《氨和銨鹽》教案

《氨和銨鹽》教案一.教材分析：在新課程標(biāo)準(zhǔn)中，“氮及其化合物”屬于必修課程“常見的無機(jī)物及其應(yīng)用”和“化學(xué)與社會發(fā)展”主題下的內(nèi)容，在高一化學(xué)必修第二冊中，是第一章第二節(jié)的重要內(nèi)容。此部分內(nèi)容承載著幫助學(xué)生結(jié)合真實情景或?qū)嶒炋骄咳チ私獾捌浠衔锏闹饕再|(zhì)、物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化及其在促進(jìn)社會文明發(fā)展中的重要價值，幫助學(xué)生構(gòu)建“價-類”二維圖的認(rèn)知模型。二.學(xué)情分析：在學(xué)習(xí)了氯、硫等非金屬元素的基礎(chǔ)上，有氧化還原反應(yīng)等相關(guān)知識做理論支撐，學(xué)生可以構(gòu)建出“價-類”二維模型，但是缺乏利用模型預(yù)測物質(zhì)性質(zhì)和物質(zhì)轉(zhuǎn)化的能力；對“生物固氮”有所了解，但是缺乏對“人工固氮”的認(rèn)識；知道氮肥有助于糧食增產(chǎn)，但對氮肥發(fā)展史知之甚少，更無法分辨各類氮肥的優(yōu)劣和使用注意事項。三.教學(xué)目標(biāo)通過如何向空氣中要面包的預(yù)測，培養(yǎng)學(xué)生初步應(yīng)用“價-類”模型解決問題；通過設(shè)計噴泉實驗、白煙實驗、氨氣的實驗室制法、銨鹽的性質(zhì)相關(guān)實驗等，提升學(xué)生實驗探究能力和證據(jù)推理能力；通過由空氣獲取“面包”過程的研究，使學(xué)生感受化學(xué)物質(zhì)及其變化的價值，增強(qiáng)學(xué)生對于化學(xué)可促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展、化學(xué)可幫助我們建設(shè)美麗家園的意識。四.教學(xué)重難點通過如何向空氣中要面包的預(yù)測，培養(yǎng)學(xué)生初步應(yīng)用“價-類”模型解決問題；通過如何獲取氮肥的活動，再次培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用模型解決實際問題的能力。五.教學(xué)方法討論法、直觀演示法、創(chuàng)設(shè)情境解決實際問題六.教學(xué)設(shè)計思路本節(jié)圍繞氨的性質(zhì)，將教學(xué)過程分為4個教學(xué)環(huán)節(jié)：首先通過如何向空氣要面包的提出，引出工業(yè)合成氨；然后圍繞合成氨工廠如何進(jìn)軍氮肥業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生從問題解決的視角探究氨的水溶性和堿性；在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生利用“價-類”模型，解決如何制備更優(yōu)化的硝態(tài)氮肥；最后通過實驗探究幫助學(xué)生解決銨態(tài)氮肥的施用注意事項。七.教學(xué)流程教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)活動設(shè)計意圖向空氣要面包怎樣的途徑可以實現(xiàn)向空氣要面包？通過小組討論和匯報，評價學(xué)生能否從物質(zhì)價態(tài)的角度來思考物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，幫助學(xué)生理解人工固氮的原理和意義。合成氨工業(yè)進(jìn)軍氮肥業(yè)①氨氣可以直接做氮肥嗎？②氨氣溶于水后可否做氮肥，以上過程是否伴隨化學(xué)變化？③氨水化肥該如何保存？④可利用氨氣制固態(tài)氮肥嗎？①通過氨的實驗設(shè)計和操作，評價學(xué)生的實驗探究能力；②通過氨水能否做氮肥和固態(tài)氮肥制備等問題的解決，培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力；③通過小組討論，培養(yǎng)學(xué)生利用“價-類”二維圖解決實際問題的能力。銨鹽類氮肥的正確使用根據(jù)銨態(tài)氮肥的使用問題，預(yù)測銨鹽的性質(zhì)并設(shè)計實驗進(jìn)行驗證。通過理論預(yù)測、實驗探究提高學(xué)生實際問題的解決能力。硝酸鹽類氮肥的制備預(yù)測氨通過怎樣的路徑可以制備硝酸鹽類氮肥？通過小組討論，問題解決，從價態(tài)角度解決物質(zhì)轉(zhuǎn)化問題。八.