高中化学专题7氮与社会可持续发展第3单元含氮化合物的合理使用教案苏教版2
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第三单元含氮化合物的合理使用新课程标准1. 通过实验探究了解铁盐的主要性质,认识较盐在农业生产中的应用和对生态环境的影响。
2. 了解氨气的实险室制法。
3.了解NoX 对大气质量的影响。
学业质量水平 合格性要求1 .能从物质类别和元素价态变化的视角说明含藏物质之间的转化。
(水平1)2 .能依据实险室制氮气的设计改进或优化实险方案敢于质疑勇于创新。
(水平2) 等级性要求能运用绿色化学的思想对化学品的生产和使用进行评估,提出处理环境污染物的建议。
(水平3)图说考点原理:氯化隹与消石灰反应基础知识—自学・思记・尝试[新知预习]一、铁盐 1 .铁盐:⑴概念:由 ________ 和形成的离子化合物。
赳氧化物 的来源 引起光化 学烟雾 形成硝酸型酸南 短磷富营 养化 处理汽车尾气 无色、易溶于水的晶体 不稳定,受热易4海低温、避光 原存铉根离子的检验与碱反应J装置:固体加热制气装置 干燥:碱石灰 收集:向下排空气法验满:湿润的红色石族试纸 尾气吸收:防倒吸饯态馆肥硝态负肥尿案常见策肥 实验室制备氨 钱盐的性质源氧化物的无害化处理X合的理用含化物合使(2)物理性质:多为无色、水的晶体,都含有离子。
(3)化学性质: ①不稳定性: a. NHK1受热分解:ob. NH4HCO3受热分解: ________________________________________ ②与碱反应:钱盐与碱溶液反应的离子方程式: a.在稀溶液中不加热:NH↑+OH -=NH 3H 2Oo b.加热时或浓溶液:0 (4)钱根的检验: 【实验装置及操作】------------ )福献I ------------ 钱盐(NHj)I 炉I 无色气体(N%)NFU 的检验原理是:NHi 遇OH -在加热条件下放出NH3。
2 .氨气的实验室制法⑴原理:2NH 4C1+Ca(OH )2=^=CaC12+2NH 3t+2H 2O (2)装置①发生装置:固体+固体—→气体,与实验室利用氯酸钾和二氧化锌加热制取氧气的装置相同。
微专题2 化学中无机框图推断题解题方法无机框图题由于题目字数少,题目及所提供的信息新颖且简洁,因此审题就显得尤为重要。
1.解题步骤一般分为四步(1)审读——仔细读题,审清题意。
读题,包括阅读求解要求。
求解要求,往往亦能给学生以重要的启示,这点不能忽略。
(2)找眼——找准“题眼”,即找准解题的突破口,然后联系信息及所学知识,应用正逆向思维、发散收敛思维、横向纵向思维等多种思维方式,进行综合分析、推理。
“找眼”是解题的关键。
(3)解答——看清要求,认真解答。
“解答”是解题的落脚点。
(4)检验——看推理是否符合题意。
“检验”是解答正确的保证。
在上述各步中,最重要的是第(2)步:找解题的突破口。
找到了“题眼”,其他问题就迎刃而解。
但第(4)步也不要忽视。
2.寻找“题眼”有下列一些途径(1)从物质的组成、结构方面去寻找。
(2)从典型性质去寻找。
(3)从反应现象去寻找。
(4)从反应类型去寻找。
(5)从反应条件去寻找。
3.推断题的解题方法有顺推法、逆推法、猜测论证法、迁移法、分割法、枚举法等。
【典例】从某物质A的水溶液出发有如图所示的转化关系:回答下列问题:(1)写出C、D、E的化学式:C________;D________;E________。
(2)检验B溶液中阴离子的实验操作和实验现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)写出下列反应的离子方程式:①A+足量NaOH 溶液――→△_____________________________________________________________________________________________________。
7.3含氮化合物的合理使用一、教学目标1.熟悉铵盐的性质与转化,掌握铵盐的物理性质和化学性质,提高宏观辨识与模型认知能力。
2.能够根据铵盐的性质提出探究问题,并会设计实验探究氨气的制法、铵根离子的检验等。
3.理解氮氧化物(NO、NO2)的来源和性质及对环境的影响。
