氮及其化合物教学设计
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第二节氮及其化合物-人教版高中化学必修第二册(2019版)教案一、教学目标1.掌握氮分子及其化合物的成键方式;2.了解氮分子在生物和工业上的应用。
二、教学重点1.氮的成键方式;2.氨、硝酸和氮肥的结构与应用。
三、教学难点1.硝酸的制备;2.氮肥的应用。
四、教学方法1.讲授法:重点讲解氮和氮化合物的特点、结构和应用;2.示范法:对氮分子的结构、硝酸的制备和氮肥的应用进行演示;3.练习法:通过练习巩固学生对氮及其化合物的理解和应用。
五、教学内容与步骤1. 氮的特点及成键方式氮是一个化学元素,原子序数为7,属于非金属元素。
氮气是一种无色、无味、惰性气体,占空气中78%的比例。
氮分子由双原子氮原子(N2)组成,分子中的两个氮原子通过三重键相连。
2. 氨的结构与应用氨是一种无色气体,具有刺激性气味,属于碱性物质。
氨分子的结构为三角形,氮原子和三个氢原子在平面内呈三角形分布。
氨在生产硝酸、合成尿素、制造人工纤维等工业上有广泛应用,在农业上也可作为优质肥料。
3. 硝酸的制备及结构硝酸是一种无色、强酸性液体,为无机化学中的重要化合物。
制备硝酸的常见方法是通过硝化反应,将硝酸盐和浓硫酸反应生成硝酸。
硝酸分子中含有1个氮原子、3个氧原子和1个氢原子。
其中,氮原子与3个氧原子连接形成一个亚硝酰基(NO2),与氢原子连接形成亚硝酸基团(NO3)。
4. 氮肥的应用氮肥是以氮化合物为主要成分的肥料,在农业中有重要的作用。
例如,尿素是一种含氮肥料,可以促进植物的生长和产量。
在工业上,丙烯腈是一种含氮化合物,可以用于制造丙烯腈纤维。
六、教学反思本节课重点介绍了氮分子及其化合物的特点、结构和应用。
学生通过讲解、演示和练习的形式,理解了氮的成键方式、硝酸的制备和氮肥的应用,达到了教学目标。
但在教学过程中,教师需要注意创设情境,激发学生的兴趣,提高教学效果。
氮及其化合物第2课时◆教学目标1、结合化学实验,了解氨与水、酸或氧气的反应,知道氨的催化氧化反应是工业上制取硝酸的基础,知道铵盐是重要的氮肥。
2、通过对铵盐性质的学习,了解氨的实验室制法,知道铵盐的检验方法,培养学以致用的理念。
◆教学重难点1、氨气和铵盐的化学性质,铵根离子的检验。
2、喷泉实验,实验室制备氨气。
◆教学过程一、导入新课【视频】如需使用此资源,请插入资源“【化学天地】液氨”。
二、讲授新课【阅读理解】阅读教材p13的内容,完成表格,总结氨气的物理性质。
(一)氨1、物理性质【思考】氨作为制冷剂,是利用了它的什么性质? 试分析它有什么缺点?氨气很容易液化,液化时放热。
液氨气化时会吸收大量的热,使周围温度急剧降低。
缺点是有刺激性气味、有毒、可以燃烧和爆炸。
2、实验探究【实验5-6】喷泉实验在干燥的圆底烧瓶里充满NH3,用带有玻璃管和胶头滴管(预先吸入水)的橡胶塞塞紧瓶口。
倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯中(预先在水里滴入少量酚酞溶液)。
打开弹簧夹,挤压胶头滴管,使水进入烧瓶。
观察并描述现象,分析出现这些现象的可能原因。
实验现象:实验结论:反应原理:【视频】需使用此资源,请插入资源“【教学实验】氨溶于水的喷泉实验”。
【思考与交流】(1)根据以上实验,探究形成喷泉的原因是什么?(2)某同学做该实验时,打开止水夹后将胶头滴管内的水挤入烧瓶内,可并未产生喷泉,试分析实验失败可能的原因是什么?(3)若将NH3换为NO2,能否形成喷泉?若能形成,则实验后液体能否充满烧瓶?【总结】喷泉实验的原理及应用(1) 喷泉形成原理容器内外存在较大的压强差,在压强差的作用下,液体迅速流动,通过带有尖嘴的导管喷出来,即形成喷泉。