教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)一：向空氣要面包教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖【展示】“如何解決糧食短缺”視頻（19世紀(jì)末世界人口激增，造成糧食短缺，故需要氮肥來，增加糧食產(chǎn)量，雖然智利硝石可做氮肥，但儲量有限，所以克魯克斯向全球科學(xué)家發(fā)起了“向空氣要面包”的號召。）【提問】如何響應(yīng)克魯克斯的號召“向空氣要面包”呢？【講述】1905年，第一座電弧固氮工廠在挪威建成，氮耗電量巨大，難以推廣。1908年，哈伯在600℃、200個大氣壓、鋨作催化劑的條件下合成了氨氣，后以博施為代表的BASF公司團(tuán)隊解決了合成氨量產(chǎn)問題，1913年第一座合成氨工廠投產(chǎn)使用，哈伯、博施二人分獲1918年、1931年諾貝爾獎。聆聽。思考。預(yù)期回答：氧化或還原來固氮。通過“如何解決糧食短缺”視頻，介紹本節(jié)課研究背景，引發(fā)學(xué)生思考如何“由空氣要面包”。由學(xué)生提出氧化、還原法固氮的設(shè)想，教師提供背景資料，介紹了電弧法固氮的弊端及“哈伯-博施”合成氨法，提升了學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任核心素養(yǎng)，幫助學(xué)生構(gòu)建氮的固定“價-類”二維模型。教學(xué)環(huán)節(jié)二：合成氨工廠進(jìn)軍氮肥業(yè)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖【過渡】隨著合成氨產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，擁有該專利的BASF公司，急于拓寬市場，想要進(jìn)軍氮肥業(yè)?！咎釂枴慨?dāng)?shù)剞r(nóng)民會購買氨氣直接做氮肥嗎？氨氣是否可溶于水，并伴有何變化？【實驗1】氨氣溶于水的噴泉實驗【過渡】建國初期《如何正確使用氨水化肥》的畫冊（畫冊內(nèi)容：氨水化肥盛裝在密封的陶罐中且存放在陰冷的環(huán)境下）【任務(wù)】根據(jù)以上資料，預(yù)測氨水可能具有怎樣的性質(zhì)？【小結(jié)】氨水在一段時間內(nèi)為我國的糧食增產(chǎn)作出了卓越貢獻(xiàn)，然而因它易揮發(fā)，運輸不便等原因，已逐漸淡出了消費市場?！咎釂枴繗鈶B(tài)的氨氣無法做氮肥，液態(tài)的氨水也有弊端，那可如何轉(zhuǎn)化，制得更優(yōu)化的氮肥呢？【實驗2】氨與鹽酸儀器：小燒杯、保鮮膜、棉花團(tuán)、膠頭滴管操作：在兩個棉花團(tuán)上分別擠上少量濃鹽酸、濃氨水，迅速蓋上保鮮膜。交流討論，獲知氨的物理性質(zhì)（狀態(tài)、密度、溶解性等），通過氨與水的實驗獲知此過程中的化學(xué)反應(yīng)。氨水具有堿性、不穩(wěn)定性。氨是堿性氫化物，能與酸反應(yīng)，成鹽，是固態(tài)的。沿著歷史上氮肥的發(fā)展脈絡(luò)，介紹了氨水氮肥、銨態(tài)氮肥的制備和劣勢，在研究“向空氣要面包”的過程中不斷地通過讓學(xué)生設(shè)計實驗、進(jìn)行驗證，來提升學(xué)生的科學(xué)探究和證據(jù)推理能力。教學(xué)環(huán)節(jié)三：銨鹽類氮肥的正確使用教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖【過渡】農(nóng)民不喜歡使用銨鹽類氮肥，因為在使用過程中常跑氨，與草木灰等堿性肥料共施肥效降低?！締栴}】針對以上問題，預(yù)測銨鹽可能具有哪些性質(zhì)？如何設(shè)計實驗進(jìn)行驗證。銨態(tài)氮肥使用注意事項？【實驗3】加熱銨鹽操作：1、試管底部鋪入氯化銨固體2、對試管底部的氯化銨加熱，觀察實驗現(xiàn)象?！緦嶒?】氯化銨與堿的反應(yīng)操作：向盛有少量NH4Cl溶液、(NH4)2SO4溶液的兩支試管中分別加入NaOH溶液并加熱，用鑷子夾取一片濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口。觀察現(xiàn)象，分析現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，寫出反應(yīng)的離子方程式。【過渡】由上述兩個實驗可以得知，單純加熱銨鹽是無法產(chǎn)生氨氣的，必須同時加熱銨鹽和堿氨氣的實驗室制法：銨鹽不穩(wěn)定分解生成氨氣、銨鹽和堿性物質(zhì)反應(yīng)生成氨氣。試管中部內(nèi)壁上出現(xiàn)白色固體，聞不到刺激性氣味的氣體。NH+4+OH-===NH3↑+H2O銨鹽和堿共熱能產(chǎn)生氨氣。銨態(tài)氮肥不能和堿性肥料共施。通過實驗小結(jié)該反應(yīng)的原理、裝置、尾氣處理等問題。