土壤里缺乏氮、磷、钾三种元素，会影响农作物的生长。
所以，农业上主要施用含氮、磷、钾元素的化肥，氮和磷是重要的非金属元素，都位于元素周期表的第ⅤA族，它们在化学性质上有一些相似之处，如单质在一定条件下都能与某些非金属反应等。
下面我们主要介绍氮和磷单质的一些性质。
[板书]第一节氮和磷
一、氮气
[提示后问]空气中的氮是以氮气的形式存在，我们几乎每时每刻都在氮气包围中。
现在，请你观察周围的氮气，说出它的颜色、状态、气味。
（无色、无味的气体。
[指导学生阅读课本有关内容小结氮气的物理性质]氮气是无色、无味、密度比空气稍小，熔、沸点低，难溶于水的气体。
[板书]1．氮气的物理性质
[引导]氮原子的最外层有5个电子，氮分子是由两个氮原子共用三对电子结合而成的分子。
[要求学生写出氮分子的化学式、电子式和结构式]
[板书]2．氮分子的结构
[提问]氮气分子中的键是什么键？
（非极性叁键）
[讲解]氮氮叁键，键能大，大于其它的双原子分子。
结构稳定，决定了氮气的化学性质，通常不活泼。
在一定条件下，氮气才能跟氢气、氧气等物质发生化学反应。
[板书]3．氮气的化学性质
（1）氮气与氢气的反应
[讲解]在高温、高压和有催化剂存在的条件下，N2与H2可以直接化合，生成氨（NH3），并放出热量；
同时，NH3也会分解成N2和H2。
这个反应是个可逆反应。
工业上利用这一反应原理合成氨。
[学生上讲台板书]
[板书]
（2）氮气与氧气的反应
[讲解]空气的主要成分是N2和O2，在通常情况下，它们不起反应。
但是，N2和O2在放电条件下，却可以直接化合，生成无色、不溶于水的一氧化氮（NO）气体。
[板书]
[讲解]NO2是一种有毒气体，易溶液于水，它与水反应生成HNO3和NO。
工业上利用这一反应制取硝酸。
[板书]3NO2+H2O=2HNO3+NO
[讲解]以上几个反应是在自然界中经常发生的重要反应。
在电闪雷鸣的雨天，会产生放电现象，由于放电，使空气中的N2和O2反应生成了NO，NO又被O2氧化成NO2。
NO2与水反应生成硝酸，随雨水淋洒到土壤中，并与土壤中的矿物质作用生成能被植物吸收的硝酸盐。
这样就使土壤从空气中得到氮，促使植物的生长。
[练习]与出电闪雷鸣的雨天发生的几个有关氮的化学方程式。
[讲解]值得注意的是，NO和NO2是大气污染物。
空气中的NO和NO2污染物主要来自石油产品和煤燃烧的产物、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气等。
近年来，光化学烟雾污染问题已引起人们的注意，而空气中的NO2是造成光化学污染的主要因素。
NO2在紫外线照射下，会发生一系光化学反应，产生一种有毒的烟雾——光化学烟雾，刺激呼吸器官，使人生病甚至死亡。
目前，随着汽车的增多，每天排放到大气中的废气（包括NO2）越来越多，汽车尾气污染问题已日益严重。
在世界的某些大城市，已经出现光化学元素烟雾，我国的一些城市也有了这种危险。
所以，加强对汽车尾气的治理已十分迫切。
目前，许多城市都已严格规定了汽车尾气的排放标准，并加强了检查力度。
一些城市的新闻机构还按时报告空气质量状况或发布空气质量日报，以使人们能清楚地了解生活环境的状况，增强环境保护意识。
[板书]4．光化学烟雾污染
［讲解］在工业上，氮气是合成氨、制硝酸的重要原料。
在通常情况下由于氮气的化学性质不活泼，常被用做保护气。
例如，焊接金属时用氮气保护金属使其不被氧化：
在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发；
粮食、罐头、水果等食品，也常用氮气作保护敢，以防食品腐烂。
在医学上，常用液氮作冷冻剂，在冷冻麻醉条件下做手术等。
在高科技领域中常用液氮制造低温环境，如有些超导材料就是在经液氮处理后的低温下才获得超导性能的。
[板书]５．氮气的用途
[课堂练习]教材P8一大题4、7、8小题；
二大题1、2、3、4、6、7小题；
P9三大题1小题。
[作业]教材P9三大题3、5小题。
〖教学过程〗（第二课时）（理科讲）
[板书]NO2、NO和O2混合气体的计算
[思考后解答]教材P9三大题4小题
[指出]如果要我们对NO2、NO和O2混合气体溶于水进行定量的计算，问题就较复杂了。
[启示]NO2、NO和O2混合气体溶于水的计算，要抓住两个基本反应
和
，以及由它演变而来的两个反应（Ⅰ）、（Ⅱ）即：
[板书]2NO+O2
2NO2
3NO2+H2O
2HNO3+NO
×
2+
得：
4NO2+O2+2H2O
4HNO3（Ⅰ）
3+
2得：
4NO+3O2+2H2O
4HNO3（Ⅱ）
[讲解]由（Ⅰ）、（Ⅱ）中的系数要思考物质的量的变化，确定和寻找有关反应之间的比例关系，反应物有无过量等等，抓住这些问题，这类计算就容易解决了。
[讲解并板书]例1、将充满NO2和O2的量筒倒立在盛有水的水槽中，经过一段时间后，水上升到量筒体积的一半处停止了。
则原来V（NO2）:
V（O2）
。
解：
由反应
、（Ⅰ）可知，剩余气体只可能是O2，根据反应（Ⅰ）式进行计算。
V剩余=
V原气体
反应了的O2的体积=
V（NO2）
V原气体=V（O2）+V（NO2）
V剩余=V（O2）—
整理得：
V（NO2）:
V（O2）=2：
3
[练习]1、一定条件下，将等体积的NO和O2混合气体置于一试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后剩余气体的体积约为原体积的。
分析：
此题若根据化学方程式①②进行计算，就比较麻烦。
由反应（Ⅱ）可知剩余气体是O2，假如反应前NO和O2均为4体积的话，与水反应时消耗4体积NO和1体积O2，最后剩余1体积O2。
因此，剩余气体的体积约为原体积的
。
[讲解并板书]例2、在标准状况下，将NO2、NO和O2混合并充满容器，将该容器倒置于水中，气体完全溶解，无气体剩余，若产物也不扩散，则所得溶液的物质的量浓度（C）的取值范围是。
溶液的体积等于混合气体的体积，且溶液中溶质的物质的量等于溶于水的HNO3的物质的量。
当只发生反应（Ⅰ）或（Ⅱ）时，HNO3的物质的量是一个极值。
当反应（Ⅰ）、（Ⅱ）均发生时，HNO3的物质的量是一个小于最大值，大于最小值的变量。
设气体体
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