化学鲁科版必修1 第3章第2节氮的循环第2课时 教案精品教育doc.docx
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化学鲁科版必修1第3章第2节氮的循环第2课时教案精品教育doc
第2课时 氨、铵盐和硝酸
教学目标
1．课标要求
（1）能简要说明氮循环的基本过程，知道固氮的本质以及生物固氮和人工固氮这两种固氮形式。
了解氮循环过程中的重要物质以及人类活动对氮循环和环境的影响（知道酸雨、光化学烟雾和富营养化等环境问题）
（2）能列举出含氮元素的单质及其化合物，了解氮气、一氧化氮、二氧化氮、氨气、铵盐及硝酸的主要物理性质和化学性质；知道NH的检验方法和氨气的实验室制法，能书写相关反应的化学方程式。
（3）能运用相关知识分析简单的实际问题
2．三维目标
（1）知识与技能
①通过观察思考活动，认识NH3、铵盐的性质及铵态氮肥的使用问题；
②通过观察思考活动，认识HNO3的性质。
（2）过程与方法
①培养学生通过观察实验现象，总结分析物质性质的能力；
②初步体会物质的浓度对化学反应产物的影响，进一步认识实验中变量控制的思想。
（3）情感态度与价值观
①通过介绍合成氨发展的艰辛历程，体会从实验室研究到工业生产的过程，渗透化学与技术关系的教育；
②通过介绍酸雨，光化学烟雾和富营养化等环境问题，了解人类活动对氮循环的影响，树立保护环境的意识。
教学分析
1．教材分析：
教材在初步分析了自然界中氮循环的主要变化的基础上进一步讲解了氨气、铵盐和硝酸的性质，通过物质性质的分析，进一步明确了物质间相互转化的关系等。
2．学情分析：
学生已经初步了解了氮气及氮的氧化物的有关性质。
教学重点、难点
1．重点 氨、铵盐和硝酸的性质
2．难点 硝酸的氧化性
教学方法
实验引导，学生观察、归纳。
课前准备
（一）学生准备
1．预习
2．查找氨、铵盐和硝酸的资料，小组合作画出氮循环图示，重点分析含氮元素如何完成转化。
（二）教师准备
1．教学媒体、课件、导学案。
2．补充实验。
板书设计
第3章 自然界中的元素
第2节 氮的循环（第2课时）
一、氨的物理性质
无色；有刺激性气味的气体；比空气轻；极易溶于水（1∶700）。
二、氨的化学性质
1．与水反应：
NH3＋H2O
NH3·H2O（可逆反应）；NH3·H2O
NH＋OH－（可逆过程）
2．与酸反应：
NH3＋HCl===NH4Cl；NH3＋HNO3===NH4NO3；2NH3＋H2SO4===（NH4）2SO4
3．与氧气反应：
4NH3＋5O24NO＋6H2O
三、铵盐的物理性质
白色，易溶于水的晶体。
四、铵盐的化学性质
1．受热易分解：
NH4Cl
NH3↑＋HCl↑
NH4HCO3
NH3↑＋CO2↑＋H2O
2．与碱溶液反应：
NH＋OH－
NH3↑＋H2O
NH＋OH－===NH3·H2O
保存方法：
密封、阴凉通风处保存。
施用注意事项：
不能与碱性物质如草木灰等混用；埋在土下以保持肥效。
3．氨气的实验室制法
（1）反应原理：
2NH4Cl＋Ca（OH）2
2NH3↑＋CaCl2＋2H2O
（2）发生装置——固体＋固体
气
（3）干燥剂——碱石灰或无水CaCl2
（4）收集方法——向下排空气法
（5）验满方法——湿润的红色石蕊试纸
（6）尾气处理——用水吸收
五、硝酸的性质
1．物理性质：
纯硝酸无色，易挥发，有刺激性气味，熔沸点低，密度比水大。
2．化学性质：
（1）不稳定性：
4HNO3
2H2O＋4NO2↑＋O2↑
（2）强氧化性：
（浓硝酸一般被还原为NO2，稀硝酸一般被还原为NO，产物与硝酸的浓度有关。
）
①与金属反应——除金、铂、钛外（常温下，浓硝酸可使铁、铝钝化）
Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O
②与某些非金属单质（如碳）反应
C＋4HNO3（浓）
CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
情景导入
导入设计一
课前把氨气收集在烧瓶中，按照如图所示的装置连接好（铁架台略）。
烧瓶中放少许无色酚酞。
上课时，教师把胶头滴管中的水挤压入烧瓶中，然后松开下边胶皮管上的止水夹，从而形成所谓“喷泉实验”。
（本课时设计按照该种情景导入法进行设计）
【设计思路】采用“实验情景导入式”进行课堂教学。
新课伊始，同学们还没有快速地进入课堂的授课节奏中来，一个化学实验，可以快速引起学生的兴趣，急于了解现象的原理，从而尽快地进入到课堂教学的节奏中。
导入设计二
化合导入法（根据氮元素的常见价态，引出氨气、铵盐和硝酸后，直接切入主题分析上述三种物质的性质）
【设计思路】化合价是元素的重要性质之一，而本节课的标题为氮的循环，也可以理解为不同价态氮元素之间的相互转化。
从氮元素的原子结构示意图可知，氮元素最外层有5个电子，可知该元素的最高价为＋5价，只有氧化性；最低价为－3价，只有还原性；中间价态既有氧化性又有还原性。
氧化还原反应是重要的知识板块，通过这种方式不仅可以指导元素化合物知识的教学，还可以加深同学们对于元素化合物知识的理解。
【课堂活动之一】氨气
【情景导入】按照图示给出的实验装置，完成【演示实验1】氨的溶解性实验及“喷泉”实验。
【知识支持】氨气是一种极易溶解于水的物质，氨气的溶解导致烧瓶内压强减小，外界大气压把水压入烧瓶，从而形成美丽的“喷泉”现象。
【知识过渡】氨是氮循环中的主要物质，它在人类的生产和生活中有着广泛的应用。
下面我们一起来探讨氨、铵态氮肥和硝酸的主要性质和用途。
【板书】2.氨和铵态氮肥
【学生活动】学生根据氨气的“喷泉”实验，整理交流氨气的物理性质。
【板书】一、氨的物理性质：
无色、有刺激性气味的气体、比空气轻、极易溶于水（1∶700）
【教师点拨】实验是我们学习化学知识的重要研究手段，下面我们利用几个实验来完成氨气化学性质的实验探究。
【实验探究】
1．氨和氯化氢的反应
2．“喷泉”实验（盛水的烧杯中加入几滴酚酞溶液。
刚才的课题引入环节已经完成）
【设计思路】第一个实验是氨气和酸反应生成铵盐的反应，该实验的引入，不仅可以让同学理解反应可以进行，而且还可以根据看到的实验现象迁移应用到其他问题的解决中去；第二个实验实际上是课堂引入实验，放在这里讲解可以同时分析氨气的物理性质和化学性质。
【学生活动】根据刚才的两个实验，完成《导学案》中如下问题的探究分析
1．完成下列表格
实验
实验现象
结论
实验1
实验2
2.氨溶解于水仅是简单的溶解过程吗？
由什么现象可以说明？
3．根据氨气的“喷泉”实验原理，分析哪些气体和溶液的组合也可以形成“喷泉”现象？
4．由[演示实验1]的现象，你能得出哪些结论？
分析交流该反应有什么用途？
5．氨除了能与盐酸反应外，还能与硫酸、硝酸反应吗？
若能，请写出化学反应方程式。
演示实验1中若将浓盐酸用浓硝酸、浓硫酸代替，会观察到同样的现象吗？
为什么？
6．氨中氮元素的化合价是－3，请从化合价的角度分析，氨还可能具有什么性质？
它可能与哪些物质反应？
7．氨水为何不大量用作化肥？
【设计思路】该环节的设计目的是让同学们在问题的指引下更好地进行知识的理解，而并不是在教师的讲解下被动地接受。
设计的栏目有现象的观察、方程式的书写、理论的分析等等。
【讨论互动】学生在对于上述问题充分考虑的基础进行小组交流。
【汇报交流】分小组进行汇报交流自己对于上述问题的分析，随后其他小组同学进行相应的补充。
