2019-2020年高二化学氨 铵盐教案 上海科技版.doc

2019-2020年高二化学氨 铵盐教案 上海科技版教学目标1. 使学生了解氨的物理性质，掌握氨的化学性质及氨的实验室制法，培养和提高学生分析实验现象的能力，渗透由表及里，由现象到本质的观点。2. 使学生了解铵盐的性质。3. 使学生掌握铵离子的检验方法。教学重点氨的化学性质；铵离子的检验教学难点氨与氨水的区别；氨与铵的区别课时安排二课时教学方法1. 利用氨分子结构比例模型分析说明氨分子的结构特点。2. 实验演示氨的化学性质、氨的实验室制法及铵离子的检验，增强和培养学生的动手、分析观察能力。3. 实物展示氨气、铵盐，列表比较氨与氨水、氨与铵的区别，另外还运用投影练习、设疑等手段。教具准备投影仪、录像机、氨分子结构比例模型铁架台（带铁圈）、玻璃管、滴管、充满氨气的圆底烧瓶、烧杯、橡皮管、夹子、酒精灯、木支架、硬质大试管、试管、试管架、双孔胶塞、单孔胶塞、导气管、棉花蒸馏水、浓氨水、浓盐酸、固体NH4Cl、固体Ca(OH)2、（NH4）2SO4、NH4NO3、10%的NaOH溶液、红色石蕊试纸教学过程第一课时引言前边我们学习了氮气的性质，知道由于NN键的作用，氮分子的性质比较稳定，但在一定条件下也能与一些物质如O2、H2等反应，而且和氢气反应的条件很苛刻，高温、高压还需催化剂，其产物就是我们今天学习和讨论的主题氨。板书第二节 氨 铵盐一、氨1. 氨的物理性质实物展示装满氨气的烧瓶生认真观察，了解氨气的颜色、状态并得出结论：氨气是无色的气味。设问大家有没有闻过动物体腐烂后的气味？生回忆并回答，闻到过，一股恶臭味。师那种气味主要就是氨气散发的，即氮气有刺激性气体。那么大家再通过比较氨气（NH3）的式量和空气的平均式量，推测氨的密度是比空气的密度大，还是小？生思考、分析：氨气分子的式量为17，空气的平均式量为29，应该比空气的密度小。师正确。氨的密度确实小于空气的密度，标况下为0.771 gL-1。大家是否还记得，在化学键知识部分曾给大家简单地提过氢键的概念，也正是由于氢键的原因，这使得氨很易液化，常压下冷却至-33.5或在常温加压到700 KPa800 KPa，气态氨就被液化成无色液体，同时放出大量的热。这倒成了氨分子的一大优点，因为当液态氨反过来汽化时，就会吸收大量的热，从而使周围物质的温度急剧下降，故液氨是一种很好的致冷剂。启发请同学们根据前边的观察和讲述总结氨的主要物理性质有哪些？生分析，总结，氨的主要物理性质有：氨是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，很容易液化。板书无色、有刺激性气味、 的气体，比空气轻，易液休。师上边的物理性质留了一个空，等一会讨论完氨的分子结构和喷泉实验后再来填这个空。这里要提醒大家，由于氨对人的眼、鼻喉等粘膜有刺激作用，接触时应当小心，如果不慎接触过多的氨而感到不适，要及时吸入新鲜空气和水蒸气，并用大量水冲洗眼睛。过渡在讨论了氨的物理性质之后，再来看看氨的化学性质，但往往结构决定性质，所以先来看一下氨的结构特点。板书2. 氨的化学性质（1）氨的分子结构师请用电子式表示氨分子的结构，并让一名学生在黑板上板演。生一位同学上前板演，其余同学书写电子式实物展示氨分子结构比例模型生观察分子模型，着重分析氨分子结构特点。师在氨分子中，N与H以3个极性共价键相结合，经实验测定，氨分子的结构呈三角锥形，氮原子位于锥顶，3个氢原子位于锥底，NH键之间的夹角为10718。由此，大家分析，氨分子是极性分子还是非极性分子？生回忆有关极性分子和非极性分子的知识，分析思考三角锥形结构是否均匀对称。师在氨分子的结构中，3个NH的分布不对称，也就是说键的极性在分子中没有相抵消掉，故其为典型的极性分子。设疑NH3分子既然是极性分子，那么其在水中的溶解度如何呢？生思考，回答：根据相似相溶规律，水作为溶剂是极性分子，所以氨分子应该易溶于水。师你们的推测究竟正确与否，做完下边这个实验就清楚了。