4.认识氮氧化物对人体健康、社会可持续发展可能带来的双重影响,科学合理地选择和应用物质及其变化。
二、教学重点及难点重点铵盐的性质与转化难点氨气的制法、铵根离子的检验三、教学方法实验探究法、讲授法、讨论法四、教学工具PPT、视频五、教学过程【问】铵盐是什么?有哪些?【生】由铵根离子和酸根离子构成的化合物叫做铵盐。
【问】铵盐常见的有哪些?【生】NH4Cl 、(NH4)2SO4、NH4NO3、NH4HCO3探究实验1加热碳酸氢铵【生】实验现象:试管中固体逐渐减少,试纸变蓝实验结论:NH4HCO3分解产生NH3NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O探究实验2【生】实验现象:固体逐渐减少,产生有刺激性气味气体,试管口有白色固体生成实验结论:NH4Cl受热分解产生NH3NH4Cl NH3↑+HCl↑探究实验3【生】实验现象:试管中有刺激性气味气体产生,试纸变蓝实验结论:NH4Cl和NaOH热反应生成NH3NH4Cl+NaOH NaCl+NH3↑+H2O【总结】铵盐化学性质不稳定性:铵盐加热生成氨气与碱反应:所有铵盐遇碱共热都可以生成氨气。
【问】铵盐与碱的反应实质是什么?【生】NH4++OH−NH3↑+H2O【讲述】三、NH4+的检验原理:四、 实验室制氨气【问】 实验室制氨气的反应原理是什么?装置选择哪些?干燥和收集方法分别是什么?验满方法和尾气处理怎么操作?【生】 Ca(OH)2+2NH 4Cl △CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O(1)制取氨时,不能用硝酸铵代替氯化铵。
因为硝酸铵在加热过程中可能发生爆炸性的反应,发生危险。
(2)制取氨时,不能用氢氧化钠代替熟石灰。
第三单元含氮化合物的合理使用发展目标体系构建1.能以含氮化合物之间的转化为例,分析和探讨化学工业对人类健康、社会可持续发展可能带来的双重影响。
2。
能运用绿色化学的思想对化学品的生产和使用进行初步的评估,提出处理环境污染物的建议。
一、铵盐的性质1.铵盐:由铵根离子与酸根离子形成的离子化合物。
2.物理性质:多为无色、易溶于水的晶体。
3.化学性质(1)不稳定性:①NH4Cl受热容易分解:NH4Cl错误!NH3↑+HCl↑(填化学方程式)。
②NH4HCO3受热容易分解:NH4HCO3错误!NH3↑+H2O+CO2↑(填化学方程式)。
(2)与强碱的反应:①固体反应:NH4Cl与NaOH反应的化学方程式为NH4Cl+NaOH错误!NH3↑+NaCl+H2O.②固体反应:NH4Cl与Ca(OH)2反应的化学方程式为2NH4Cl +Ca(OH)2错误!CaCl2+2NH3↑+2H2O。
③溶液中铵盐与强碱反应的离子方程式(加热)为NH错误!+OH-错误!NH3↑+H2O。
稀溶液中铵盐与强碱反应的离子方程式(不加热)为NH+,4+OH-===NH3·H2O。
有两瓶溶液是NH4Cl溶液和NaCl溶液,如何区分?[提示]取其中一种待测液于试管中,向其中滴加浓NaOH 溶液,加热试管,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若试纸变蓝则证明该溶液为NH4Cl溶液,否则为NaCl溶液。
二、常见氮肥及其使用1.常见氮肥分类性质特点注意事项铵态氮易溶于水、不稳定、与碱反应低温保存,深施盖土,避免受热;不可与碱性物质(如草木灰等)混合使用2.合理使用化肥(1)考虑因素:土壤酸碱性、作物营养状况、化肥本身性质。
(2)过量施用化肥的危害①长期使用化肥的土壤容易酸化、板结。
②部分化肥随着雨水流入溪水、河水和湖泊,造成水体富营养化,产生水华等污染。
微点拨:坚持优先保护环境,科学合理的使用化肥。
三、氮氧化物的无害化处理1.氮氧化物(NO x)是大气污染物,主要包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)。
2.主要危害(1)NO2会形成酸雨。
(2)氮氧化物与臭氧和一些碳氢化合物在紫外线的照射下发生作用后,产生一种有毒的烟雾,人们称它为光化学烟雾。
3.减少氮氧化物的措施(1)以甲醇、液化气代替汽油。