歷史上，氮肥公司為了降低成本，鼓勵農(nóng)民群眾使用銨態(tài)氮肥，所以針對銨態(tài)氮肥施用過程中的問題進(jìn)行了研究，而本環(huán)節(jié)就是讓學(xué)生體驗科學(xué)研究的過程，學(xué)生們根據(jù)銨態(tài)氮肥的施用弊端，預(yù)測銨鹽可能具有的性質(zhì)，設(shè)計實驗進(jìn)行驗證，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究和證據(jù)推理核心素養(yǎng)。教學(xué)環(huán)節(jié)四：硝酸鹽類氮肥的制備教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖【過渡】20世紀(jì)初，BASF公司通過銨鹽來搶占氮肥市場，然而，它們的氮肥銷量并不理想，因為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民更喜歡使用以前利硝石類的硝酸鹽氮肥?！咎釂枴咳绾斡砂睔猥@取硝酸鹽類氮肥？通過“價-類”二維模型，NH3可被氧化為NO-3，預(yù)測O2可充當(dāng)實現(xiàn)該轉(zhuǎn)化的氧化劑。反應(yīng)原理：4NH3+5O2===4NO+6H2O為解決氮肥發(fā)展中的瓶頸問題—如何制備硝酸鹽類氮肥，通過問題的設(shè)置，讓學(xué)生自覺地利用“價-類”二維模型去解決實際問題，通過對物質(zhì)轉(zhuǎn)化的大膽預(yù)測，實驗驗證，證實了自己預(yù)測的準(zhǔn)確性，體會到歷史上科學(xué)巨匠成功的喜悅。九.板書設(shè)計1．氨(1)物理性質(zhì)：無色有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，易液化。極易溶于水(1∶700)。(2)化學(xué)性質(zhì)：2.銨鹽(1)物理性質(zhì)：都是無色或白色晶體，易溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)a.NH4Cl受熱分解；b.銨鹽與堿溶液反應(yīng)十.課堂測評1.下列關(guān)于氨的敘述中，錯誤的是A.氨易液化，因此可用作制冷劑B.氨極易溶于水，因此可用來做噴泉實驗C.氨極易溶解于水，因此氨水比較穩(wěn)定(不容易分解)D.氨溶于水顯弱堿性，因此可使酚酞試劑變?yōu)榧t色2.能把Na2SO4溶液、NH4NO3溶液、KCl溶液、(NH4)2SO4溶液這四種無色溶液區(qū)分開的一種試劑是(必要時可加熱)A.Ba(OH)2溶液B.NaOH溶液C.NaCl溶液D.Ba(NO3)2溶液3.在實驗室里，某學(xué)習(xí)小組設(shè)計了下列制取純凈干燥氨的方案，簡易、可行的方案是A.加熱氯化銨固體，再通過堿石灰B.在氮氣和氫氣的混合氣體中加入鐵觸媒，并加熱至500℃，再通過堿石灰C.加熱濃氨水，再通過濃硫酸D.在生石灰中加入濃氨水，再通過堿石灰4.NH3是一種重要的化工原料，可以制備一系列物質(zhì)(如圖)。下列有關(guān)表述正確的是A.無明顯現(xiàn)象，因稀H2SO4不與銅反應(yīng)B.銅片溶解，產(chǎn)生無色氣體，該氣體遇到空氣不變色C.銅片溶解，放出紅棕色有刺激性氣味的氣體D.銅片溶解，產(chǎn)生無色氣體，該氣體在試管口變?yōu)榧t棕色5.如右圖，利用培養(yǎng)皿探究氨氣的性質(zhì)。實驗時向NaOH固體上滴幾滴濃氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中對實驗現(xiàn)象所做的解釋正確的是選項實驗現(xiàn)象解釋A濃鹽酸附近產(chǎn)生白煙NH3與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生了NH4Cl固體B濃硫酸附近無明顯現(xiàn)象NH3與濃硫酸不發(fā)生反應(yīng)C氯化物溶液變渾濁該溶液一定是AlCl3溶液D干燥紅色石蕊試紙不變色，濕潤紅色石蕊試紙變藍(lán)NH3是一種可溶性堿氨與銨鹽1．下列反應(yīng)屬于氮的固定的是A．空氣在雷電作用下產(chǎn)生NOB．NO和O2生成NO2C．銅與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生NO2D．NH4Cl與Ca(OH)2反應(yīng)生成NH3【參考答案】A【質(zhì)量水平】考點細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平氮的固定概念A(yù)自然固氮L1BNO2的合成L1C實驗室制備NO2L1D實驗室制備氨氣L12.如圖是實驗室進(jìn)行氨溶于水的“噴泉實驗”的裝置，下列敘述不正確的是A．該實驗說明氨氣極易溶于水B．進(jìn)入燒瓶中的液體顏色由無色變?yōu)榧t色，說明氨水呈堿性C．氨水很穩(wěn)定，將燒瓶內(nèi)的紅色溶液加熱顏色不會發(fā)生變化D．