(2) 常见喷泉实验装置(3) 常见能形成喷泉的物质组合【课堂练习】例1 如图所示,烧瓶中充满a气体,滴管和烧杯中盛放足量b液体,将滴管中液体挤入烧瓶,打开止水夹f,能形成喷泉的是()A.a是Cl2,b是饱和NaCl溶液B.a是NO,b是H2OC.a是CO2,b是饱和NaHCO3溶液D.a是HCl,b是AgNO3溶液答案 D解析Cl2在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小,也不与NaCl反应,烧杯与烧瓶内压强相等,不能形成喷泉,A错误;NO不溶于水,与水不反应,压强不变,不能形成喷泉,B错误;CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度很小,也不与其反应,烧杯与烧瓶内压强相等,不能形成喷泉,C错误;HCl极易与AgNO3溶液反应,从而使烧瓶内压强减小,小于外界压强,能形成喷泉,D正确。
课题名称:氮及其重要化合物课程模块及章节:高三复习第四章第四节教学背景分析(一)课标的理解与把握课标描述:通过实验了解氮及其重要化合物的主要性质,理解其在生产中的应用和对生态环境的影响。
强调化学在生产、生活和社会可持续发展中的重大作用,培养学生学以致用的意识和水平,养成学生关心社会和生活实际的积极态度,有利于学生从更加开阔的视野、更加综合的视角,更加深刻地理解科学的价值、科学的局限和科学与社会、技术的相互关系。
(二)教材分析:我们选用的教材是《世纪金榜》,教材主干回顾、考点研析梯级演练三个内容安排,在复习的时候还需结合《必修1》教材相对应内容引导学生利用教材及复习资料实行学习。
在主干知识回顾中已将所有知识点以填空形式和图示表现,基础梳理部分对氮元素的单质、氧化物和酸的知识实行梳理,考点研析主要分析了氨气的实验室制法、硝酸的强氧化性及其应用,在教学过程中可将所有内容融合分为两课时实行梳理,第一课时梳理氮气、氧化物和硝酸,第二课时梳理氨和铵盐及氨气的实验室制法。
(三)学情分析:我们的学生普遍基础薄弱,对于高一学习的本节内容早已遗忘怠尽,特别是关于物质性质的化学反应方程式书写更是困难重重,所以,按照课标的要求,对本节内容无论是性质还是应用均需通过化学方程式来表现,引导学生从氮单质转化为氧化物继而转化为酸及盐的过程,理解氮元素在各步转化中的条件及产物。
其次,本节内容中涉及的应用和现象解释的识记知识,须协助学生整理出知识点并以问题形式学习与识记。
教学目标1.知道一氧化氮和二氧化氮的主要物理、化学性质的差异;2.能说出硝酸型酸雨的形成过程及对环境的影响;3.能准确书写由氮气转化为硝酸中的三步反应方程式,铜与浓硝酸、铜与稀硝酸、碳与浓硝酸、实验室制备氨气、氨的催化氧化、铵根离子的检验等反应的化学方程式;4.能分析实验室制氨气的原理、各装置作用及注意事项;5.能说出检验铵根离子的方法和现象。
教学重点和难点重点:1.能准确书写氮气转化为硝酸中的三步反应方程式,铜与浓硝酸、铜与稀硝酸、碳与浓硝酸、实验室制备氨气、氨的催化氧化、铵根离子的检验等反应的化学方程式;2.氨的实验室制法。
氮及其化合物教学设计一、引言氮是地球大气中最丰富的元素之一,也是生命中不可或缺的元素。
氮及其化合物在化学、生物、环境等领域具有广泛的应用和重要的研究价值。
本教学设计将以氮及其化合物为主题,通过探索氮的性质、制备方法和应用,培养学生对氮及其化合物的认识和理解。
二、教学目标1. 了解氮的基本性质,包括原子结构、物理性质和化学性质。
2. 掌握氮气的制备方法和应用。
3. 了解氨、硝酸和氮肥的制备方法和应用。
4. 培养学生的观察、实验和探究能力。
5. 培养学生的科学思维和解决问题的能力。
三、教学内容和步骤1. 氮的基本性质1.1 氮的原子结构:氮的原子序数为7,原子核中含有7个质子和中子,电子层结构为2, 5。
1.2 氮的物理性质:氮是一种无色、无味、无毒的气体,密度较大,不溶于水,不能直接支持燃烧。
