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2019-2020年高中化學 1.2.1《氨》教案 舊人教版必修2 教學目標： 1、認識氨分子的結(jié)構(gòu) 2、使學生了解氨的物理性質(zhì)，掌握氨的化學性質(zhì)及氨的實驗室制法，了解氨的用途。 3、培養(yǎng)學生根據(jù)實驗現(xiàn)象分析、推理、判斷的能力。 教學重點： 氨的化學性質(zhì) 教學難點： 氨與氨水的區(qū)別 教學過程 【引入】： 歷史上德國有這樣一位化學家哈伯，有人稱他為天使，因為1909年，哈伯合成了氨，氨能合成化肥，進而增產(chǎn)糧食，他像天使一樣為人類帶來豐收和喜悅。有人稱他為魔鬼，氨也能合成硝酸，進而合成炸藥。到第一次世界大戰(zhàn)時，哈伯已為德國建成了無數(shù)個大大小小的合成氨工廠、為侵略者制造了數(shù)百萬噸炸藥TNT，這就是第一次世界大戰(zhàn)中德國為什么能堅持這么久的原因。說他像魔鬼一樣給人類帶來災難和痛苦。不管怎樣，人工合成氨實驗的成功對工業(yè)、農(nóng)業(yè)和科技的重大意義是不言而喻的，氨也被并評為20世紀初的明星分子。 那么，氨有哪些性質(zhì)呢？本節(jié)課我們就來正確認識——氨。 【板書】： 第二節(jié) 氨 一 、氨（NH3——即氨氣的簡稱） 【過渡】：氨氣的物理性質(zhì)如何？ 【板書】：1、物理性質(zhì) 【實物展示】：裝滿氨氣的圓底燒瓶 【師】：請大家觀察這一燒瓶的氨氣，可以得出哪些結(jié)論？ 【生】：無色、氣體。 【板書】：無色氣體 【設(shè)問】：氨有沒有氣味？誰來聞聞氨的氣味？先分析一下，如何正確地聞氨氣的氣味？ 【生】：氨氣的相對分子質(zhì)量是17，而空氣的平均式量是29，所以氨氣的密度比空氣小。聞氣味時瓶口向下，用手輕輕煽動，使少量氨分子飄進鼻孔。 【板書】：有刺激性氣味，ρ比空氣小 【師】：大家有沒有聞過動物體腐爛后的氣味？（一股惡臭味）其中含有氨氣。 農(nóng)村里的同學在父母施銨態(tài)化肥時也應該聞到過。（刺激性氣味）那種氣味主要就是氨氣散發(fā)的。另外廁所里也有氨氣的氣味。 【師】：氨對人的眼、鼻、喉等粘膜有刺激作用，接觸時應小心。如果不慎接觸過多的氨而感到不適，怎么辦？ 及時吸入新鮮的空氣和水蒸氣，并用大量的水沖洗眼睛。（課本P10） 【師】：氨的沸點為—33.5℃，北方有的地方就可以達到該溫度。說明該溫度還是比較容易達到。說明氨具有什么性質(zhì)？ 【板書】：沸點—33.5℃，易液化 【問】：采取哪些措施可使氣體液化？ 【生】：降溫或加壓。 【師】：（課本第9頁）常壓下，將氨冷卻至—33.5℃，或常溫下加壓到700kP~800kP，氣態(tài)的氨就液化成無色液體。思考：由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，吸熱還是放熱？ 液化放出大量熱量，液氨汽化時吸收大量的熱，使周圍的溫度急劇下降。所以，常用作制冷劑。 【過渡】：這些都是氨的物理性質(zhì)，氨的化學性質(zhì)又如何呢？結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，首先看一下氨的結(jié)構(gòu)特點。 【師】：既然氨分子是極性分子，那么它在水中的溶解度如何呢？ 【生】：根據(jù)相似相溶原理，水作為溶劑是極性分子，所以氨分子應該易溶于水。 【師】：氨溶于水是物理過程還是化學過程？其溶解度大還是??？先來做個實驗。 【演示實驗】：按圖1-2所示，把前面展示的裝有干燥氨氣的燒瓶、長玻璃管、預先吸入水的膠頭滴管、盛水的燒杯（滴加少量的酚酞試液）搭好。 先打開橡皮管上的彈簧夾，無明顯現(xiàn)象；再關(guān)閉彈簧夾，擠壓滴管的膠頭，使少量水進入燒瓶，打開彈簧夾。 