演示实验12按图111所示，教师与一学生代表配合，把前边展示的装有干燥氨气的烧瓶、长玻璃管、预先吸入水的胶头滴管、盛水的烧杯（加有少量的酚酞试液）安装好。让学生代表打开橡皮管上的夹子，挤压滴管的胶头，使少量水进入烧瓶。生观察并欣赏所形成的好看的喷泉，作实验记录，思考形成喷泉的原因。启发烧瓶内原先装满了氨气，当用滴管挤进去少量水后，烧杯中的水就喷向烧瓶，形成好看的喷泉，试以物理学的角度分析原因。生一定是烧瓶内压强远小于大气压强所致。师那么为什么烧瓶内的压强会很小很低呢？生恍然大悟，氨气肯定是溶解到挤进去的那点水中去了，导致烧瓶压强变得很小。 师这说明什么事实？生氨很易溶于水。师正确。事实上经测定，在常温常压下，1体积的水中能溶解约700体积的氨气。烧瓶内的液体变红了，说明氨溶于水后显什么性？生惊奇之余思考并回答：碱性。师氨溶于水后所形成的溶液叫氨水，这是氨与水反应的结果。板书（2）氨的化学性质氨与水的反应师氨溶于水时，大部分NH3和H2O结合形成一水合氨（NH3H2O），NH3H2O可以部分电离成OH-和NH，因而呈现碱性。NH3H2O也不稳定，受热易分解为NH3和H2O。板书NH3+H2O=NH3H2O=NH+OH- NH3H2O=NH3+H2O师根据上述反应，请思考氨水中存在哪些微粒？生存在的微粒主要有NH3、H2O、NH3H2O、NH和OH-，当然还有极少量的H+。投影表格氨水与液氨液氨和氨水的比较液氨氨水物质成分纯净物（非电解质）混合物（NH3H2O为弱电解质）微粒种类NH3分子NH3、NH3H2O、H2O、NH、OH-、H+主要性质不具有碱性具有碱的通性存在条件常温常压下不能存在常温常压下可存在师对于氨水来说，尽管溶液中大部分以NH3H2O形式存在，但氨水的溶质仍然是氨，且溶液中NH3H2O、NH3、NH三者的物质的量之和就是溶质氨的物质的量。大家还应注意氨水的密度将随浓度的增大而逐渐变小，也就是说3P%的氨水的密度小于P%的氨水的密度。下边大家阅读教材，了解氨水的存放应注意的问题。生阅读教材，并了解到氨水对金属有腐蚀作用，所以不能用金属容器盛装，一般情况下，氨水盛装在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶里。过渡氨作为一种碱性气体它还能与酸性的氯化氢气体反应，而且它是咱们所学过的常见气体中，能与酸反应生成盐的气体。板书氨与氯化氢的反应演示实验13用两根玻璃棒分别在浓氨水和浓盐酸里蘸一下，然后将这两根玻璃棒接近。生观察并记录现象，当两根玻璃棒接近时，产生较多的白烟。师此白烟就是氨气与HCl化合而生成的微小的NH4Cl晶体。由此也可以知道NH3与酸反应的实质是NH3与H+结合生成NH的过程。板书NH3+HCl=NH4Cl师通过NH3和HCl的反应生成氯化铵可知，氨与酸反应的产物应该是对应的铵盐，下边请同学们写出氨与硝酸、硫酸反应的化学方程式，请一位同学在黑板上板演。生书写要求的化学反应方程式，其中一名同学在黑板上板演。评价讲评板演结果，指出错误或对正确结果予以肯定。板书NH3+HNO3=NH4NO32NH3+H2SO4=(NH4)2SO4师前边所讨论的氨的性质涉及的反应都是非氧化还原反应，氨中的氮元素的化合价没有改变，那么-3价的氮元素是否可以改变呢？在什么情况下可以改变呢？变化时氨表现出氧化性还是还原性？生思考分析，氨中氮元素为最低价，应该具有还原性，可要实现-3价氮元素化合价升高，就需要提供氧化剂，进一步思考需要哪些氧化剂。师氨中-3价的氮元素化合价是可以升高的，如在催化剂（Pt）的作用下与氧气发生反应生成NO和H2O，并放出热量。板书氨与氧气的反应（氨催化氧化）催化剂 4NH3+5O2=4NO+6H2O 师这一反应又叫氨的催化氧化（或叫接触氧化）是工业制硝酸中的关键一步，那么大家从氧化还原反应的角度分析该反应电子转移的方向、数目，指出氧化剂、氧化产物、还原剂、还原产物。