【教师点拨】问题3：
凡是能和所给液体剧烈反应或极易溶解于该液体的组合均可以做“喷泉”实验。
（如“HCl和H2O的组合；CO2或SO2与NaOH溶液的组合等）
【设计思路】值得说明的是，教师点拨的环节不可缺少，学生的思考、交流不能代替教师的讲解，因为个别地方学生之间的讨论交流很难解决到位、理解也会存在某种程度的偏差。
（后面设计的【教师点拨】栏目的作用和该目的完全相同，不再一一叙说。
）
【板书】（具体内容参考前面的设计栏目）
二、氨的化学性质：
1．与水反应
2．与酸反应
3．与氧气反应
【教师点拨】由于氨水易挥发，不易运输，因此氨水不可以大量用作化肥，而是常将氨制成各种固态的铵盐加以使用，氨气和酸反应生成相应铵盐。
【课堂活动之二】铵盐
【演示实验】
（1）取少量氯化铵固体放在试管中加热。
（2）取少量碳酸氢铵固体放在试管中加热，并将生成的气体通入新制的石灰水中。
（3）在试管中加入少量氯化铵固体，再滴加适量的10%氢氧化钠溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸贴在玻璃棒上靠近试管口，观察现象。
【设计思路】选择第一个实验的目的是让同学们理解铵盐的不稳定性；第二个实验让同学们理解铵盐分解生成物的检验；第三个实验主要是进行铵盐和碱反应生成气体的检验。
都是围绕着铵盐的重要性质进行的相关实验。
【学生活动】根据刚才的三个演示实验，完成《导学案》中如下问题的探究分析
1．完成下列表格：
实验
实验现象
结论及化学方程式
实验1
实验2
实验3
2.铵盐有哪些物理性质和化学性质？
3．铵盐与碱溶液反应的本质是什么？
反应的离子实验室是如何制备氨气的？
其实验装置如何？
（要求学生能根据氨气的性质选取适当的药品；根据药品的特点选择合适的实验装置来完成氨气的制备实验）
4．怎样合理地储存和施用铵态氮肥？
【讨论互动】学生在对于上述问题充分考虑的基础进行小组交流。
【汇报交流】分小组进行汇报交流自己对于上述问题的分析，随后其他小组同学进行相应的补充。
【教师点拨】
（1）铵盐和碱反应的本质为：
NH＋OH－===NH3·H2O（需要给学生指出：
该反应的条件若加热应该为氨气和水；若不加热应该为NH3·H2O；这是考试中重点考查的地方，要引起同学的重视）
（2）实验室制备氨气时用氯化铵和氢氧化钙反应（因为氨气极易溶解于水，所以反应在加热条件下的无水体系中进行，而且尽管该反应属于离子反应，因为是无水体系，所以不能书写离子方程式）
（3）一个完整的实验室制法应包括发生装置、净化装置、收集装置、尾气处理装置四个完整的部分，教师的讲解要明晰、透彻）
【课堂活动之三】硝酸的性质
【过渡】工业三酸之一的硝酸是一种重要的化工原料，也是一种重要的化学试剂。
【板书】硝酸及其应用
【教师活动】
【演示实验】
（1）取一瓶浓硝酸，打开瓶盖，小心地扇闻浓硝酸的气味。
（2）在两支试管中各放入一小块铜片，分别加入少量4mol·L－1的稀硝酸和14mol·L－1的浓硝酸，立即用蘸有氢氧化钠溶液的棉花封住试管口，观察试管中发生的现象。
（3）将
（2）中的金属铜换成金属铁进行相同的实验，观察发生的现象。
实验装置如图：
【设计思路】选取3个经典实验。
现象清晰、效果明显，能很好地说明硝酸性质的实验，从而帮助同学们理解相应的知识。
【学生活动】根据刚才的三个演示实验，完成《导学案》中如下问题的探究分析
1．完成下列表格：
实验
实验现象
结论
实验1
实验2
实验3
2.通过实验探究，你对硝酸的氧化性有了哪些认识？
3．浓硝酸通常保存在棕色试剂瓶中，为什么？
4．归纳硝酸的物理性质和化学性质。
【讨论互动】学生在对于上述问题充分考虑的基础进行小组交流。