現(xiàn)象：看到美麗的紅色噴泉。燒杯里的水由玻璃管進入燒瓶，形成噴泉；燒瓶內(nèi)液體呈紅色，而燒杯內(nèi)液體仍為無色。 【師】：燒瓶內(nèi)原先裝滿了氨氣，當用滴管擠進去少量的水后，燒杯內(nèi)的水就噴向燒瓶。請從物理學的角度分析原因。 【生】：燒瓶內(nèi)的氨氣溶于擠進去的少量水，使得燒瓶內(nèi)壓強迅速減小。燒瓶內(nèi)外形成一個壓強差，從而外界大氣壓把水壓到燒瓶里了。 【板書】：原因：燒瓶內(nèi)外產(chǎn)生壓強差 【師】：怎樣才能形成壓強差？是不是所有的氣體都可以用于做噴泉實驗？即形成噴泉的條件是什么？ 【板書】：形成噴泉條件：燒瓶中的氣體易溶于滴管中的液體。 【思考】：若用燒瓶收集滿CO2、Cl2氣體，滴管中吸入下列何種液體時，能形成噴泉？ A、H2O B、稀硫酸 C、NaCl溶液 D、NaOH 【師】：NH3能形成噴泉，NH3在水中的溶解度大。實驗測得：常溫常壓下，1體積的水中能溶解700體積的氨氣，比HCl的溶解度還要大。 【板書】：極易溶于水，1：700 【師】：思考：哪些因素會導致噴泉噴不起來？即形成噴泉的關(guān)鍵是什么？ 壓強差、氨的濃度、氣密性 【師】： 燒瓶內(nèi)的液體變紅，而燒杯里液體仍為無色，說明什么問題？氨能使酚酞變紅？ 【生】：生成了OH—，使酚酞變紅。說明氨溶于水顯堿性。 【師】：這說明氨溶于水不是一個簡單的物理溶解過程，而是發(fā)生了化學變化，生成了新的物質(zhì)。這實際上已經(jīng)涉及到氨的化學性質(zhì)。 【板書】：3、氨的化學性質(zhì) ① 與水的反應 【師】：氨溶于水，大部分NH3和H2O結(jié)合形成一水合氨（NH3H2O），而NH3H2O可以部分電離出NH4+和OH—，因而呈堿性。而且這兩個過程都是可逆過程。 【板書】：NH3 + H2O NH3H2O NH4+ + OH— 【分析】：“大部分結(jié)合”、“小部分電離”，氨水中最多的粒子是NH3H2O。其中OH—濃度很小，氨水呈弱堿性。如何檢驗某個反應生成的氣體為氨氣？ 【生】：可以用濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，變藍，證明是氨氣。 【師】：氨氣是中學里唯一能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的堿性氣體，可用于推斷題。 【問】：根據(jù)上述幾個反應，請思考氨水中存在哪些微粒？ 【生】：存在的微粒主要有：分子 NH3 、H2O 、NH3H2O 離子 NH4+、OH—、H+ 【師】：請大家來比較一下液氨和氨水，是否為同一種物質(zhì)？ 液氨 氨水 物質(zhì)分類 純凈物（非電解質(zhì)） 混合物（弱電解質(zhì)） 微粒種類 NH3分子 NH3、H2O、NH3H2O NH4+、OH—、H+ 主要性質(zhì) 不具有堿性 具有弱堿性 存在條件 常溫常壓下不能存在 常溫常壓下可存在 【師】：由于形成NH3H2O 的過程是可逆的，氨水也可分解生成NH3和H2O，因此氨水常溫下聞到有刺激性氣味。加熱時更易分解。 【板書】：NH3H2O NH3 ↑ + H2O 【師】：另外氨水濃度越大，越易分解。 【板書】：（溫度越高，濃度越大，越易分解。） 【師】：關(guān)于氨水，我們要注意以下幾個方面： 1、氨水的密度比水小，氨水濃度越大，密度越小。（常見的還有：乙醇。） 2、對氨水來說，盡管溶液中大部分以NH3H2O的形式存在，但是氨水中的溶質(zhì)習慣上仍看成是NH3。 【師】：結(jié)合上述知識，分析氨水存放應注意哪些問題。 【生】：保存氨水時，要注意：陰暗處保存。 開啟氨水試劑瓶時，不需要振蕩試劑瓶。否則會使更多的氨水分解。 除了這些注意事項外，還有哪些需要注意的？請大家閱讀教材第11頁。 