氨肥的生产和使用教学案.docx

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氨肥的生产和使用教学案

课题：

氮肥的生产和使用

【教材分析】本节容是在学习了常见金属元素及典型非金属（如氯、硫）及其化合物，且具备离子反应、氧化还原反应等理论知识之后学习的元素化合物知识。

另外氨的学习还为后面的硝酸学习起铺垫作用，在教材中起到承前启后的作用。

氨及其产品还是工农业生产生活中重要的化工产品，学习掌握好氨的性质对今天的工作生活有重要的意义。

【教学目标】

1、认识氨和铵盐的性质和用途，知道含氮化合物的应用及对社会生产的作用和对自然环境的影响；

2、通过观察、分析演示实验，培养观察。

分析推理能力；培养元素化合物知识学习的综合应用能力；

3、知道氮肥的性能和使用氮肥的注意事项，认识到科学使用化肥的意义；

4、进一步强化物质性质与用途之间的关系的学科观念

【教学重点】氨及铵盐的性质和用途

【教学难点】“喷泉”实验的原理，氨水的弱碱性的理解

【学情分析】

学生在前面的学习当中就已经知道了氮肥对农作物生长所起的作用，此外，学生此时已经初步学会了对比、分析、推理、实验等的方法，所以本课应重视学生的自主探究

【教学方法】通过实验探究，讨论分析等活动构建学生的认知结构，不断与化学有关的问题

和故事的讨论引发学生的好奇心和求知欲，同时加强化学与生活息息相关的学科观念。

【教学过程】

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

环节一：

导入

[PPT展示]

几农作物生长的图片

【讲诉】1800年未使用化肥每公顷耕地生产0.73吨粮食，1978年开始使用化肥每公顷耕地生产4.63吨粮食，2011年每公顷耕地生产5.9吨粮食，如果不施化肥，中国只能养活2亿多人口，剩下11亿人就没饭吃，因此，我们为了养活剩下的11亿人，是不是该学会氮肥的生产和使用啊？

【提问】在以前我们就知道植物的生长需要氮元素，并且通过上一节课的学习，我们已经知道空气中含有大量游离态的氮气，但植物的生长需要的是化合态的氮，那么植物是如何获得氮元素的呢？

【PPT展示并讲诉】植物通常是通过3种方式固氮的，及将游离的氮气转化为化合态的氮，分别是自然固氮，生物固氮，和人工固氮，人工固氮主要是由化工厂合成的

【提问】那么植物所需的化合态的氮，通常是指那些类型的氮肥呢？

【PPT】常见的化肥

【提问】那么同学们能将这些化肥归归类吗？

【讲诉】很好，同学们思考的很对，现在老师又有问题了，那么这个氨态化肥是如何从氮气转化而来的呢？

它中间是不是还需要一个转化步骤呢？

【讲诉】很好，同学们都善于观察生活，那么氮气又是如何转化为氨气的呢？

【讲诉】哦，同学们都有了自己的想法，非常好，其实啊，早在上个世纪，我们伟大的化学家哈伯和波施救发明了工业合成氨技术，也因此分别或得了年诺贝尔化学奖，那么他们是通过将氮气与氢气在高温高压催化剂的条件下合成氨气的，同学们能根据老师的提示写出合成氨的反应方程式吗？

再补充一点，合成氨是一个可逆反应

【讲诉】很好，老师看到同学们都完成的非常好，那么接下来呢，老师给大家展示几工业合成氨的流程图

【PPT展示】合成氨流程图

【观看并感受】

【聆听并回答】对

【思考】

【聆听】

【观看并思考】氨态化肥、硝态化肥还有尿素

【回答】氨态化肥可以由氨气转化而来

【思考】

【思考并解答】

N2+3H22NH3

【观看并感受】

创设情境，引入课题

过渡

【讲诉】那么既然我们已经知道了由氮气转化为氨气的方法，那么氨气又如何转化为铵盐呢，我们首先是不是要先知道氨气的性质，性质决定用途，然后才能知道如何转换啊？

【聆听】

引出氨气的物理性质

环节二：

氨气的物理性质

【讲诉】现在，老师这边有一瓶装满氨气的塑料瓶，同学们通过观察，看看它具有哪些物理性质？

前排有兴趣的同学可以打开盖子，用手扇一下，问一下气味

【讲诉】对，同学们观察的非常仔细，那么老师在补充几点，氨气的密度比空气小，在加压的情况下易液化，液氨企划室吸收大量的热，是周围环境温度急剧降低，工业上可使用液氨做制冷剂