生用双线桥法表示电子转移方向及数目，并指出氧化剂为O2，氧化产物为NO（也是一种还原产物），还原剂为NH3，还原产物为NO和H2O。播放录像小专辑氨的用途生对比录像，结合教材，归纳氨的主要用途。板书3. 氨的用途投影图表氨的用途氨的用途小结我们应由氨的分子结构分析理解氨的性质：氨分子是典型的极性分子，不仅氨分子与氨分子之间易形成氢键，而且氨分子与水分子之间也能形成氢键，故氨既易液化，又极易溶于水。与酸（H）反应生成铵盐，氨分子中氮元素呈-3价，为氮元素之最低价态，只能被氧化，有催化剂存在时可被空气中的氧气氧化为NO。氨水的成分较复杂，其溶质是NH3分子而不是NH3H2O。这些内容是本节的重点。 投影练习氨跟氧化铜反应可以制备氮气（2NH3+3CuO=3Cu+3H2O+N2），而氨气跟镁在高温下反应可得到氮化镁，但氮化镁遇水即反应生成Mg(OH)2和NH3。下面是甲、乙两位学生提出的制备氮化镁的两种实验方案示意框图（实验前系统内的空气已排除；图中箭头表示气体的流向）。乙 填空和回答问题：（1）甲、乙两生提出的实验方案是否能制得氮化镁？（填：“能”或“不能”）甲 乙 。（2）具体说明不能制得氮化镁的原因（如两个方案都能制得氮化镁，此小题不用回答） 。解析通过严密的逻辑思维弄清各装置中发生的化学反应，是解答此题的关键。甲同学制取的气体通过碱石灰后，再通过浓H2SO4，NH3被吸收，无法与灼热的CuO反应制取氮气。乙同学制取的氨气通过灼热的CuO后，导出的气体中含有N2和未反应完全的氨气，被水吸收NH3气后，用浓H2SO4干燥，便可以得到干燥、纯净的氮气，与Mg粉反应制得Mg3N2固体。答案（1）甲不能，乙能。（2）甲同学因制得的NH3气被浓H2SO4吸收，无法与CuO反应以制取氮气。布置作业P13，一、二、2，3。三、1、4。四、1。板书设计第二节 氨 铵盐一、氨1. 氨的物理性质无色、有刺激性气味、极易溶于水的气体，比空气轻，易液化。2. 氨的化学性质（1）氨的分子结构：呈三角锥形，极性分子（2）氨的化学性质氨与水的反应NH3+H2O NH3H2O NH+OH-NH3H2O=NH3+H2O氨与氯化氢的反应NH3+HCl=NH4ClNH3+HNO3=NH4NO32NH3+H2SO4= (NH4)2SO4氨与氧气的反应（氨的催化氧化）催化剂 4NH3+5O2=4NO+6H2O3. 氨的用途教学说明氨气是日常生活中同学们就曾接触过或嗅闻过，只不过不清楚那就是氨气罢了，故在氨的物理性质中氨的气味通过提醒由同学们回忆而得出，而且留了一个悬念，在讲了NH3的极性和有关形成氢键的知识以及喷泉实验之后，这一悬念才得以解决即氨极易溶于水。在教学中演示实验由教师带着学生共同完成，既增强了动手能力，也增强了观察分析能力。第二课时复习提问我们用两根玻璃棒分别在浓氨水中和浓盐酸中蘸取后靠近有何现象？其本质是什么？生产生大量的白烟，此白烟是NH3与HCl形成的NH4Cl晶体微粒，其本质是NH3与H+形成NH。师NH3Cl晶体是由NH（铵离子）和Cl-（酸根离子）构成，像这样由铵离子和酸根离子构成的化合物叫做铵盐，这就是咱们今天将要学习的主要内容。板书二、铵盐实物展示氯化铵晶体、硫酸铵晶体、硝酸铵晶体。生观察实物，并产生大致的印象：均为无色晶体。演示实验取三个洁净的试管，各加入适量的蒸馏水，然后分别向其中加入适量的氯化铵、硫酸铵和硝酸铵。生认真观察三种铵盐在水中的溶解情况，并得出结论：都比较易溶于水。师铵盐的物理性质具有共性：都是无色晶体，且都能溶于水。板书1. 铵盐的物理共性：都是能溶于水的无色晶体。演示实验14让一名学生在一稍长的试管中加入少量NH4Cl晶体，加热。生观察现象，作实验记录：加热后不久，试管上端的试管壁上有固体物质生成。设问试管壁上附着的固体是什么？如何形成的？师此固体还是NH4Cl晶体，因为在加热时，NH4Cl会分解生成NH3和HCl，当两种气体上升到温度较低的地方就又重新结合，生成了NH4Cl晶体。板书2. 