1、教材分析 氨选自人教版(必修一)的第四章“非金属及其化合物”的第四节内容。是继第三章金属及 其化合物之后的第二部分元素化合物知识,是高中化学教学的重点之一。这一节对后面元素 周期律,元素周期表的理解作了铺垫。同时,它又是对初中所学非金属元素知识的延伸,以及对 前面的氧化还原反应、离子反应知识的巩固,因而具有承上启下的作用。 氨是一种重要的化工产品,对社会发展进步、人类生存都有重要意义。也是高中阶段学习的 唯一的碱性气体。这一内容是本节的重点,同时还是高考常考的重点, 2教学过程 2.1 第一学时 2.1.1教学目标 1.知识与技能:了解氨的物理性质和用途;掌握氨的化学性质;理解喷泉 实验中喷泉
2、形成原理。 2.过程与方法:培养学生根据实验现象观察、 分析、 推理及判断的能力; 通过对氨气的认识,进一步巩固学生对物质认识方法的学习。 3.情感态度与价值观:通过有趣实验现象原因探索,激发学生对化学的 学习兴趣,培养严谨的科学态度;通过氮肥能提高粮食产量解决饥饿问 题,让学生感悟化学和技术对社会发展的巨大贡献;通过诺贝尔化学奖 获得者哈伯的故事,帮助学生树立正确的人生观和价值观。 2.1.2学时重点难点 重点:氨的化学性质 难点:喷泉形成原理,氨的催化氧化反应 2.1.3教法学法分析 在教法上,采用实验探究、问题驱动、情景激学来帮助学生学习新的 学习方式,在教学中,充分发挥教师的主导作用,
3、教师力求以组织者、合 作者、支持者的身份与学生共同获取知识。 在相应的学法指导上,学生通过实验探究学习,比较归纳,理论联系实 际来体验科学的探究过程。 2.1.4教学活动 活动 1【导入】实验引入，以疑激学 实验展示:用注射器向空的矿泉水瓶中注入少量水。 现象:矿泉水瓶完全变瘪 设疑:一个空的矿泉水瓶注入少量水后,为什么就完全瘪了呢? 思考并猜测:矿泉水瓶中可能充满了一种气体,而这种气体能溶于水,导致瓶内 气压降低,瓶子变瘪。 以“空瓶变瘪”的奇异现象引起学生关注、激发学生兴趣、触发学生思维,依托 简洁的教学情境引出这节课主角氨。 活动 2【讲授】创设问题情境，得出 NH3 的部分物理性质 一
4、. NH3 的物理性质 问题 1:研究物质的物理性质一般从哪些方面开始? 问题 2:从刚才的小实验中,你已经知道了 NH3 的哪些物理性质? 问题 3:NH3 的气味如何呢?如何闻气体的气味呢?请学生上来演示正确闻气体 的方法。 问题 4:NH3 的密度如何呢?现在不能通过实验测量,如何知道 NH3 与空气的密 度比较呢?怎样收集 NH3? 学生思考并回答问题,得出氨气的颜色、状态、气味、密度、水溶性。 通过问题组提示学生思考路径,引导学生根据氨气的分子式及以往知识经验, 自行得出 NH3 的部分物理性质。 活动 3【讲授】创设生活情境，理解氨的性质和用途 展示图片:阿拉斯加输油管道是世界上第
5、一条通往北极圈的原油管道,它所经 地区的冬季温度在-48C 至-51C 之间。为了维持原油在管道中一定的流速,必 须使沿线温度达到 60C 左右。那么问题来了,这样高的温度必然会使管道周围 冻土发生融化,使管道塌陷。 设计这条管道的工程师们是如何解决这个问题呢? 继续介绍:大家可以看到图片中,管道两侧有很多根支架,支架的顶端就是散热 片,请问液氨在这里起了什么作用?液氨在支架中是如何实现制冷的?大家可以 从液氨在支架中的状态变化来分析。 学生认真聆听,并思考液氨在支架中如何实现制冷作用。 通过介绍阿拉斯加输油管道,分析输油管道两侧支架中液氨状态变化及作用, 让学生在生动的实际应用中掌握知识。
