視頻標簽:氨硝酸硫酸
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視頻課題:高中化學人教版必修1第四節《氨硝酸硫酸》-吉林省省級優課
教學設計、課堂實錄及教案:高中化學人教版必修1第四節《氨硝酸硫酸》-吉林省省級優課
課題:第四章 第一節 -氨氣及實驗室制法 授課班級 1.6 課 時
1
教 學 目 的
知識 與 技能 1、通過觀察與實驗了解氨氣的物理性質;認識氨氣、化學性質,學會氨氣的實驗室制取、收集、檢驗的方法。 2認識氨在生產中的應用
過程 與 方法 通過對氮及其化合物的歸納與比較,培養學生歸納整合的能力。
情感 態度 價值觀 1、通過氮肥能提高糧食產量解決饑餓問題,讓學生感悟化學和技術對社會發展的巨大貢獻。 2、通過對氮的循環的學習樹立學生認識人與自然的和諧發展的意識。
重 點 氨的化學性質和制取 難 點
氨氣的還原性 知 識 結 構 與 板 書 設 計
第四章 第一節 氨 硫酸 硝酸
一、氨(ammonia) (一) 氨的物理性質
1、無色 , 有特殊刺激性氣味的氣體。 2、密度比空氣小。
3、極易液化,液氨汽化時要吸收大量熱
4、極易溶于水 (二) 氨的化學性質 1、與H2O反應 NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++OH―
NH3·H2O
△
NH3↑+H2O
2、與酸反應
NH3+HCl==NH4Cl (產生白煙,可用于檢驗NH3) NH3+HNO3==NH4NO3 (白煙)
2NH3+H2SO4== (NH4)2SO4 (吸收NH3的方法) NH3+H2O+CO2==NH4HCO3 (俗稱碳銨) 3、氨的催化氧化:4NH3+5O2 催化劑
△
4NO+6H2O 4、氨氣的還原性
(1) NH3 還原氧化銅:2NH3+3CuO △
3Cu+N2+3H2O (2) 與純氧的反應:4NH3+3O2(純)
點燃
2N2+6H2O
2
(3) 與氯氣的反應:
若NH3不足,則2NH3+3Cl2 == 6HCl+N2 若NH3充足,則 8NH3+3Cl2 == 6NH4Cl+N2 (三)實驗室制NH3
1、實驗原理:2NH4Cl+Ca(OH)2 △
CaCl2+2NH3 ↑+2H2O
2、干燥劑:堿石灰 3、收集方法:向下排空氣法
4、檢驗:(1)濕潤的紅色石蕊試紙――變藍 (2)沾有濃鹽酸的玻璃棒接近瓶口------白煙
5、棉花團的作用:防止試管內的NH3與管外空氣形成對流
教學過程
教學步驟、內容
教學方法、手段、師生活動 [引言]我們知道,“氮是生命元素”,氮是蛋白質的重要成份,動植物生長需要吸收含氮的養料,一般植物不能直接攝取空氣中的游離態氮,只能吸收兩種形式的化合態氮,一種是氨和銨鹽,一種是硝酸鹽。這節課我們學習氨氣的性質和實驗室制法。 [板書] 氨氣及其實驗室制法 一、氨
(一) 氨的物理性質
[講]新聞閱讀:據中國新聞網杭州市一制冷車間發生氨氣泄漏事件,整個廠區是白茫茫的一片,方圓數百米,空氣中彌漫著一股濃烈的刺激性氣味,進入廠區呼吸都感到困難。廠區內寒氣逼人。市消防中心接到報案后立即制定方案,出動上百名消防隊員,十余量消防車…… [思考與交流]
1、為什么在氨氣泄漏時工廠里會寒氣逼人? 2、如何吸收彌漫在空氣中的大量氨氣?