【提问】通过前面的学习，我们知道氯气是能溶于水的，那么氨气的溶解性如何呢？

我们可以采用什么方法呢？

【讲诉】很好，这个方法是可行的，但今天老师用另一个方法，可以更形象的看出氨气的溶解性

【演示实验】在干燥的烧瓶充满氨气，塞上带有玻璃管和胶头滴管（预先吸入少量水）的胶塞。

组装实验装置。

打开橡皮管上的止水夹，挤压胶头滴管，观察现象。

【提问】同学们看到什么现象？

能得出什么结论，互相探讨一下

【讲诉】对，同学们观察的非常仔细，其实啊，刚刚老师所演示的实验就是有名的喷泉实验，那么老师想问同学们喷泉是怎样形成的呢？

【提问】对，很好，老师还想问喷泉试验成败的关键是什么呢？

【提问】非常棒，看来同学们掌握的很好，那现在老师在给大家一个思考题，课后同学们相互探讨，下节课我们在揭晓答案，思考：

用HCl、CO2能否做喷泉实验，并总结怎样的气体可以产生喷泉试验

【观看并回答】氨气是一种无色，有刺激性气味的气体

【聆听并记录】

【思考并回答】可以像塑料瓶中加水，在拧紧瓶盖摇晃一下，看瓶子是否变瘪

【观看实验】

【讨论并回答】现象：

形成喷泉，红色溶液充满烧瓶

结论：

氨气的溶解性极大

【思考并回答】氨气极易溶于水，使烧瓶气体减少，压强降低，烧瓶外产生压强差，最后形成喷泉

【思考并回答】1、收集的NH3纯净2、烧瓶干燥或气体干燥3、装置不能漏气

通过实验，培养观察能力、思考能力

过渡

【提问】同学们，刚刚我们在做喷泉实验时，是不是还看到溶液变红，那是什么原因呢？

【思考并回答】氨水可能呈碱性

引出氨气的化学性质

环节三：

氨气的化学性质

【讲诉】同学们猜想氨气呈碱性，那我们可以采用什么什么实验进一步的证明呢？

【讲诉】很好，那么同学们根据这种方法，自己动手做一下实验，并观察实验，讨论得出结论

【实验探究】在一支洁净的试管中滴加几滴氨水，将湿润的红色石蕊试纸（或PH试纸）粘在玻璃棒上靠近试管口，观察试纸颜色的变化情况。

【提问】同学们看见什么现象，说明什么？

【提问】很好，那么老师想问大家，为什么氨气的水溶液呈碱性呢？

是不是由于氨气于水发生了反应了呢？

同学们能将氨气与水的反应试着写看看？

【讲诉】对，氨水呈碱性，是不是就是由于一水合氨在部分电离生成的氢氧根的原因啊，那请同学们再将一水合氨的电离方程式写一下

【提问】那么现在同学们可以根据我们刚刚的分析，思考一下氨水当中会含有哪些微粒呢？

【讲诉】很棒，那我们氨水有了深入的了解，但是啊有的同学可能会将液氨与氨水弄混，那现在我们一起来探讨一下液氨与氨水的区别

【讲诉】恩，同学都有了一定的认识，我们一起来看看

【提问】那么既然氨水是呈碱性的，那么是不是说明氨水氨气就能跟盐酸反应呢？

怎样证明呢？

【讲诉】我们是不是还是通过实验来验证我们的猜想啊，好，同学们看老师做实验，观察现象，思考并交流

【演示实验】

在一只烧杯中放两个棉花球，分别在两个棉花球上滴加几滴浓氨水和浓盐酸，用表面皿盖住烧杯口，观察现象。

【提问】同学们看到了什么？

【提问】那能得出什么结论呢？

【提问】那既然氨气能与盐酸反应，同学们试着将它反应方程式一下，写好的，跟老师的对比一下

NH3+HCl==NH4Cl

【提问】很好，那氨水可以与其他酸反应产生白烟吗？

比如说浓硫酸和浓硝酸？

同学们也写一下他们反应的方程式，并思考老师的问题

【讲诉】我们是不是发现，与硝酸反应也会有白烟生成啊，但与硫酸反应没有生成白烟，所以我们通常将硫酸当做氨气的吸收剂，并且，通过反应式，我们可以看出这几种反应的本质是