【汇报交流】分小组进行汇报交流自己对于上述问题的分析，随后其他小组同学进行相应的补充。
【教师点拨】硝酸是三大强酸之一，是一种氧化性酸（发生氧化还原反应时得电子的为硝酸中的氮原子），具有强氧化性。
【思考探究】
（1）通常情况下，浓、稀硝酸作氧化剂时，还原产物有何规律？
（2）浓硝酸通常被还原为NO2、稀硝酸通常被还原为NO，故相同条件下，稀硝酸的氧化性强于浓硝酸的氧化性，你认为这种观点对吗？
请阐述你的理由。
【学生活动】
（1）小组交流得出正确答案
（2）汇报交流
【知识支持】判断一种物质氧化性或还原性的强弱不是看得、失电子数目的多少，而是得失电子的难易程度；得失电子的难易程度要看反应的剧烈程度。
【设计思路】设计该环节主要是因为这一知识是很多同学的一个认识误区，所以老师要给予重要点拨。
而且，老师还可以引入其他的有关知识进行说明（如金属钠、镁、铝的还原性和失电子数目的关系等等）
【教师点拨】根据上面的知识支持，可以明确浓硝酸的氧化性强于稀硝酸的氧化性。
【教师活动】为了更好地验证上述观点，如果有条件教师可以做浓、稀硝酸和紫色石蕊反应的现象（稀硝酸遇到紫色石蕊变红色；浓硝酸遇到紫色石蕊先变红后退色）
【课堂活动之四】三、人类活动对氮循环和环境的影响
【学生活动】阅读教材，完成《导学案》中的题目
1．什么是氮的固定？
举例说明？
2．什么是光化学烟雾？
形成原因是什么？
氮氧化物污染的防治措施是什么？
3．由于人类活动对自然界氮循环的影响而导致的环境问题主要有哪些？
【探究活动】小组汇报交流得出正确答案
课堂小结
氮及其化合物关系图
教学反思
本教案的教学设计主要体现在以下几点：
1．立足课内，联系生活。
课程标准要求在课程内容上，注重密切联系学生的生活现实。
只有这样，才真正实现“教材生活化，生活教材化，从生活中来，到生活中去”的教育目标。
从学生已有的经验和知识出发，理论联系实际，尽可能多地利用实验和生活生产，以及社会资源，抓住知识重点，又多和社会实际联系，开发一些课程资源，促进和丰富教学，也吸引学生的眼球和脑子。
2．课堂中注重探究教学法，要研究探究的步骤措施方法和注意事项，注重引导和点拨，要培养学生的探究能力，教师必须研究探究方法。
注重过程和方法，注重经历，多启发引导。
3．本设计环节还做到了知识的总结和整合，使知识系统化条理化，当堂练习和检测，做到堂堂清，减轻学生的课业负担。
在课堂教学中，教案的设计重视了学生的主体意识，发挥了学生的主体性。
学生通过自身的情感体验，细心观察、大胆猜想，真正体现了学生才是学习的主人，而不是被动的知识吸收者，实现了教师为主导、学生为主体的教学观。
课堂作业
1．有关氨的性质的叙述正确的是（ ）。
A．氨能在氧气中燃烧
B．氨水呈碱性
C．氨水和酸相遇都能产生白色烟雾
D．在反应NH3＋H＋===NH中，氨失去电子被氧化
答案：
AB
2．氯化铵和氯化钠可用下列哪一种方法分离（ ）。
A．加入氢氧化钠
B．加入AgNO3溶液
C．加热法
D．加入一种合适的酸
E．加入水
答案：
C
3．浓HNO3常呈黄色的原因是（ ）。
A．浓HNO3易分解产生NO
B．浓HNO3中混有Fe3＋
C．浓HNO3易分解产生NO2
D．浓HNO3易氧化单质硫
答案：
C
4．下列反应中硝酸既能表现出酸性又表现出氧化性的是（ ）。
A．使石蕊试液变红
B．与铜反应放出NO气体生成Cu（NO3）2
C．与Na2CO3反应放出CO2气体生成NaNO3
D．与S单质混合共热时生成H2SO4和NO2
答案：
B
5．实验室不需用棕色试剂瓶保存的试剂是（ ）。
A．浓硝酸B．浓硫酸
C．硝酸银D．氯水
答案：
B
6．为了除去镀在铝表面的铜镀层，可选用的试剂是（ ）。
A．浓硝酸B．稀硝酸
