高二化学氨和铵盐

高二化学氨和铵盐
高二化学氨和铵盐

第二节氨铵盐

从容说课

,的检在工业上氨是一种重要的化工产品,有着举足轻重的地位;在高考中NH3及NH+

4

验与鉴别、NH3的制取和收集等知识又是命题的热点之一。所以就要求学生对氨及铵盐的相关知识有一个深刻的理解。

在化学理论中结构决定性质是一个重要的结论,因此教材在介绍氨的化学性质时,首先介绍了氨的分子结构,这会有助于学生掌握氨的性质。在此基础上又介绍了氨与水、氯化氢、氧气的反应。氨与水反应的知识需联系以前所学过的氢键的有关知识,从而达到理论指导元素化合物知识的学习,帮助学生进一步理解氨的化学性质,当然氨溶于水的过程本身也是对可逆反应知识的一种复习。教材在介绍铵盐的性质和铵离子的检验时,先通过实验得出结论,再归纳出铵盐都能与碱反应产生氨气这一共同性质,之后,又采用讨论和实验的方式,让学生总结出检验铵离子的方法,使学生学会了通过实验得出结论的方法。这样可以增强学生的思维能力,同时也训练了学生的科学学习方法。

本节课的实验较多,教学中教师可以先探索实验,然后通过设疑引导学生用理论知识来解释现象,认识物质的性质。当然,无论在教学中利用分子模型直观教学,还是实验与理论相结合,都不应该脱离本节的两个重点,即氨的化学性质和铵离子的检验。

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。

2.使学生了解铵盐的性质。

的检验方法。

3.使学生掌握NH+

4

4.通过实验,培养学生的观察能力和分析问题、解决问题的能力。

教学重点

氨的化学性质,铵离子的检验。

教学难点

1.分子结构与分子极性的关系。

2.氨与氨水的区别,氨与铵的区别。

课时安排

两课时

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。通过分子结构对比形象地说

明分子的极性。培养学生的空间观念。

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

1.投影仪、录像机、氨分子结构比例模型。

2.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。

3.蒸馏水、浓氨水、浓盐酸、固体NH4Cl、固体Ca(OH)2、(NH4)2S04晶体、NH4NO3晶体、lO%的NaOH溶液、红色石蕊试纸、固体NH4HCO3。

教学过程

第一课时

[师]在农业生产上,农民经常给农作物施用哪些氮肥? [生]碳铵、硝铵、氨水等。

[师]那么我们接近碳铵、氨水等化肥时,会有何感觉呢?下面我们来试一试。 [展示]NH 4HCO 3的样品。

(在教室内走一圈,使学生闻气味) [生]有刺激性气味。

[师]大家闻到的是氨气的气味,大家看到的NH 4HCO 3是一种铵盐。这节课我们就来学习它们的性质。

[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:氨气是无色的气体。 [师]谁知道氨气的密度比空气大还是小? [生]比空气小。

[师]你是如何知道的?

[生]NH 3的相对分子质量比空气小。

[师]很正确。氨气的密度确实比空气小,标况下为0.771 g .L -1。另外,氨气还是一种易液化的气体。那么你还知道哪些易液化的气体呢? [生]氯气、二氧化硫。

[师]对。氨气在常压下冷却至一33.5℃或在常温加压到700~800 kPa ,就可以变为无色液体,并且放出大量的热。反过来液氨汽化时,又会吸收大量的热,从而使周围环境的温度急剧下降,因此液氨是一种良好的制冷剂。

还要告诉大家,氨对人的眼、鼻、喉等黏膜有刺激作用,接触时要小心。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,并用大量的水冲洗眼睛。 [过渡]那么氨气在水中溶解性如何呢?我们先从氨分子的结构来推测。 [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 结构式

[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,N —H 键之间的夹角为107°18′。

[过渡]大家已经知道了N 2分子含有非极性键。NH 3含有三个极性键。极性,指的是电荷 分布不均匀的性质。由共价键形成的分子,可根据分子内部的电荷分布是否均匀而分为非极性分子和极性分子。

[板书](2)非极性分子和极性分子

H —N —H

| H

[师]当分子内部的电荷分布均匀时,分子为非极性分子;反之,则为极性分子。

[板书]①非极性分子:分子内部电荷分布均匀。

②极性分子:分子内部电荷分布不均匀。

[投影演示]H2、HCl、CO2、H2O、BF3、NH3……通过分子电荷重心是否重合,形象直观地

讲述分子的极性。

(重点让学生学会分析分子的电荷重心是否重合,知道这是判断分子极性的依据)

[投影练习]下列哪些分子是极性,属于极性分子?(将其空间结构显示出来)

N2 NO P4 PH3H2S CCl4

答案:NO PH3H2S

[小结][板书]分子的极性是由化学键的极性产生的。(利用投影练习)

a.如果分子内所有的化学键都是非极性键,这种分子必定是非极性分子。

b.由极性键结合成的双原子分子,必定是极性分子。

c.由极性键结合成的多原子分子,可能是极性分子,也可能是非极性分子,这决定于分子中各键的空间排列。

[过渡]上面,我们认识了极性分子和非极性分子。那么,研究分子的极性有什么实际意义呢?

[板书]3.研究分子极性的实际意义

[师]请大家回忆一下l2的溶剂性是怎样的。

[生]说明I2单质不易溶于水,却易溶于四氯化碳。

[问]HCl气体在水中的溶解性比碘单质怎么样?

[生]特别易溶于水。

[问]构成这些物质的分子极性怎么样?

[生]I2、CCl4为非极性分子,HCl、H20为极性分子。

[问]由此可以得出什么结论?