6、活动 4【讲授】介绍哈伯合成氨化学史 介绍在合成氨工业中作出巨大贡献的化学家哈伯,以及合成氨在解决世界粮食 危机方面的重要意义。 认真聆听。 介绍化学家哈伯并阐述氨气在人类生产生活中重要应用,让学生知道氨气与我 们密切相关,激发学生继续探究氨气性质的兴 趣。 活动 5【讲授】探究 NH3 与 H2O 的反应，落实微粒观 一.NH3 的化学性质 (一)NH3 与 H2O 的反应 问题 1:通过分析氨气的组成可知 NH3 是一种什么类别物质? 问题 2:既然 NH3 作为一种非金属氢化物,是不是和 HCl 一样溶于水,溶液呈酸性 呢? 引出探究实验:向刚才变瘪的矿泉水瓶中注入少量酚酞。 问题 3:
7、溶液为什么变红? 问题4:溶液呈碱性,说明溶液中含有大量 OH-,NH3本身能电离出 OH-吗?NH3溶 于水仅仅是一个溶解的过程吗? 学生观察实验现象,思考并回答问题。 通过对 NH3 的组成分析,引出对氨水的酸碱性讨论,得出氨气与水发生反应的 结论。 深入实验,引发思考:如果把刚才实验的矿泉水瓶,置于热水中,我们又会看到什 么现象呢? 问题 5:为什么矿泉水瓶发生鼓胀,溶液颜色变浅? 学生得出结论:一水合氨受热易分解。 通过此实验得出一水合氨的不稳定性。 提问:氨水中有哪些微粒?与液氨有区别吗? 分析氨水中的微粒,以及与液氨的区别。 通过以上分析,帮助学生落实微粒观。 活动 6【活动】喷泉
8、实验演示，深化对喷泉原理的认识 学生对美丽的红色喷泉兴奋不已,并领会喷泉形成原理。 对书本上的喷泉实验装置进行改进,将 NH3 的制取与收集融于一体,一方面巩 固前面所讲的NH3部分物理性质及NH3的一种实验室制法,另一方面避免烧瓶 收集氨气时不能完全干燥或漏气或空气湿度大等因素导致实验不成功,课堂效 率低下。学生观察到明显的喷泉现象,有助于深化学生对喷泉实验基本原理的 认识,并产生浓厚的学习热情。 活动 7【导入】点滴板实验，得出 NH3 与酸反应，落实转化观 (二)NH3 与酸的反应 过渡:既然 NH3 极易溶于水,且水溶液呈碱性,那么 NH3 最容易和什么类别物质 反应? 问题 1:中学
9、化学中常见的酸有哪些? 展示三种酸,并分别打开瓶盖,学生观察三种酸产生现象的不同点。 同时,展示浓 氨水,打开瓶盖后,有股刺激性气味。 演示点滴板实验:滴加少量浓氨水于点滴板上,用玻璃棒分别蘸取少量三种酸, 观察现象。 请学生根据所观察的现象,总结归纳 NH3 与酸反应规律。 1.与易挥发性的酸反应,生成白烟 2.与难挥发性酸反应,无白烟现象 投影:NH3+HCl=NH4Cl 问题 3:你能写出氨气与硫酸、硝酸的化学方程式。 总结提升:氨能与多种酸发生反应,生成相应的铵盐。其实质均可用离子方程式 表示为:NH3+H+=NH4+ ,这就是铵态氮肥的制备原理。 学生思考、回答问题。通过实验现象总结
