第四节氨硝酸硫酸

第四节 氨 硝酸 硫酸 (第一课时) 来宾高级中学 化学教研组 陈福连 一、教学目标 1、 通过观察与实验，了解氨气的结构、性质、用途及相互关系（重点） 2、 了解有关氨水的性质，了解液氨和氨水的区别（难点） 二、教学准备：投影仪 球棍模型，比例模型，铁架台（带铁圈），导管，充满氨气的圆底烧瓶夹子，滴管，双孔塞，烧杯，水，酚酞等 三、学习过程： [新闻导课] 据新安晚报消息: 2007年4月8日早晨，一辆装有22吨液氨的槽罐车，在铜陵市某地发生泄漏， 槽罐喷出的白色气柱有四五米高，发出的“哧哧”声一里开外就能听到，现场被浓烈的刺激性气味所包围。事发地点距离长江的直线距离仅500米，很有可能导致长江污染，须及时处置…… [思考与交流] 1. 你从这一新闻报道及图片得到什么启示？ 2、从报道中你能总结出氨气的哪些性质？ 3、如何吸收泄露而弥漫在空气中的氨气？ [学生讨论] 小组讨论后，请一同学小结讨论结果。 [板书] 一、氨气的物理性质 [教师展示] 拿出一瓶氨气引导学生从颜色、气味、状态、密度等方面进行归纳，并与以上讨论结果进行对比。 [问题] 对于有刺激性气味的气体或未知气体应当如何闻其气味？ A． 学生活动预设：凑近闻，扇闻 B． 教师活动预设：若学生用凑近法闻，降解危险性，若学生 用扇闻法，加以肯定。 [小结] 氨气的物理性质：无色，有刺激性气味的气体，密度 小于空气，易液化(因为氨气可液化后放在槽罐车中运输)。 [提出疑问] 上述报道的图片中消防队员为什么用水龙头 对空中喷洒？ [猜测] 是否用水吸收空气中弥漫的氨气呢？氨气在水中 的溶解性如何呢？下面我们一起来探究这个问题。 [学生活动] 实验探究----氨溶于水的喷泉实验： 实验步骤 在干燥的圆底烧瓶中充满 　　　 ，用带有玻璃管和滴管（滴管里预先吸入 　 ）的塞子塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入剩有 　　 的烧杯（预先在 　　里滴入少量 　　 溶液）。轻压滴管，使少量的 　 进入烧瓶。 实验现象 产生该现 象的原因 实验结论 氨气 　 溶于水，其水溶液呈 　性 【归纳整理】：“喷泉”的形成原理 （1） 、喷泉形成的原理：__________________________________________________________ (2)、常见形成喷泉的气体和吸收剂： 气体 HCl NH3 CO2、Cl2、SO2、H2S NO2+O2 吸收剂 ______或___ ____溶液 ________或盐酸 _______溶液 水 [过渡]水是中性的，氨分子也没有氢氧根离子，那么氨水为什么会显碱性呢？氨水的成分又是什么呢？ [板书] 二、氨气的化学性质： [提出问题] 氨水有氨气的刺激性气味？说明氨水中有什么微粒？ A、学生活动预设：说明氨水中有氨气分子存在。 B、教师活动预设： 氨气溶于水形成氨水的过程，是简单的物理过程吗？会有怎样的反应发生呢？ [设想推测] 假设NH3不和水反应，只是简单的溶于水，那么溶液中只存在NH3分子和H2O分子，这时溶液应该是中性的。 [学生实验验证] 加紫色石蕊试液检验溶液的酸碱性。 [现象及结论] 石蕊试液变红，表明氨气与水反应后溶液呈碱性。 A、学生活动预设： 氨水中的粒子：NH3、H2O、NH3·H2O 、NH4＋、OH－ B、教师活动预设： 其中一水合氨很不稳定，受热会分解。 [提出问题] 液氨与氨水有何不同？ [学生活动] 讨论液氨与氨水的不同，并完成下列表格： 液氨 氨水 物质成分 粒子种类 主要性质 存在条件 [学生活动] 根据以上探讨的知识写出氨气与水发生的反应 [板书] （1）与水反应： NH3＋H2O NH3·H2O NH4＋＋OH－ [拓展] 在标准状况下，1L水中溶解700LNH3，所得溶液的密度为0.9g·cm－3，则氨水的浓度为（　　） 　　　　A．18.4mol·L－1　　　　　　 　 B．20.4mol·L－1 　　　　C．34.7％　　　　 　　　　　　 D．52.2％ [学生活动] 动手练习。 [解析] 氨水的溶质是NH3.H2O，但计算氨水的浓度时，溶质以NH3 分子计算。 