【生】：氨水對金屬有腐蝕作用，所以不能用金屬容器盛裝，一般情況下，氨水盛裝在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷壇或內(nèi)涂瀝青的鐵桶里。 【過渡】：由于NH3溶于水顯堿性，因此氨可以和酸反應。 【副板書】：NH3 + H+ ==== NH4+ 【板書】：②與酸反應 【師】：下面給大家變個魔術(shù)，仔細觀察現(xiàn)象。 【演示實驗1-3】：用滴管取幾滴濃氨水，滴在玻片上，迅速蓋在集氣瓶上，上下振蕩幾下。濃氨水易揮發(fā)，形成一瓶氨氣。同理，制得一瓶氯化氫氣體。 將兩只帶磨口玻片的集氣瓶口對口放置，抽去兩塊玻片。觀察現(xiàn)象。 【生】：集氣瓶內(nèi)產(chǎn)生大量的白煙。 這個實驗叫作 ——（空瓶生煙） 【師】：此白煙為氨氣與氯化氫化合而成的氯化氨的固體小顆粒。 【板書】： NH3 + HCl ==== NH4Cl 【師】：可用該反應檢驗氨氣管道是否泄露。同樣也可以用濃氨水檢驗氯化氫管道是否泄露。即可以用于氨氣和氯化氫的相互檢驗。 【師】：通過氨氣與氯化氫反應生成氯化銨可知，氨與酸反應的產(chǎn)物應該是對應的銨鹽，不管與哪種酸反應，實質(zhì)都是NH3與H+結(jié)合生成NH4+的過程。 不僅有水的時候可以反應，無水的時候也可以反應。即氨氣和氯化氫氣體也可以反應。 【問】：是否所有的酸與NH3反應都有白煙？ 【解釋】：易揮發(fā)的酸揮發(fā)后在空氣中與氨氣相遇，生成白色的固體小顆粒，即有白煙產(chǎn)生。所以只有揮發(fā)性酸與氨氣才有“發(fā)煙”現(xiàn)象。常見的酸中，如硝酸與氨有白煙，但是硫酸、磷酸等與氨反應，無白煙?？衫么颂攸c檢驗氨氣。 【學生板演】： NH3 + HNO3 ==== NH4NO3 2NH3 + H2SO4 ==== （NH4）2 SO4 【師】：前面我們所討論的氨的性質(zhì)所涉及到的反應，如氨和水、酸的反應中，氨中的N元素的化合價沒有改變，都是非氧化還原反應。NH3中N元素為—3價，是最低價，具有還原性，能被氧化，發(fā)生氧化反應。這就需要提供氧化劑。氧氣是最常見的氧化劑。 那么，氨、氧氣之間能否反應？條件如何？有什么現(xiàn)象？產(chǎn)物是什么？ 【師】：在催化劑（Pt）的作用下，氨可與氧氣發(fā)生反應生成NO和H2O，并放出熱量。 【板書】：③與O2反應 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O （放熱反應） 【師】：這一反應又叫氨的催化氧化，是工業(yè)制硝酸中的關(guān)鍵一步。該反應由于放熱，因此一旦反應發(fā)生后，撤去熱源，催化劑仍保持紅熱狀態(tài)。同時這類反應的反應物是在催化劑表面上接觸后發(fā)生氧化還原反應的，因此又稱接觸氧化。 【師】：那么大家從氧化還原反應的角度分析，用單線橋法標出該反應電子轉(zhuǎn)移方向及數(shù)目，并指出氧化劑、氧化產(chǎn)物、還原劑、還原產(chǎn)物。 【生】：用單線橋法標出電子轉(zhuǎn)移方向及數(shù)目。氧化劑為O2，還原劑為NH3，氧化產(chǎn)物為NO，還原產(chǎn)物為NO和H2O。 【過渡】：NH3的上述性質(zhì)決定了它有哪些用途？ 【板書】： 4、氨的用途 【師】：分析結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途。 性質(zhì)特點 主要用途 易液化 作致冷劑 易溶于水 制氨水 跟水反應 跟酸反應 制銨鹽 跟氧氣反應 制硝酸 【師】：可見，氨是一種重要的化工產(chǎn)品。 【小結(jié)】：本節(jié)課我們主要討論了氨的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)，重點掌握氨的化學性質(zhì)。課后注意復習鞏固，完成相應的練習。