10、 NH3 与酸反应规律。练习书写方程 式。 通过演示点滴板实验,引导学生了解氨与酸反应的化学性质,补充认识氨易挥 发的物理性质。同时引导学生深入认识由氨制备氮肥的基本原理,回扣哈伯合 成氨解决世界粮食危机的重要意义,重点深化对物质转化观的理解。 活动 8【讲授】分析元素化合价，探究 NH3 的还原性，落实元素观 (三) NH3 的还原性 展示氮元素的常见化合价,NH3 中 N 元素化合价为 N 元素的最低价。 问题 1:从氧化还原角度分析,预测 NH3 具有什么性质? 问题 2:我们学过哪些强氧化性气体? (1)NH3 与 Cl2 的反应 投影:NH3 + Cl2 N2 + () 学生思考并预
11、测 Cl2 的还原产物及实验现象。 学生思考并预测有白烟现象。 演示实验: 向盛有 Cl2 的集气瓶中滴入几滴氨水,顿时有大量白烟现象产生,验 证了大家的预测。 投影:配平后的方程式,8NH3 + 3Cl2 = 6NH4Cl + N2 介绍反应用途:化工厂的储氯钢瓶或输氯管道中 Cl2 若发生泄漏,后果不堪设 想。可用浓氨水检验氨气是否泄漏。 继续对NH3与Cl2的反应方程式分析,Cl2的氧化性强,也只能把NH3氧化成N2, 说明 NH3 的还原性如何? 学生思考并回答,NH3 具有弱还原性。 通过设置问题提示学生分析物质化学性质的另一角度核心元素化合价,请 学生预测氨还可能有什么性质,然后通
12、过 NH3 与 Cl2 的反应证明学生的预测是 正确的,强化学生建立基于物质核心元素化合价预测物质性质的角度。 过渡:回扣前面哈伯合成氨化学史,科学家历经千辛万苦将 N2 合成 NH3,现在通 过这个反应,NH3 又轻易地转化回 N2,这显然不是我们想要的结果。能不能将 NH3 转化为更高价态的含氮化合物?这时,我们就要借助催化剂了,接下来,我们 学习氨气的催化氧化反应。 (2)NH3 与 O2 的催化氧化反应 投影: 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O 介绍催化剂可选择铂丝,但价格昂贵,也可选择价格低廉,催化活性较好的 Cr2O3。 播放微课实验视频:氨的催化氧化实验。 思考:为
13、什么烧瓶中出现红棕色气体,紫色石蕊试液变红? 引出此反应在工业上的重要用途:工业制硝酸。 认真聆听,并观看微课视频,理解氨的催化氧化反应在工业上的重要用途。 通过微课视频学习,理解氨的催化氧化反应在工业上的重要用途,激发学生学 习兴趣,提高课堂效率。 活动 9【讲授】概括整合，总结归纳 预测无机化合物化学性质的一般思路和方法 引导学生回顾氨的化学性质探究过程,并在此基础上总结预测研究无机元素化 合物化学性质的思路方法: 1.物质类别的角度 2.核心元素化合价的角度 3.物质特性的角度 总结整理氨的化学性质,掌握研究无机物化学性质的一般思路和方法。 帮助学生形成整体认识,有助于学生对本节课内容的掌握。形成研究无机化合 物性质的一般思路和方法。 活动 10【讲授】评述哈伯的功与过，落实科学价值观 联系回扣哈伯合成氨为人类作出的巨大贡献,同时讲述哈伯也因为合成氨应用 于工业制硝酸,在第一次世界大战时,为德国制造大量炸药,使当时的人们处于 水深火热中。引发学生对哈伯的功与过的思考,帮助学生形成正确的科学认识, 并寄语学生,希望同学们在深入研究科学时能将更多有益的一面展示给人类。 辩证地思考和讨论,进一步体会科学应用物质的重要意义,形成科学的认识。 本环节通过回扣哈伯合成氨化学史,引发学生对哈伯的功与过的思考,培养学 生建立辩证地认识和应用物质的科学价值观,落实化学核心素养的养成。