3、被圍困在污染區的群眾怎樣做才能保證不吸入氨氣? [講]由這段新聞,我們可以推測氨氣有什么物理性質呢? [板書]
1、無色 , 有特殊刺激性氣味的氣體,密度比空氣小。 2、氨水密度比水小
3、極易液化,液氨汽化時要吸收大量熱 4、極易溶于水
[講]NH3有刺激性氣味,對人有刺激性作用,因此NH3有毒。密度比空氣小,可用向下排空氣法收集NH3。因為氨氣易液化,所以氨氣常用作致冷劑。氨氣極易溶于水,1體積水能吸收700體積氨氣。因此可以設計噴泉實驗。 [實驗探究]噴泉實驗
3
[講]噴泉是一種宏觀的液體噴涌現象,既有天然的,也有人為的,現在以NH3的噴泉實驗為例,說明噴泉實驗的相關問題。 演示實驗,可讓學生動手參與 [投影]噴泉實驗
(1) 實驗操作:如圖所示,由于NH3極易溶于水,先打開止水夾,擠壓膠狀滴管,少量的H2O既可溶解大量的NH3(1:700),使燒瓶內氣體的壓強迅速減小。外界大氣壓,將燒杯中的H2O壓入上面的燒瓶,形成美麗的噴泉。 [講]計算表明,當氣體在水中的溶解度大于17時,該氣體既能形成噴泉實驗,故NH3、HCl、HBr、HI、SO2等氣體均能溶于水產生噴泉現象。 [問]請同學們根據剛才的操作描述一下實驗現象?
形成紅色噴泉
[問]為什么原來的無色的酚酞溶液進入燒瓶后就會變紅呢?
這說明NH3溶于水后還與水發生反應,得到的溶液顯堿性,酚酞遇堿顯紅色
[投影](2) 實驗原理:兩個容器通過連接管組成連通器,裝有液體的容器壓強遠大于另一個容器的壓強(即產生較大的壓強差),就會產生噴泉 [思考與交流]
(1)氨為什么會形成噴泉?
氨極易溶于水,使燒瓶內外形成較大的壓差; (2)實驗成敗的關鍵是什么?
a.燒瓶干燥;b.裝置的氣密性好;c.收集的氣體純度盡可能高。
[講]CO2、H2S、NO2、Cl2等在H2O中溶解度不大的氣體不能形成噴泉,但若將H2O改成NaOH溶液呢能否出現噴泉實驗呢?這些氣體在堿性溶液中的溶解度顯著增大,從而形成噴泉。[問]剛才我們做的噴泉實驗,滴有酚酞的水噴上去以后變成了紅色,這說明什么問題?
氨氣溶于水后生成的溶液顯堿性
[講]NH3不僅極易溶于水,且溶于水后的部分NH3 與水發生了反應。 [板書](二) 氨的化學性質 1、與H2O反應
[講]NH3溶于H2O后,大部分與H2O結合形成一水合氨NH3·H2O是弱堿,可部分電離成NH4+
和OH―
,而使溶液顯堿性,而NH3·H2O不穩定,受熱極易生成NH3和H2O [板書]NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++OH―
NH3·H2O
△
NH3↑+H2O
[講]NH3是中學化學中惟一能使紅色石蕊試紙變藍的氣體,常用此法檢驗NH3
[問]氨水呈堿性,其密度比H2O 小,且濃度越大密度越小,那么,氨水中有哪些粒子?與液氨有哪些區別? [投影小結]
液氨 氨水(ammonia water)
物質分類
純凈物(非電解質)
混合物
4
粒子種類
NH3 NH3、NH3·H2O、H2O NH4+
、OH―
、極少量的H+
性質 不具有堿性,有還原性 有堿的通性
[問]氨水易揮發,又有腐蝕性,那么氨水應如何保存呢? [講]貯存于玻璃容器、橡皮袋、陶瓷壇內或內涂瀝青的鐵桶。 [過]NH3作為一種堿性氣體,它還能與酸性的HCl氣體反應 [板書]2、與酸反應
[演示實驗]用兩根玻璃棒分別在濃氨水和濃鹽酸里沾一下,然后將這兩根玻璃棒接近。 現象:兩棒接近時,產生較多的白煙。
[講]此白煙就是NH3與HCl化合而生成的微小的NH4Cl晶體,由此也可知道,NH3與酸的反應的實質是NH3與H+
結合而生成NH4+
的過程。
[板書]NH3+HCl==NH4Cl (產生白煙,可用于檢驗NH3)
[講]通過NH3和HCl反應生成NH4Cl可知,NH3與酸反應的產物應是對應的銨鹽,下邊請同學們寫出NH3與HNO3、H2SO4的反應化學方程式,并預測可能會出現的實驗現象。 學生練習
[講]NH3與易揮發性酸可生成白煙,與難揮發性酸也同樣可以反應。 [板書]NH3+HNO3==NH4NO3 (白煙)
2NH3+H2SO4== (NH4)2SO4 (吸收NH3的方法) NH3+H2O+CO2==NH4HCO3 (俗稱碳銨)
[講]前邊所討論的NH3的性質涉及的反應都是非氧化還原反應,那么-3價的N能否發生化合價的變化呢?在什么情況下可以改變呢?變化時NH3表現出氧化性還是還原性呢?