NH3＋H＋=NH4＋

【提问】我们刚刚讨论了氨气的碱性，那么如果我们换个角度从氨气中氮元素的化合价来考虑，氨还会有哪些性质呢？

【讲诉】很好，其实氨气能跟氧气等许多具有氧化性的物质反应，那么请同学们试着写出氨气与氧气的反应

【讲诉】很好，同学们刚刚写的反应啊，其实就是我们氨氧化法制硝酸的第一步，至于其他的步骤，在我们今后的学习中会进一步探讨

【回答】可以用湿润的红色石蕊试纸靠近浓氨水，观察实验现象

【动手实验并交流讨论】

【回答】试纸变蓝，说明氨水呈碱性

【思考并回答】

NH3+H2O≒NH4·H2O

【思考并回答】

NH4·H2O≒NH+4+OH-

【思考并回答】分子：

H2ONH3、NH3·H2O

离子：

NH4+、OH-、极少量H+

【思考】

【思考并记录】

【思考】

【观看实验并思考】

【回答】产生白烟

【思考并回答】氨水具有挥发性，与挥发性酸发生反应

【写方程式】

【思考并写方程式】

NH3+HNO3=NH4NO3

2NH3+H2SO4=（NH4）2SO4

【聆听并记录】

【思考并回答】可能会与氧化剂反应，化合价升高

【聆听并写方程式】

【聆听】

通过实验。

培养动手能力、观察能力、思考能力

书写方程式，培养思维能力

过渡

【讲诉】在学习暗氨气的化学性质时，它与酸的反应是不是就是将氨转化为铵态氮肥的过程啊，那我们是不是就是能够成功的通过人工合成方法将氮进行固定，供给植物生长，那究竟铵态化肥及铵盐有哪些性质呢？

【聆听并思考】

引出铵盐的物理性质

环节四：

铵盐的物理性质

【提问】在生活中，我们经常会碰到铵盐和钠盐，那么我们如何区分所见到的固体是铵盐还是钠盐呢？

老师给大家打来了几种铵态肥料，请同学们通过观察，总结铵盐的物理性质

【PPT展示】几种铵态化肥

【观看并回答】铵盐都是无色、易溶解于水的晶体

培养观察、总结能力

过渡

【讲诉】很好，那铵盐的化学性质呢，同学们先看一下老师给大家出的思考题

事例1有一位农民在仓库里存放了一袋氮肥—碳酸氢铵（俗称碳铵）,有一天他发现这袋化肥包装破损受潮了,就把它拿出去晒,结果发现没有人偷盗却少了很多，你能从化学的角度替他找原因吗?

事例2去年三月，有顾客在永和大王的门店买到了一种特殊的油条—“氨味油条”。

你有没有吃过呢？

本应是香喷喷的油条为何飘出氨气味？

据说生意还不错！

【思考】

通过问题引出铵盐的化学性质

环节五：

铵盐的化学性质

【讲诉】通过我们的事例，同学们猜测可能是什么原因呢？

是小偷所为吗，为什么油条当中会问到氨味？

老师提醒大家在制作油条时，我们通常会使用碳酸氢钠作为膨松剂来使用

【讲诉】同学们的想法非常好，那么到底是不是由于铵盐受热易分解导致的呢？

我们验证呢？

【讲诉】很好，同学们一定要记住，化学是一门以实验为基础的课程，好，那现在同学们跟老师一起来动手做实验

【实验探究】取少量氯化铵晶体，放入试管中，在酒精灯火焰上微热，观察发生的现象。

【提问】同学们看到了什么？

【讲诉】非常棒，同学们观察的非常仔细，那为什么白色固体消失？

有刺激性气味的气体是什么？

【提问】恩，对，那同学们可以写一下氯化铵分解的方程式吗？

【提问】非常好，那为什么试管中上部又有白色固体出现呢？

这白色固体是什么呢？

老师提醒大家在氯化铵分解在试管中上升的过程中，其实也是冷凝的过程

【提问】非常好，那趁热打铁，同学们也将在试管中上部发生的反应写出来

【讲诉】对，同学们写的非常好，那么白色固体就是分解的氯化铵，那么同学们现在可以解释一开始的问题了吗？

【提问】非常好，那么同学们再写一下碳酸氢氨分解的方程式

【提问】同学们写的都非常好，但是啊，去年，老师家乡的王伯伯，在给庄家是施肥（氯化铵）的时候，不小心将熟灰石（氢氧化钙）混进去了，导致今年的收成非常不好，那么同学们可不可以用我们化学知识帮王伯伯解决一下这个问题呢？