铵盐的化学性质（1）铵盐受热分解=NH4Cl NH3+HClHCl+NH3=NH4Cl迁移刚才反应中大家可以看到NH4Cl晶体经反应后又变成了固体状，那么它和卤素中所学到的碘的升华是不是一回事呢？生不是一回事，碘的升华是一物理过程，而NH4Cl由固体到固体中间经过了两步反应，是化学变化。师那如果是固体NaCl中混有了NH4Cl杂质的话该如何除去？生思考回答：加热法。师引导其他铵盐的受热分解规律：对于非氧化性酸的铵盐，加热后分解为氨气和相 应的酸如：NH4HCO3= NH3+2H2O+CO2 而氧化性酸的铵盐，加热后一般要发生氧化还原反应，无NH3产生如：5NH4NO3=2HNO3+ 4N2+9H2O或2NH4NO3= N2+O2+4H2O该反应就是硝铵炸药爆炸原理。 板书NH4HCO3=NH3+H2O+CO2演示实验15在演示过程中重点强调试管夹、滴定管以及红色石蕊试纸的正确使用和操作。生观察并记录现象：加热后两支试管中都有气体产生，并可闻到刺激性气味，湿润的红色石蕊试纸变蓝。师上述实验说明了硫酸铵和硝酸铵均能与氢氧化钠反应并都生成了NH3气。板书（2）铵盐与碱的反应 (NH4)2SO4+2NaOH=Na2SO4+2NH3+2H2O NH4NO3+NaOH=NaNO3+NH3+H2O引导不仅硫酸铵、硝酸铵与NaOH共热可生成NH3，许多事实证明铵盐与碱共热都能产生NH3，由此大家讨论如何检验某无色晶体是不是铵盐或者如何证明某溶液中是否会有铵离子？组织讨论以学习小组为单位展开讨论，根据上边所得到的结论：铵盐与碱共热可产生能使红色的湿润石蕊试纸变蓝的NH3气，所以可将无色晶体与氢氧化钠溶液共热或在待检液中加NaOH溶液加热，看是否能产生可使润湿的红色石蕊试纸变蓝的且有刺激气味的气体，若能生成则说明无色晶体是铵盐或该溶液中含铵离子，否则则不是或无铵离子。评价大家讨论的结果很正确，也正是利用这一性质来检验铵离子的存在，当然也是实验室制氨气的原理。板书3. NH的检验原理：NH+OH-= NH3+H2O现象：产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝且有刺激性气味的气体播放录像小专辑铵盐的用途与化学肥料生观看录像，结合教材P12内容得出铵盐的主要用途是用作氮肥。板书4. 铵盐的用途：主要用作氮肥演示实验16按图115所示安装仪器，在操作中可以让学生代表参与安装和加药品，同时注意：铁夹子夹试管的位置，试管的倾斜方向，固体药品的添加方法，导气管伸入试管中的长度，酒精灯的正确使用，棉花团的处理等。师这就是实验室制取氨气的基本方法。板书三、氨气的实验室制法1. 原理：铵盐与碱共热产生氨气 2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3+2H2O+CaCl2设疑此反应的原理和装置有何特点？与我们学过的哪种气体的实验室制法很相似？ 生该反应的特点是属于固+固气体，与学过的氧气的实验室制法很相似，装置也一样。 板书2. 装置特点：固+固气体，与制O2相同。设疑用什么方法收集氨气？如何检验氨气已收集满？生因为氨气的密度比空气小，所以可用向下排空气法收集，如果氨气已收集满必然会有多余的气体逸出，故可用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，若变蓝则说明已收集满。当然，也可用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有较多白烟产生亦说明已收集满。板书3. 收集：向下排空气法。 4. 验满：（1）湿润的红色石蕊试纸（2）蘸浓盐酸的玻璃棒设疑如何得到干燥的氨气，所用干燥剂有何要求，常见的能用来干燥氨气的干燥剂有哪些？生氨气是碱性气体，所以最好用碱性的干燥剂，常见的如碱石灰，生石灰等。师无水氯化钙虽然是中性的干燥剂，但因其能与NH3生成CaCl28NH3而消耗大量NH3，故不能使用。板书5. 干燥：用碱石灰或生石灰在干燥管或U型管中干燥。