氨水的物质的量浓度为mol·L－1 　　氨水质量分数的计算结果为：34.7％ 故选择A、C。 [小魔术] 请两位同学上讲台演示，一位同学手拿玻璃棒蘸点浓氨水，另一位同学拿玻璃棒蘸点浓盐酸，然后相互靠近，但 不接触，观察现象。 [学生活动] 观察现象，写出反应化学方程式。 [现象] 两玻璃棒相互靠近时有大量白烟产生。 [板书] (2)与酸的反应： NH3＋HCl＝NH4Cl [实验探究] 上述实验有它的不足之处：由于浓氨水和浓盐酸本身都可以在空气中形成白雾，导致反应后形成的白烟现象不太明显，有学生会误认为这是浓氨水或浓盐酸本身在空气中形成白雾，因而说服力不强。请同学们来设计一个说服力更强的实验？ [师生共同活动] 学生探讨，教师给予适当的指导，小结并肯定可行的实验方案，同时自己给出一种具有参考价值的方案，给学生演示： 取一根两端开口的长玻璃管，一端塞入浸有浓盐酸的脱脂棉，另一端塞入浸有浓氨水的脱脂棉，然后两端用橡皮塞塞紧，仔细观察实验现象。 [问题讨论] 上述实验中我们可明显看到一段时间后，在玻璃管中间偏向浓盐酸的一端先出现白烟，然后白烟向两端逐渐扩散。请问为什么起初偏向浓盐酸的一端先出现白烟呢？ [学生讨论] 在教师的提示下，由学生讨论得出答案：因为分子量小的氨分子扩散的速度快，所以两种气体分子在靠近浓盐酸的一端先相遇产生白烟。 [练习] NH3也可与其它酸发生类似的反应，请同学们动手练习： NH3＋HNO3＝NH4NO3 2NH3＋H2SO4＝（NH4）2SO4 [思考] 生产Cl2的化工厂常用浓氨水来检查生产设备和管道是否漏气，如有白烟生成，则说明已发生漏气，这是为什么 [学生猜想] 一定是氯气与氨气发生反应后有氨化铵固体小颗粒在空气中呈白烟状，来检查生产设备和管道是否漏气。 [教师解析] 反应原理：3Cl2 +2NH3 = 6HCl +N2 HCl + NH3 = NH4Cl。 [过渡] 在上述氨气与水、氨气与酸的反应中，氮元素的化合价都没有发生变化，那么它能否发生氧化还原反应呢？请同学们阅读课文P98-99的思考与交流讨论，思考下列问题： [问题1] 氮气怎样转化为氨气？ [讲解] 前面我们提到过，德国化学家弗里茨·哈伯因为发明合成氨方法而获得诺贝尔化学奖。那么他是怎样合成氨气的呢？其实他的方法就是用氮气和氢气为原料，在高温、高压、催化剂的条件下来合成氨气。 [引申] 哈伯合成氨法是人工固氮的重要方法，那么什么是氮的固定？一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮也是氮的固定吗？ [学生讨论] 将游离的氮转变为氮的化合物的方法是氮的固定。一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮是氮的化合物间的转化，因而不是氮的固定。 [问题2] 氨气中氮元素的化合价是多少？与氧气如何反应？ [学生讨论] 氨气中氮的化合价为-3价，在化学反应中它的化合价可以升高，具有还原性。 [板书] （3）氨气的还原性： 4NH3＋5O2 4NO＋6H2O N2 NH3 NO NO2 HNO3 O2 O2 H2O [问题3] 按照课文的思考与交流讨论工业上制HNO3的流程图，写出各步反应的化学方程式。 请同学们课后在作业本上完成上图的各步反应。 [过渡] 我们知道物质的性质决定了它的用途，大家能否根据氨气的性质推测氨气可能具有哪些用途？ [学生讨论小结] 氨的用途： 因为氨气易液化，故可作致冷剂； 因为氨气极易溶于水，故可制氨水； 因为氨气可与酸反应生成铵盐，故可制氨肥； 因为氨气具有还原性，故可被氧化制硝酸…… [总结] 这节课我们主要学习了氨气物理性质、化学性质及用途，实验室如何来制取氨气呢？我们下节课继续学习。 [作业布置] [板书设计] x4.4.1 氨气的性质 1、氨的物理性质： 1）氨是无色气体,有刺激性气味；2)易液化；3)比空气轻; 4)极易溶于水。 2、氨的化学性质： （1）NH3与水的反应： NH3＋H2O NH3·H2O NH4＋＋OH－ （2）NH3与酸的反应：NH3＋HCl＝NH4Cl、 NH3＋HNO3＝NH4NO3、 2NH3＋H2SO4＝（NH4）2SO4 （3）NH3的还原性： 4NH3＋5O2 4NO＋6H2O 3、氨的用途： 5