NH3中N為最低價,應具有還原性,需提供氧化劑。
[投影視頻]氨的催化氧化 [板書]3、氨的催化氧化 4NH3+5O2
催化劑
△
4NO+6H2O
[講]這一反應又叫氨的催化氧化(接觸氧化),是工業上制HNO3的關鍵一步,用雙線橋表示電子轉移。
[講]NH3除了能被氧氣催化氧化,在沒有催化劑的條件下,NH3也能被一些氧化劑氧化,對應的產物的N2
[投影視頻]1、NH3還原氧化銅的實驗 2、氨氣在純氧中點燃 3、氨氣與氯氣的反應 [板書]4、氨氣的還原性 (1) NH3 還原氧化銅:2NH3+3CuO △
3Cu+N2+3H2O (2) 與純氧的反應:4NH3+3O2(純)
點燃
2N2+6H2O
(3) 與氯氣的反應:
5
若NH3不足,則2NH3+3Cl2 == 6HCl+N2 若NH3充足,則 8NH3+3Cl2 == 6NH4Cl+N2 [講]若用濃氨水檢驗氯氣管道是否泄露。 [
[板書](三)實驗室制NH3 1、實驗原理:2NH4Cl+Ca(OH)2
△
CaCl2+2NH3 ↑+2H2O
[講]反應是離子反應,但此反應為非水溶液中進行,因而寫不出離子反應方程式。所用銨鹽不能用NH4NO3和NH4HCO3,因為加熱過程中NH4NO3可能發生爆炸性分解反應,發生危險,而NH4HCO3受熱易分解產生O2,使生成的NH3中混有較多雜質。另外選用消石灰Ca(OH)2,不能用NaOH和KOH代替,其主要原因是:NaOH、KOH具有易濕性,易結塊,不利于產生NH3。NaOH、KOH在高溫下能腐蝕玻璃管。除了用NH4Cl和消石灰固體共熱易NH3外,還可以在常溫下用濃氨水與固體燒堿或生石灰混合快速制取NH3。
[講]實驗裝置如圖,與O2的制備裝置相似。是典型的固體與固體熱反應制備氣體的裝置。那么,作為一種典型的堿性氣體,可以用什么來干燥氨氣呢? [板書]2、干燥劑:堿石灰
[講]不能選用濃硫酸、硅膠等酸性干燥劑,是因為酸堿反應,而不能選用CaCl2,是因為CaCl2與NH3反應生成CaCl2·8NH3 [板書]3、收集方法:向下排空氣法 4、檢驗:(1)濕潤的紅色石蕊試紙――變藍 (2)沾有濃鹽酸的玻璃棒接近瓶口------白煙
5、棉花團的作用:防止試管內的NH3與管外空氣形成對流 [視頻]NH3的工業用途
[講]最后,請同學們小結一下NH3的用途。
教學回顧:
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