C．盐酸D．氢氧化钠溶液
答案：
A
7．汽车尾气是城市空气的污染源。
治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”。
它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体。
（1）与汽车尾气排放密切相关的是__________。
a．光化学烟雾 b．赤潮 c．白色污染
（2）写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式：
__________________________。
答案：
（1）a
（2）2CO＋2NO
2CO2＋N2
教学资源
1．课标教材
2．视听材料（文件夹内“氨的性质”视频）
3．相关资料（备课资源）
（1）液氨和氨水
液氨是氨气加压或降温得到的液态氨，是纯净物，即液氨由氨分子组成的液体。
氨水的主要成分是NH3·H2O。
在氨水中以分子状态存在的粒子有：
NH3、H2O、NH3·H2O；以离子状态存在的粒子主要有：
NH、H＋、OH－，极少量的是H＋。
所以氨水是混合物。
（2）由铵离子和酸根离子构成的化合物叫铵盐，所有的铵盐都是晶体，都能溶于水。
受热均易发生分解，分解产物一般为NH3和相应的酸（或酸的分解产物）。
但也有例外，例如5NH4NO3
4N2↑＋2HNO3＋9H2O，且NH4NO3在不同温度条件下分解产物不同。
铵盐与碱共热都能产生氨气，这是铵盐的共同性质。
因此，铵态氮肥不宜和碱性物质混合施用，同时，利用这个性质可以检验铵离子，也可以在实验室中制备氨气。
（3）王水：
浓HNO3和浓盐酸的混合物（体积比1∶3）叫王水，它的氧化能力比硝酸更强，能够使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。
（4）氧化性酸和酸的氧化性概念辨析
酸的氧化性：
实质上指氢离子的氧化性，任何酸都有不同程度电离出H＋的能力，H＋在一定条件下获得电子生成H2。
因此在某些反应中酸作氧化剂其实质上是H＋作氧化剂，如：
锌与盐酸或稀H2SO4的反应，都可以用Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑离子方程式表示此类反应的实质。
氧化性酸：
是酸根离子中心原子获得电子的能力，酸根离子获得电子后，中心原子化合价降低，形成相应的低价含氧化合物甚至是单质。
如浓H2SO4与Cu反应：
Cu＋2H2SO4（浓）
CuSO4＋SO2↑＋2H2O，浓H2SO4与木炭反应：
C＋2H2SO4（浓）
CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，硝酸与锌反应：
4Zn＋10HNO3（稀）===4Zn（NO3）2＋N2O↑＋5H2O 5Zn＋12HNO3（很稀）===5Zn（NO3）2＋N2↑＋6H2O，浓HNO3与木炭、单质硫、磷的反应等等。
作为氧化性酸，不仅能氧化金属而且还能氧化某些非金属单质。
而酸的氧化性即H＋的氧化能力较弱，只能氧化较活泼的金属（即金属活动顺序表中氢前金属）。
（5）硝酸的性质
①硝酸与其他物质发生氧化还原反应的一般规律是：
一般浓硝酸的还原产物为NO2，稀硝酸的还原产物为NO。
②硝酸与金属反应时，既表现氧化性，也表现酸性；而与非金属反应时，硝酸只表现出氧化性，判断酸在反应中是否表现出酸性时，一般看生成物中是否有相应的盐生成。
③在分析硝酸的还原产物时，往往还需考虑随着反应的进行，硝酸浓度的变化。
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