(2)安装汽车尾气净化装置,将NO x转化为中性的、无污染的氮气;净化装置中NO、CO在催化剂作用下反应的化学方程式为:2NO+2CO错误!N2+2CO2.(3)使用以液化天然气(LNG)或高效燃料电池作为动力的新型环保汽车。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)铵盐易溶于水,可用作氮肥,贮存时要密封包装且放于阴凉处。
(√)(2)NH4HCO3与足量NaOH溶液共热时,发生反应的离子方程式为NH错误!+OH-错误!NH3↑+H2O。
(3)检验NH错误!时,往试样中加入NaOH溶液,微热,用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出的气体。
(4)颜色、热稳定性是气体收集方法的主要依据。
2.以下性质不属于铵盐的通性的是()A.易溶于水B.含有NH错误!C.可分解放出氮气D.能与碱反应放出氨气C[铵盐多为无色晶体,易溶于水,均含有NH错误!,都能与碱反应放出氨气,A、B、D项属于铵盐的通性.]3.根据下表中右栏所列化肥的性质,从下列使用注意事项中选择合适的项(可选多项),将其序号填入下表的右栏中。
a.贮存和运输时要密封,不要受潮或曝晒;施用后要盖土或立即灌溉.b.不要与碱性物质混放或混用。
c.不能与易燃物质混在一起;结块时,不要用铁锤砸碎.d.不宜长期使用。
(碳铵)解,温度越高分解越快,遇碱时放出氨气;在土壤中不残留有害物质②硝酸铵(硝铵)易溶于水,受热易分解,遇碱放出氨气,在高温或受猛烈撞击时易爆炸③硫酸铵(硫铵)易溶于水,吸湿性小,常温下稳定,遇碱时放出氨气;长期使用会使土壤酸化、板结④硫酸钾易溶于水;长期使用会使土壤酸化、板结[答案]①ab②abc③bd④d探究氨气的实验室制法(素养养成——科学探究与创新意识)材料11727年,英国化学家哈尔斯将氯化铵与熟石灰的混合物在水封闭的曲颈瓶中加热,只见水被吸入瓶中并没有气体放出。
1774年,英国化学家普里斯特里重做这个实验,他采用汞代替水来密封曲颈瓶,即排汞取气法,制得了碱空气(氨气)。
材料21904年,哈伯开始研究合成氨的工业化生产.1908年,哈伯和助手设计了一种高压罐,将体系加压到200个标准大气压,并加热到550 ℃,用铀作催化剂,每小时可以生产几百毫升的液氨。
哈伯成为第一个从空气中制造出氨的科学家,使人类从此摆脱了依靠天然氮肥的被动局面,加速了世界农业的发展。
为表彰哈伯的这一贡献,瑞典科学院把1918年的诺贝尔化学奖颁给了哈伯.[问题1]英国化学家哈尔斯的实验为什么没有制得氨气?他的实验为现在实验室中制取氨气提供了哪些启示?[提示]氨气易溶于水,所以只见水被吸入瓶中并没有气体放出。
他的实验提示我们不能用排水法收集氨气,而且将氨气通入水中时要防止倒吸.[问题2]化学家普里斯特里制得氨气后研究发现氨可以在纯氧中燃烧,该反应是一个置换反应,请写出该反应的化学方程式。
[提示]4NH3+3O2错误!2N2+6H2O.[问题3]根据材料2:分析实验室为什么不选择哈伯制备氨气的方法来制备氨气?[提示]哈伯制备氨气的方法需要高温、高压,条件较高,实际操作比较困难,不适合实验室制备。
实验室制备氨气的方法1.氨气的实验室制法(1)原理:2NH4Cl+Ca(OH)2错误!CaCl2+2NH3↑+2H2O。
(2)装置:①发生装置:固体+固体错误!气体,与实验室利用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气的装置相同.②净化装置:通常用碱石灰干燥氨气,不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥。
(3)收集方法:向下排空气法收集,试管口塞一团疏松的棉花团,目的是防止氨气与空气形成对流,以收集到较纯净的氨气。
(4)验满方法:①方法一:用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近,若变蓝,说明已经收集满。
②方法二:用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟生成,说明已经收集满。
(5)尾气处理:多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸润的棉花球)以避免污染空气.在吸收时要防止倒吸,常采用的装置有:2.实验室快速制氨气的方法(1)加热浓氨水法:NH3·H2O不稳定,受热易分解生成NH3:NH3·H2O错误!NH3↑+H2O,故可直接加热浓氨水制备NH3。