师大家注意到在试管口塞有一团棉花，而且用水浸湿了，其作用有两个：一是防止氨气与空气形成对流，使所制氨气不纯；二是浸湿后可吸收多余的氨气，防止污染空气。板书6. 吸收：用浸湿的棉花团。投影小结氨的实验室制法反应物Ca(OH)2和NH4Cl反应条件加热收集方法向下排空气法检验氨气收集满的方法把湿润的红色石蕊试纸靠近试管口看是否变蓝防止空气污染的措施用水浸湿的棉花团吸收多余的NH3师在学习中同学们要分清氨和铵，不要把二者混淆了。投影铵与氨的区别铵（NH）氨（NH3）组成由一个氮原子与四个氢原子组成，带一个单位正电荷由一个氮原子与三个氢原子组成呈电中性电子式结构式空间构型正四面体，键角10928三角锥，键角10718存在氨水、铵盐中，铵离子不能单独存在氨、液氨、氨水中可以单独存在师至于氨气的工业制法前边我们讲过，那就是用N2与H2高温、高压、催化剂条件下化合而生成NH3气，是化肥工业的基础。板书四、氨气的工业制法 N2+3H2=2NH3 投影练习氯化铵和氯化钠可用下列哪一种方法分离（ ）A. 加入氢氧化钠 B. 加入AgNO3溶液C. 加热法 D. 加入一种合适的酸E. 加入水解析物质的分离不同于鉴别，鉴别是采取一定的方法，能将两种或几种物质分辨出来就可。而分离是将几种成分采取一定的措施分离成各单一的成分。分离中根据物理性质用物理方法进行分离，比如根据各组分的溶解性不同，用过滤的方法分离；根据各组分在同一溶剂中的溶解度不同用结晶的方法分离。也可根据各组分的化学性质不同，加入某些试剂，采取一定方法进行分离。根据以上分析，题目所给NaCl和NH4Cl只能用化学方法分离，因为两种物质中都含Cl-，所以加AgNO3或加酸都起不到分离的作用，加入NaOH只能鉴别NaCl和NH4Cl，而达不到分离的目的。两种物质又均易溶于水，因此加入水也无法分离。那么方法只有一种，利用铵盐的不稳定性，及NH3的化学性质，选用加热法。答案C小结本节课我们重点讨论了两个问题即铵盐的性质与氨气的实验室制法。铵盐的性质较有规律，物理共性均为易溶于水的无色晶体，化学性质一是热不稳定性，二是与碱共热可放出氨气，也正是利用此性质既可以作为检验铵根离子存在的方法，也可以作为实验室制氨气的反应原理。当然，关于氨气的实验室制法要从原理、装置特点、收集方法、验满、干燥、吸收等一系列方面去理解和掌握。布置作业P13二、1，4，5；三、2，3；四、2板书设计二、铵盐1. 铵盐的物性共性：都是易溶于水的无色晶体。2. 铵盐的化学性质（1）铵盐受热分解 NH4Cl=NH3+HClNH3+HCl=NH4ClNH4HCO3=NH3+H2O+CO2（2）铵盐与碱的反应(NH4)2SO4+2NaOH=Na2SO4+2NH3+2H2ONH4NO3+NaOH=NaNO3+NH3+H2O（3）铵离子的检验原理：NH+OH-=NH3+H2O 现象：产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。（4）铵盐的用途：主要用作氮肥三、氨气的实验室制法1. 原理：铵盐与碱共热产生氨气2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3+2H2O+CaCl22. 装置特点：固+固气体，与制O2相同3. 收集：向下排空气法4. 验满：（1）湿润的红色石蕊试纸（2）蘸浓盐酸的玻璃棒5. 干燥：用碱石灰或生石灰在干燥管或U型管中干燥6. 吸收：用浸湿的棉花团四、氨气的工业制法高温高压催化剂N2+3H2 2NH3教学说明铵盐的性质及铵离子的检验，是本节的重点，为了突出这一点，首先实物展示几种铵盐，然后演示在水中的溶解情况，铵盐的热分解以及与碱共热的实验，整个过程让同学们亲自参与操作，然后得出正确而真实的结论，这样既增强了同学们的分析、观察问题能力，也增强了逻辑思维能力，同时启发学生从内外因关系出发，设计制NH3的不同方法，使他们的思维向灵活性、敏捷性和多样性方向发展。