1.3 氮的化学性质:氮在常温常压下是稳定的,不与大部分元素反应,但在高温高压下能与氢、氧等元素发生反应。
2. 氮气的制备方法和应用2.1 制备方法:2.1.1 空气分离法:利用空分设备将空气中的氮气和氧气分离。
2.1.2 液化法:将空气冷却至低温,使氮气液化。
2.2 应用:2.2.1 工业应用:氮气广泛应用于化工、电子、金属加工等行业,用作惰性气体、保护气体、冷却剂等。
2.2.2 医疗应用:氮气可用于医疗气体制备和药品生产等领域。
2.2.3 实验室应用:氮气可用于实验室中的反应保护、溶剂蒸发等实验操作。
3. 氨的制备方法和应用3.1 制备方法:3.1.1 氨气法:利用氮气和氢气在适当的条件下催化反应制备氨。
3.1.2 氨化法:将氮气和金属等反应制备氨。
3.2 应用:3.2.1 化肥制备:氨是制备氮肥的重要原料,广泛应用于农业生产中。
3.2.2 合成氨纤维:氨可用于合成尼龙等合成纤维的原料。
4. 硝酸的制备方法和应用4.1 制备方法:4.1.1 质子化法:将氮气与氧气在催化剂的作用下反应制备硝酸。
4.1.2 硝化法:将氨气和氧气在适当的条件下反应制备硝酸。
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高中化学必修二《氮及其化合物》教学设计【教学目标】(1)掌握氮的重要性质,了解氮在我们生活中的重要用途。
(2)掌握氮的氧化物的性质,氮的重要化合物的用途及硝酸的相关注意事项。
(3)掌握氮族元素的性质,理解氮族元素原子结构与性质递变规律。
【教学重点】氮及其重要化合物的性质及转化【教学难点】氮及其重要化合物的性质及相关实验【教学过程】一、导入我们上节课学习了硫的相关性质,掌握非金属元素的学习方法,那我们又知道空气中含量最多的元素为氮气,这节课我们就带着已有的学习方法,对氮及其化合物知识展开学习!二、知识讲解使用建议说明:《氮及其化合物》知识内容丰富,涉及面广,是高考命题的热点内容之一。
试题常以氮元素及其化合物知识为载体,考查基本概念、基本理论、实验、计算等,具有较强的综合性。
考点1 氮气、氮的氧化物、硝酸使用建议说明:考纲要求了解氮及其化合物的主要性质;了解氮的氧化物及其对环境的影响;了解硝酸的主要性质;通过浓硫酸、硝酸分别与不活泼金属、非金属的反应,认识浓硫酸、硝酸的强氧化性;通过比较浓硫酸与稀硫酸,浓硝酸与稀硝酸性质的差异,认识浓度、反应条件对反应产物的影响。
一、氮气()(1)分子结构:电子式为,结构式为,氮氮叁键键能大,分子结构稳定,化学性质不活泼。
(2)物理性质:纯净的氮气是无色无味的气体,难溶于水,空气中约占总体积的78%。
(3)化学性质:常温下性质稳定,可作保护气;但在高温、放电、点燃等条件下能与、、IIA族的Mg、Ca等发生化学反应,即发生氮的固定(将空气中的氮气转变为含氮化合物的过程,有自然固氮和人工固氮两种形式)。
中N元素0价,为N的中间价态,既有氧化性又有还原性。
①与反应:②与反应:③与活泼金属反应:(4)氮气的用途:化工原料;液氮是火箭燃烧的推进剂;还可用作医疗、保护气等。
二、氮的氧化物(1)氮的氧化物简介:氮元素有、、、、五种正价态,对应有六种氧化物种类色态化学性质无色气体较不活泼NO无色气体活泼,不溶于水(亚硝酸酐)蓝色液体()常温极易分解为NO,红棕色气体较活泼,与水反应无色气体较活泼,受热易分解(硝酸酸酐)无色固体气态时不稳定,易分解(2)NO和的重要性质和制法①性质:(易被氧气氧化,无色气体转化为红棕色);(平衡体系);(工业制硝酸);(尾气吸收);有较强的氧化性,能使湿润的KI淀粉试纸变蓝。
氮及其化合物教学设计氮及其化合物教学设计一、设计背景氮是化学中的一种重要元素,它广泛存在于自然界中,且在生物体中占有重要地位。
氮及其化合物是现代工业和农业中不可或缺的原料和产品。