形成“噴泉”的主要原因是氨氣溶于水后，燒瓶內(nèi)的氣壓小于大氣壓【參考答案】C【質(zhì)量水平】考點細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平氨氣的噴泉實驗A氨氣極易溶于水L1B氨水的堿性L1C氨水的不穩(wěn)定性L1D形成噴泉的原因L23.試管中盛有白色晶體，檢驗它是不是銨鹽的方法中不可行的是A．加熱，將濕潤的紅色石蕊試紙放在管口B．加氫氧化鈉溶液，加熱，將濕潤的酚酞試紙放在管口C．加氫氧化鈉溶液，加熱，將蘸有濃鹽酸的玻璃棒放在管口D．加氫氧化鈉溶液，加熱，將濕潤的紅色石蕊試紙放在管口【參考答案】A【質(zhì)量水平】考點細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平NH+4的檢驗AB用濕潤的酚酞試紙檢驗氨氣L1C用蘸有濃鹽酸的玻璃棒檢驗氨氣L1D用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗氨氣L14.實驗室制取少量干燥的氨氣涉及下列裝置，其中正確的是A．①是氨氣發(fā)生裝置B．②是氨氣吸收裝置C．③是氨氣發(fā)生裝置D．④是氨氣收集、檢驗裝置【參考答案】C【質(zhì)量水平】考點細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平氨氣的實驗室制法A氨氣的發(fā)生裝置L1B氨氣的吸收裝置L1C氨氣的發(fā)生裝置L1D氨氣的收集、檢驗裝置L15.氨氣是一種重要的工業(yè)原料。工業(yè)上利用反應(yīng)3Cl2＋2NH3=N2＋6HCl檢查氯氣管道是否漏氣。下列說法錯誤的是A．若管道漏氣，遇氨就會產(chǎn)生白煙B．該反應(yīng)利用了Cl2的強(qiáng)氧化性C．該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)D．生成1molN2有6mol電子轉(zhuǎn)移【參考答案】C【質(zhì)量水平】考點細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平氯氣與氨氣的氧化還原反應(yīng)A該反應(yīng)的現(xiàn)象L1B該反應(yīng)的原理L1C該反應(yīng)的類型L1D氧化還原反應(yīng)相關(guān)知識L26.能把Na2SO4溶液、NH4NO3溶液、KCl溶液、(NH4)2SO4溶液這四種無色溶液區(qū)分開的一種試劑是(必要時可加熱)A.Ba(OH)2溶液B.NaOH溶液C.NaCl溶液D.Ba(NO3)2溶液【參考答案】A【質(zhì)量水平】考點細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平物質(zhì)的檢驗硫酸根離子、銨根離子的檢驗A硫酸根離子的檢驗L2B銨根離子的檢驗L2C干擾項L2D硫酸根離子的檢驗L27.下列關(guān)于銨鹽的敘述中正確的是()①所有銨鹽中，氮元素化合價都是－3價②所有銨鹽都溶于水③銨態(tài)氮肥不宜與草木灰混合使用④銨鹽都是離子化合物⑤銨鹽都能與堿反應(yīng)，不能與酸反應(yīng)A．①③④B．②③④C．①②③④D．①②③④⑤【參考答案】B【質(zhì)量水平】考點細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平銨鹽的性質(zhì)銨鹽的性質(zhì)L28.如右圖，利用培養(yǎng)皿探究氨氣的性質(zhì)。實驗時向NaOH固體上滴幾滴濃氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中對實驗現(xiàn)象所做的解釋正確的是選項實驗現(xiàn)象解釋A濃鹽酸附近產(chǎn)生白煙NH3與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生了NH4Cl固體B濃硫酸附近無明顯現(xiàn)象NH3與濃硫酸不發(fā)生反應(yīng)C氯化物溶液變渾濁該溶液一定是AlCl3溶液D干燥紅色石蕊試紙不變色，濕潤紅色石蕊試紙變藍(lán)NH3是一種可溶性堿【參考答案】B【質(zhì)量水平】考點細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平氨氣的制備及氨氣的相關(guān)性質(zhì)A氨氣和揮發(fā)性酸的反應(yīng)現(xiàn)象L2B氨氣和高沸點酸反應(yīng)L2C氨的水溶液有堿性L2D氨氣的檢驗L29.“封管實驗”具有簡易、方便、節(jié)約、綠色等優(yōu)點,下列關(guān)于三個“封管實驗”的說法正確的是A.加熱時,①中上部匯集了NH4Cl固體B.加熱時,②中溶液變紅,冷卻后又變?yōu)闊o色C.加熱時,③中溶液紅色褪去,冷卻后溶液變紅,體現(xiàn)SO2的漂白性D.三個“封管實驗”中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都是可