氨的转化与生成教学设计(详细)

3.3.2 氨的转化与生成

本节教学内容是鲁教版高中化学必修第一册第三章第三节《氮的循环》的第二课时。该部分的教学内容涉及到氨的转化与生成的相关知识和概念,氮的各种重要化合物的相关性质和反应现象,不同氮的化合物的用途。通过研究氨的转化及性质和用途,可以使我们从物质类别和元素价态的视角认识物质间的转化关系,深化对物质及其变化多样性的认识。通过学习这部分知识,学生将学习并掌握氨的转化与生成的相关反应;学习并掌握氨性质;通过本节内容的学习,学生将感受氮元素的多种化合物的不同特性和用途以及氮循环与人类活动关系。

证据推理与模型认知:能一举物质类别和元素价态列举氮元素的典型代表物。能列举、描述、辨识含有氮元素的典型氧化物物质重要的物理和化学性质及实验现象。能用化学方程式、离子方程式正确表示典型物质的主要化学性质。

宏观辨析与微观探析:能从物质类别、元素价态的角度,依据复分解反应和氧化还原反应原理,预测氮及其化合物的化学性质及变化,设计实验进行初步验证,并能分析、解释有关实验现象。能从物质类别和元素价态变化角度说明有关物质的转化路径及氮的循环。能分别根据氮及其化合物的性质,分析实验室、生产、生活及环境中的某些问题,说明妥善保存、合理使用化学品的方法。

科学态度与社会责任:能说明氮及其化合物的应用对社会发展的价值、对环境的影响。能有意识地运用所学知识或寻求相关证据参与社会性科学议题的讨论。能主动运用所学的化学知识和方法解决生产、生活中简单的化学问题。能运用绿色化学思想分析和讨论化工生产的相关问题。

重点:氨的转化与生成

难点:不同价态的氮元素转化

多媒体

一、知识回顾

1.氨气的化学式是NH3.

2.化学反应四大基本类型是化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。

3.有元素化合价变化的化学反应称之为氧化还原反应。

二、导语

6月19日23时20分左右,接到公安警情,位于济南章丘区刁镇西外环和S321交叉路口处,一车牌号为鲁CF3703载有液氨的车辆和一车牌号为鲁PB6719货车相撞,造成液氨泄漏。接警后,章丘区立即启动应急预案,消防、公安、应急、刁镇政府及当地企业救援力量立即赶往现场救援。截止12时涉事车辆及现场得到妥善控制,20日1时30分,事发现场全部处理完毕,货车司机1人受轻微伤,事发现场无其他人员伤亡。

另外,因氨气泄漏,沿途部分群众不同程度出现呕吐、头晕症状,区人民医院接诊67人,中医院接诊63人。目前,11人在区人民医院住院(病情稳定),45人留观,其他人员陆续离院。现交警部门正在组织事故调查。

上述是氨气泄漏的一则新闻,氨气极易液化,而液氨气化时要吸收大量的热,对人体会造成伤害,但氨气也是氮循环中重要的物质,在人类生产和生活中有着广泛的应用,氨气有利也有弊,那我们对氨气认识多少?在化学这一学科中,如何防止药品对我们不会造成伤害?

三、讲授新课

展示课件:

一、氨气的用途

1.液氨汽化时要吸收大量的热,可以做制冷剂。

2..氨是氮肥工业和硝酸工业的重要原料。

活动一:液氨是纯净物吗?化学氮肥如何分类?氮肥作用是什么?

板书:

液氨指液态的氨气,是纯净物。

化学氮肥分为铵态氮肥(主要成分NH4+)、硝态氮肥(NO3-)、有机态氮肥(尿素)

氮肥能够促进作物生长,并提高作物中蛋白质的含量。

展示课件:氨气物理性质

活动二:氨气化学式怎么书写?氨气物理性质如何描述?与同伴交流。

板书:

二、氨气物理性质

1.氨气化学式:NH3

2.氨是无色、有刺激性气味的气体;在标准状况下,密度比空气小,

极易溶于水且能快速溶解。

展示课件:氨气化学性质

氨气的转化与生成

氨气的应用非常广泛,氨气的转化与生成也就成为人们关注的课题。那么,以氨气为原料,如何将其转化为在农业生产中有着广泛应用的氨水、氯化铵和硝酸?另外,哪些含有氮元素的物质能够转化为氨气?