因此,对于氮及其化合物的学习具有重要的意义。
二、教学目标1.理解氮的性质和重要地位;2.掌握氮气的制备方法;3.了解氨气、硝酸和尿素的结构、性质及其用途;4.能够分析氮化合物的化学反应。
三、教学内容1.氮的性质和重要地位;2.氮气的制备方法;3.氨气、硝酸和尿素的结构、性质及应用;4.氮化合物的化学反应。
四、教学步骤步骤一:导入(5分钟)教师出示一个装满液氮的漏斗,通过相变过程向学生介绍氮的冷却效果。
然后提出问题:“你们知道为什么冬天会感觉特别冷吗?”以激发学生对氮的兴趣,引导学生思考氮的性质和重要地位。
步骤二:学习氮的性质和重要地位(15分钟)1.学生自主阅读有关氮的性质和重要地位的教材,了解氮在自然界和生物体中的分布和作用。
2.课堂上进行师生互动,学生分享自己的认识和理解。
步骤三:学习氮气的制备方法(20分钟)1.学生了解氮气的制备方法,包括空气的分离、液氮的制备等。
2.学生模仿实验,观察并描述液氮的制备过程。
步骤四:学习氨气、硝酸和尿素的结构、性质及应用(30分钟)1.教师给予学生关于氨气、硝酸和尿素结构、性质及应用方面的相关知识,学生通过实例分析理解其在工业和农业中的重要性。
2.学生自主探究和实验,验证硝酸和尿素的性质和反应。
步骤五:学习氮化合物的化学反应(30分钟)1.教师以示例和案例的形式给出氮化合物的化学反应,引导学生分析氮化合物的化学性质和反应机制。
2.学生自主完成实验,观察氮化合物的化学反应结果,并记录实验数据。
步骤六:总结与评价(10分钟)学生对所学知识进行总结,教师给予评价和指导。
五、教学手段1.黑板、多媒体设备和实验器材等;2.教师授课、学生自主探究、实验操作等方式。
六、教学评价1.通过课堂互动等方式,对学生的参与度和理解程度进行评估;2.通过实验记录和评价,评估学生对于化学反应的分析能力和实验操作的熟练程度。
第2节氮及其化合物
第3课时
一、教学目标
1.结合实验探究,了解硝酸的主要性质—不稳定性和强氧化性,知道硝酸是重要的化工原料。
2.了解酸雨的概念,知道酸雨的形成原因是二氧化硫和二氧化氮进入大气,知道酸雨会严重危害环境,增强环保意识。
二、教学重难点
重点:硝酸的不稳定性和强氧化性。
难点:硝酸的不稳定性和强氧化性。
三、教学准备
教学PPT。
铜丝、浓硝酸、稀硝酸、烧杯、导管、橡胶塞、NaOH溶液等。
四、教学过程
五、板书设计
第二节氮及其化合物
第3课时
一、硝酸
1.物理性质:硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。
2.化学性质:
不稳定性:
强氧化性:
8HNO3(稀) + 3Cu3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
4HNO3(浓) + Cu Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O
二、酸雨及其防治措施
1.概念:pH小于5.6的雨水。
2.成因:主要是大气中的SO2与NO x溶于水形成的。
3.分类:
硫酸型酸雨:
硝酸型酸雨:
4.危害
5.防治措施。
氮气及氮的氧化物的性质教学设计
毕家海考纲要求:1.了解氮元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2.了解氮元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
教学重点:氮的氧化物的性质及其对环境的影响
教学过程:
1.氮元素在自然界中的存在:
a:游离态b:化合态
2.氮气
(1)氮气的性质。
(2)氮的固定
3.氮的氧化物
(1)氮有多种价态的氧化物,如N2O、NO、NO2、N2O4、N2O3、N2O5等
(2)NO和NO2的比较
思考:①如何收集NO 和NO 2?