[生]非极性分子易溶于非极性分子形成的溶剂,极性分子易溶于极性分子形成的溶剂。

[师]对,这个规律又叫“相似相溶”,是一经验规律。

[板书]相似相溶

[师]如油类物质的分子往往极性较弱,难溶于水,沾在衣服上难用水洗去,有时用汽油(一种由多个非极性分子组成的混合物)却能洗去,此现象就可以用“相似相溶”来解释。需要注意的是,这仅仅是一种经验,而不是严格的规律。溶解是复杂的物理和化学过程,影响溶解性的因素很多。

另外,分子的极性对物质的熔、沸点也有影响,极性大,熔、沸点就要高一些。

[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l一2]按图1一11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。

[师]请大家从物理学角度分析,喷泉是如何形成的?这个实验说明什么问题?

[生]当烧瓶内气体压强远小于大气压时就能形成喷泉。这说明氨气极易溶于水。

[师]实验证明,在常温常压下,1体积水能溶解约700体积的氨气。下面请同学们把氨气的物理性质总结一下。

[学生总结,教师板书]

氨气是一种无色、有刺激性气味的气体。比空气轻,易液化,极易溶于水。

[师]刚才我们做的喷泉实验,滴有酚酞的水喷上去以后变成了红色,这说明什么问题?

[生]氨气溶于水后生成碱性溶液。

[师]对。氨气不仅易溶于水,而且溶于水后,大部分与H2O发生了反应。

[板书](4)氨的化学性质

①氨与水的反应

[讲述]氨气溶于水后,大部分与水分子结合,形成一水合氨,一水合氨是弱碱,可部分和OH-而使溶液显碱性。而且一水合氨不稳定,受热极易分解成NH3和H2O。

电离成NH+

4

+OH-

[板书]NH3↑+H2O NH3·H2O NH+

4

NH3·H2O======NH3↑+H2O

[师]氨气的水溶液叫氨水,那么氨水中有哪些粒子?与液氨有何区别?请同学们们讨论后填写下表。

(学生填完后,投影显示以下表格内容)

液氨和氨水的比较

[师]氨水易挥发,又有腐蚀性,那么氨水应如何保存呢?请大家阅读教材后回答这个问题。

[学生活动]阅读教材P10内容,找出氨水的保存方法。

[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]②氨与氯化氢的反应

[演示实验1—3]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。

4

[板书]NH3+HCl====NH4Cl

[师]通过NH 3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]NH 3+HNO 3====NH 4NO 3 2NH 3+H 2SO 4====(NH 4)2SO 4 [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H 2O ,并放出热量。

[板书]③氨与氧气的反应(氨催化氧化)

4NH 3+5O 2=======4NO+6H 2O

[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O 2,氧化产物为NO (也是一种还原产物),还原剂为NH 3,还原产物为NO 和H 2O 。

[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

[师]氨气的化学性质主要是与H 2O 、酸反应,以及氨气的还原性。氨气的还原性不仅表现在氧气反应,它还可以与某些氧化物反应,请看下列练习题。

[投影练习]

氮的氧化物NO x 与氨气反应生成N 2和H 2O ,若在标况下1.5L NO x 与2L NH 3恰好完全作用,写出反应的化学方程式___________________。NO x 中x 值为_____________。

答案:4xNH 3+6NO x ======(2x+3)N 2+6xH 2O 2 [布置作业]P 14 一、二、1.2.3 三、1.4 四、1

催化剂

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)非极性分子和极性分子

①非极性分子:分子内部电荷分布均匀。 ②极性分子:分子内部电荷分布不均匀。 小结:分子的极性是由化学键的极性产生的。

a. 如果分子内所有的化学键都是非极性键,这种分子必定是非极性分子。

b. 由极性键结合成的双原子分子,必定是极性分子。

c. 由极性键结合成的多原子分子,可能是极性分子,也可能是非极性分子,这决定于

分子中各键的空间排列。 (3)研究分子极性的实际意义。 相似相溶

(4)氨的化学性质 ①氨与水的反应

NH 3+H 2O NH 3·H 2O NH 4+OH -

NH 3·H 2O====NH 3+H 2O ②氨与氯化氢的反应 NH 3+HCl====NH 4Cl NH 3+HNO 3====NH 4NO 3

2NH 3+H 2SO 4==== (NH 4)2SO 4

③氨与氧气的反应(氨的催化氧化)

4NH 3+5O 2=======4NO+6H 2O

3. 氨的用途 ●教学说明

本节课从生产、生活实际引出课题,起到了激发学生学习兴趣,提高学习积极性的作用。然后通过现象鲜明的实验,启发学生得出科学的结论,符合一般认识规律,使学生轻松掌握本节内容。 参考练习

1.下列反应中,氨作为氧化剂参加反应的是( )

A . NH 3+H 3PO 4======NH 4H 2PO 4

B . N H 3+NaH====NaNH 2+H 2

C . 8NH 3+3Cl 2====6NH 4Cl+N 2

D . 4NH 3+Cu(OH)2====[Cu(NH 3)4](OH)2 答案:B

2.用排空气集气法在容积为1L 的干燥烧瓶内充入氨气,此烧瓶中气体对相同条件下氢气的相对密度为10,若把烧瓶倒立于水槽内摇动使水面上升,气体并无泄漏,则进入烧

催化剂

瓶内的液体体积应是( ) A .

21L B.41L C.4

3

L D.全充满 答案:C

3.在标准状况下,V L 氨气溶于1L 水中,形成密度为ρg ·cm -3的氨水,该氨水的物质的量浓度为( )

A .4.22V mol ·L -1 B.22400171000+V V

ρmol ·L -1 C. 22400351000+V V ρ mol ·L -1 D. 4

.2217+V V ρ mol ·L -1

答案:B

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