根据上述问题设计完整的实验方案,实施部分实验,实现氨气的转化与生成。

任务一:实现从氨气到其他含氮化合物的转化

预期转化

设计思路

选取试剂

实验现象

得出结论

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思考:

1.将氨气分别转化为氨水、氯化铵,需要借助怎样的化学反应?

2.如何将氨气转化为硝酸?

3.从物质类别和氮元素化合价的角度总结氨气的性质。

任务二:实现从氮气和其他含氮化合物到氨气的转化

预期转化

设计思路

选取试剂

实验现象

得出结论

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思考:

1.从离子反应的角度认识铵盐与碱溶液的反应,总结铵离子的检验方法。

2.总结铵盐的性质。

3.在实验室里如何获取氨气?

展示课件:1.氨气溶于水

活动三:反应现象是什么?化学方程式是什么?

板书:

①氨气溶于水时,大部分氨气与水结合成一水合氨,反应的化学方程式为:

NH3+H2O NH3·H2O→化合反应→氮元素化合价不改变

②NH3·H2O是一元弱碱

③NH3·H2O不稳定,受热易分解

NH3·H2O NH3↑+H2O →分解反应→氮元素化合价不改变

拓展:喷泉实验

在干燥的圆底烧瓶里充满氨气,用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞进瓶口。倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯(预先在水里滴入少量酚酞溶液)中。打开止水夹并轻轻挤压滴管,使少量水进入烧瓶。

现象:烧杯中的水由玻璃导管进入烧瓶,形成美丽的喷泉,烧瓶内液体呈红色。

说明:氨气极易溶于水、氨水显碱性、烧杯中的水在大气压作用下进入烧瓶

展示课件:2.氨与氯化氢的反应

活动四:氨与氯化氢的反应现象及化学方程式分别是什么?

①化学方程式:NH3+HCl=NH4Cl(氮元素化合价没有改变,属于化合反应)

②反应现象:有白烟生成

③氨+酸→盐

④注意:浓盐酸、浓硝酸等挥发性酸遇氨会产生白烟,利用这点可以检验浓氨水或氨的存在。硫酸等难挥发性酸虽能与氨反应生成铵盐,但不会产生白烟。

展示课件:3.氨的催化氧化

活动五:氨中氮元素的化合价为最低价,因此氨具有还原性,能与具有氧化性的物质发生反应。正确书写氨气与氧气反应化学方程式。

4NH3+5O2 4NO+6H2O

拓展:工业制取硝酸步骤是什么?①上述三个反应是氧化还原反应吗?若是,请指出氧化剂与还原剂。②氨→一氧化氮→二氧化氮→硝酸的转化途径,你知道吗?

展示课件:4.铵盐分解

活动六:①.什么是铵盐?

由铵根离子和酸根离子形成的化合物叫铵盐。

②.铵盐受热会分解成哪些物质?

思考:硝铵受热也分解,但会爆炸?原因你知道吗?

展示课件:四、制取氨气

活动七:1.制取氨气,为什么用氯化铵而不用硝铵、硫酸铵?为什么用熟石灰而不用氢氧化钠?

2.反应原理及装置是什么?

3.如何收集氨气?

4.如何干燥氯气?如何验满?

5.氨气会污染空气,故需要有尾气处理装置,你会处理吗?

板书:

1.硝铵受热分解易发生爆炸;硫酸铵与熟石灰反应生成的硫酸钙呈块状,不利于氨气的逸出,且反应后试管难清洗。

2.氢氧化钠易吸水结块,对玻璃的腐蚀性较强。

3.2NH4Cl+Ca(OH)2 = CaCl2+2NH3↑+2H2O

4.氨气易溶于水,不能用排水法收集;密度比空气小,用向下排空气法收集。

5.固固加热型

6.用碱石灰干燥氨气。

7.将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若变蓝则收集满。

用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟生成则收集满。

8.多余的氨气需要吸收掉,在试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花。

展示课件:五、铵根检验

活动八:回忆初中所学知识,如何检验铵根?根据所学知识,铵态氮肥如何保存?

板书:1.化学原理:铵盐与浓碱反应生成氨气。

2.检验方法:

氢氧化钠溶液法

把氢氧化钠溶液加到某物质的固体或溶液里,加热后产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,就可以判断该物质是铵盐。

碱石灰法

把碱石灰与某物质的固体混合物在研钵里研磨,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,就可以判断该物质是铵盐。

铵态氮肥保存:密封包装并放在阴凉处、不与碱性物质混用

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