【提问】那我们是不是要用实验来验证，好，现在同学们分组进行试验，并观察实验现象，讨论实验结果

【实验探究】将少量氯化铵与少量氢氧化钙混合后放入试管中，在酒精灯火焰上微热，用湿润的红色石蕊试纸检验反应产生的气体

【提问】同学们观察到了什么现象？

说明什么呢？

【提问】非常好，那么同学们试着写一下反应的方程式

【讲诉】同学们写的很好，所以我们说铵盐在加热的条件下能够与碱发生复分解反应，生成氨气，这其实也是我们实验室制取氨气的一种常见的方法，所以王伯伯家的庄稼今年的收成不好是由于化肥与熟石灰发生了反应，释放了氨气，因此，我们应尽量避免铵态氮肥与碱性肥料混合施用，并且应在干燥阴凉的地方储存，而且我们化学上通常用这种方法来检验铵根离子

【讲诉】相信同学们在刚刚的学习当中对铵盐都有了一定的了解，我们可以将它总结为“三解”方便同学记忆，分别是

（1）易溶解：

均为易溶于水的白色晶体。

（2）受热易分解：

晶体受热易分解，但不一定产生NH3（3）易碱解：

和碱在加热的条件下，发生复分解反应，产生NH3

【思考并回答】可能是由于铵盐分解产生了氨气

【回答】实验

【动手实验】

【回答】固体减少至消失，在试管中上部有白色固体出现，并可闻到刺激性气味

【思考并回答】白色固体消失说明氯化铵受热分解了，刺激性气味的气体是氨气

【思考并回答】

【思考并回答】可能是由于分解的氨气和氯化氢又结合成了氯化铵

【书写方程式】

NH3+HCl=NH4Cl

【聆听并回答】是由于碳酸氢氨分解，所以氮肥减少了，也是由于碳酸氢铵分解产生了氨气，使得油条有氨味

【书写方程式】

NH4HCO3===NH3↑+CO2↑+H2O

【思考并回答】可能是化肥的主要成分氯化铵和熟石灰氢氧化钙反应导致化肥失效

【动手实验并观察讨论】

【思考并回答】湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明氯化铵与氢氧化钙发生了反应，并生成了氨气

【思考并写方程式】

NH4Cl+NaOH===NaCl+H2O+NH3↑

【聆听并记录】

【聆听并记录】

培养思考、交流、合作能力

环节六：

小结

本节课我们主要学习了

【聆听并记录】

归纳总结本课知识的，培养逻辑思维能力

环节七：

作业

【布置作业】

1、喷泉实验时烧瓶中充入a气体，滴管中盛放b溶液，烧杯中盛放b溶液，当把滴管中a溶液挤入烧瓶中，不能形成喷泉实验的是（）

A.a:

氨气b:

水

B.a:

二氧化硫b:

氢氧化钠水溶液

C.a:

Cl2b:

水

D.a:

氯气b:

氯化钠水溶液

2、下列物质中,既能和盐酸反应,又能和NaOH溶液反应的是（）

①NaHCO3②Al2O3③Al（OH）3④Ca（HCO3）2

⑤（NH4）2S

A.有②③④⑤B.有④和⑤

C.有①②③D.全部

【完成习题】

及时巩固，掌握新知

板书设计：

氮肥的生产和使用

一、工业合成氨

N2+3H22NH3

2、氨气

1、物理性质：

极易溶于水

2、化学性质

（1）与水的反应NH3+H2O≒NH4·H2O

NH4·H2O≒NH+4+OH-

（2）与酸反应NH3+HNO3=NH4NO3

2NH3+H2SO4=（NH4）2SO4

（3）与氧气反应

3、铵盐

1、物理性质

2、化学性质

（1）铵盐受热易分解

NH4Cl=加热==NH3↑+HCl↑

NH3+HCl===NH4Cl

NH4HCO3===NH3↑+CO2↑+H2O

（2）铵盐与碱反应

NH4Cl+NaOH=加热=NaCl+NH3↑+H2O