(2)浓氨水加固体NaOH(或生石灰、碱石灰)法:固体NaOH 溶于水放出大量的热,会促使氨水分解,而生石灰可与水反应生成Ca(OH)2,同时反应放热,也会促使氨水分解,故可在常温下向固体NaOH或CaO中滴加浓氨水来制备NH3。
反应装置图分别为1.实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是()A.①是氨气发生装置B.③是氨气发生装置C.②是氨气吸收装置D.④是氨气收集、检验装置B[①中NH4Cl受热易分解生成NH3和HCl,但在试管口附近两者又能结合生成NH4Cl,所以不能用于制取NH3;②中的漏斗位置过低,不能防止倒吸,漏斗要紧贴水面;③可用于NH3的发生装置,利用浓氨水和生石灰等制取NH3;④中试管口应放一团干燥的棉花,减少NH3与空气的对流。
]2.实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制取氨气,下图A和B是常用的气体发生装置。
(1)实验室制氨气时反应的化学方程式是________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________ ___________,应选用的装置是________;若改用浓氨水和NaOH固体制氨气时,应选取的装置是________.(2)为了得到干燥的氨气,实验室常使用________做干燥剂(请从碱石灰、浓硫酸、氯化钠中选出一种物质)。
(3)实验室常用________法收集氨气.在标准状况下,将盛满氨气的集气瓶倒置于水中(假设溶质全部在集气瓶内),则所得溶液的物质的量浓度为________。
[解析](1)实验室制氨气时利用熟石灰与氯化铵加热反应制取,反应的化学方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2错误!CaCl2+2H2O +2NH3↑,反应需要加热,应选用的装置是A;若改用浓氨水和NaOH固体制氨气时,由于不需要加热,应选取的装置是B.(2)氨气是碱性气体,因此为了得到干燥的氨气,实验室常使用碱石灰做干燥剂,氯化钠不能作干燥剂。
(3)氨气极易溶于水,且密度小于空气,实验室常用向下排空气法收集氨气。
在标准状况下,将盛满氨气的集气瓶倒置于水中(假设溶质全部在集气瓶内),由于氨气极易溶于水,水充满集气瓶,则所得溶液的物质的量浓度为错误!≈0.045 mol/L.[答案](1)2NH4Cl+Ca(OH)2错误!CaCl2+2H2O+2NH3↑A B(2)碱石灰(3)向下排空气0。
045 mol/L1.下列关于铵盐的叙述中正确的是()①所有铵盐中氮元素的化合价都是-3价②所有铵盐都溶于水③铵态氮肥不应与草木灰混合使用④铵盐都是离子化合物⑤铵盐都能与碱反应,不能与酸反应A.①③④B.②③④C.①②③④D.①②③④⑤B[NH4NO3中氮元素有-3价和+5价,①错误;NH4HCO3既能与碱反应,也能与酸反应,⑤错误。
故B项正确。
] 2.月季花适宜在酸性土壤中生长。
某同学给月季花施肥前,对下列氮肥溶液的pH进行了测定,结果如下:化肥名称尿素碳酸氢铵硫酸铵氨水溶液的pH78511该同学最好选用()A.尿素B.碳酸氢铵C.硫酸铵D.氨水C[根据题意应选择水溶液显酸性的化肥。
]3.下列离子方程式书写正确的是()A.实验室用氯化铵和熟石灰制氨:NH+4+OH-错误!NH3↑+H2O B.NaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热:NH错误!+OH-错误!NH3·H2O C.氨水中加盐酸:NH3·H2O+H+===NH错误!+H2OD.氨水中加入氯化铁溶液:Fe2++2NH3·H2O===2NH错误!+Fe(OH)2↓C[A项,该反应属于固体间的加热反应,不能书写相应的离子方程式;B项,加热条件下NH3·H2O应分解为NH3和H2O,离子方程式应为NH错误!+OH-错误!NH3↑+H2O;C项,符合反应原理及离子方程式书写要求;D项,向氨水中滴加FeCl3溶液应生成Fe(OH)3沉淀,离子方程式为Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH+,4。