②如何验证某无色气体为NO ?
巩固练习:
1. 写出俗语“雷雨发庄稼”中所涉及到的三个化学反应方程式。
2.下列环境问题与NO 2的排放有关的是_________。
A.酸雨
B.臭氧空洞
C.温室效应
D.光化学烟雾
E.PM2.5
F.水体富营养化
3.标准状况下,一试管NO 2和O 2的混合气体(体积比为4∶1),倒置在水槽中,水充满整个试管。
假设试管中溶质不扩散,其物质的量浓度为________。
4.随着我国汽车年销量的大幅增加,空气环境受到了很大的污染。
汽车尾气装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示,下列说法正确的是( )
A.反应中NO 为氧化剂,N 2为氧化产物
B.汽车尾气的主要污染成分包括CO 、NO 和N 2
C.NO 和O 2必须在催化剂表面才能反应
D.催化转化总化学方程式为2NO +O 2+4CO =====催化剂
4CO 2+N 2
练后小结:
常见的NO x 尾气处理方法
(1)碱液吸收法
2NO 2+2NaOH===NaNO 3+NaNO 2+H 2O
NO 2+NO +2NaOH===2NaNO 2+H 2O
一般适合工业尾气中NO x 的处理。
(2)催化转化:在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N 2)或NO x 与CO 在一定温度下催化转化为无毒气体(N 2和CO 2)。
一般适用于汽车尾气的处理。
有关氮的氧化物溶于水的计算
(1)关系式法
①NO 2和O 2的混合气体溶于水时,由4NO 2+O 2+2H 2O===4HNO 3①
可知,当体积比V (NO 2)∶V (O 2)
⎩⎪⎨⎪⎧=4∶1,恰好完全反应>4∶1,NO 2过量,剩余气体为NO <4∶1,O 2过量,剩余气体为O 2
②NO 和O 2的混合气体溶于水时,其反应是2NO +O 2===2NO 2,4NO 2+O 2+2H 2O===4HNO 3,总反应式为4NO +3O 2+2H 2O===4HNO 3②
可知,当体积比V (NO)∶V (O 2)
⎩⎪⎨⎪⎧=4∶3,恰好完全反应>4∶3,NO 过量,剩余气体为NO <4∶3,O 2过量,剩余气体为O 2
注意:4NO 2+O 2和4NO +3O 2从组成上均相当于2N 2O 5,即①、②两反应式都与N 2O 5+H 2O===2HNO 3等效。
这不仅是记忆①②两式的一种好方法,也为上述问题的解法提供了新的解题思路,即利用混合气体中的N 、O 原子个数比进行分析判断:
N (N)∶N (O)⎩⎨⎧<2∶5,剩余O 2
=2∶5,恰好完全反应>2∶5,剩余NO
(2)电子守恒法
当NO x 转化为硝酸时要失去电子,如果是NO x 与O 2混合,则反应中O 2得到的电子数与NO x 失去的电子数相等。