专题4 第二单元 氮肥的生产和使用

专题4 第二单元 氮肥的生产和使用

阳光化学吴

一、教学目标：

1.掌握氨的物理、化学性质。

?2.掌握铵盐的性质及NH4的检验。

3.运用实验探究方法学习“氨的性质”和“铵盐的性质”。 4.到附近农村，向有经验的农民咨询，了解使用铵态氮肥的注意事项，增加学生的感性认识，使学生易于理解，印象深刻，并增加兴趣。 5.认识氮肥与人类生产、生活的密切关系。

6.创设探究问题的情境，活跃学生思维，激发求知欲。

7.从NH3分子的结构上去强化对“结构决定性质”的理解。

二、教学重难点： 1.教学重点：

“氨的性质”和“铵盐的性质”。

2.教学难点

运用实验探究方法学习“氨的性质”和“铵盐的性质”。

三、教学方法： 四、教学过程 （一）课堂导入：

师 请问，目前世界上最有名的魔术师是哪一位？ 生 是美国的大卫！（他在2004年曾来我们省的南京市演出过） 师 对！是他。他的魔术水平很高，最厉害的一次是他把美国的自由女神像变消失了15秒！ 下面我来变个魔术给大家看看：

（学魔术师的样子，表演“空瓶”生烟）

（二）课程讲授：

实验说明：取2个集气瓶，预先收集满 NH3和HCl气体，盖上玻璃片。实验时将2个集气瓶口对口，抽去玻璃片。

今天这节课我们要来研究的物质是“氨”和“铵盐”。 推进新课 板 书：

氮肥的生产和使用

师 当我们学习一种气体的物理和化学性质时，我们通常是从哪几个方面来研究的？ 生 物理性质包括：颜色、状态、气味、溶解性、熔沸点、密度等等。 化学性质包括：酸碱性、氧化还原性等。

师 下面，就请大家来设计实验方案，来探究NH3的物理化学性质。我们全班有4组同学，2组考虑物理性质，另2组思考化学性质。

生1 气体的颜色、状态通过肉眼直接的观察即可知道为无色气体。 师 展示盛在烧瓶中的氨气

生2 气体的气味闻一闻便知（上前闻气味）。

师 提醒学生注意闻气体气味的操作！远离瓶口，用手轻轻扇动，使少量气体飘入鼻孔。 生3 NH3有刺激性气味。

师 氨的这种刺激性气味与其他气体的刺激性气味不同。

就是我们通常在不太透气的、卫生状况不太好的、无人管理的公共厕所里能闻到的气味。 生4 NH3的密度大小无须查阅资料，因为在标准状况下，1 mol的任何气体的体积都约为22.4 L·mol-1,所以，在标准状况下，NH3的密度约为17 g/22.4 L=0.759 g·L-1,比空气轻。 板 书：

一、氨气（NH3） 1.物理性质

(1)无色、有刺激性气味的气体，比空气轻。 生5 气体的溶解性需要通过实验来了解，具体方案是将收集满NH3的试管倒扣在大烧杯中，若气体体积迅速减小，试管中水位快速上升，即说明NH3在水中的溶解度较大。

师 很好，他的设计思路是正确的。不过，为了取得更理想的效果，可在同样的原理上进行方案的改进，装置如下图（注意预先在烧杯的水中加入几滴酚酞）：

师 用此装置进行喷泉实验，上部烧瓶中已充满干燥的NH3，如何操作来引发水上喷？ 生 挤压滴管中的水，使少量水进入烧瓶。 师 演示喷泉实验。

烧瓶内形成美丽的红色喷泉。

师 为什么烧瓶内会形成美丽的喷泉？

生 因为NH3极易溶于水，当挤压滴管中的水时，使烧瓶中的NH3瞬间大量溶解于水，烧瓶中气体的压强急剧减小，外界的大气压就将烧杯中的水压入导管进入烧瓶，从而形成美丽的喷泉。

师 学生回答正确，喷泉实验之所以成功，是利用了烧瓶内外的压强差。 为什么喷泉会变成漂亮的红色？

生 这说明了氨溶于水后，形成的水溶液显碱性。

师 对，大家答得很好。这个喷泉实验说明了NH3极易溶于水，而且氨气溶于水后，形成的水溶液显碱性。 板 书：

(2)极易溶于水，水溶液显碱性。 ［问题思考］

如果将上述装置进行改动，拿走蓄有水的滴管，将双孔塞改成单孔塞，欲完成喷泉实验，请说明引发喷泉的方法。（注意：装置中缺少蓄有水的滴管） 师 提示：考虑喷泉实验的原理。

生 最主要的是想办法造成烧瓶内外的压强差。

可以加热烧瓶，使烧瓶内的气体膨胀赶出导管中的空气，使NH3与水接触，快速溶解于水，产生压强差，形成喷泉。

用手或热毛巾将烧瓶捂热，也可以达到同样的效果。

生 我觉得，反其道而行之也可以，用冰块或冰的毛巾贴在烧瓶上，使烧瓶内的气体体积收缩，烧瓶中气体压强减小，小于外界大气压，产生压强差，让大气压把水压进烧瓶，形成喷泉。 ??

师 很好，大家都开动了脑筋，思维都很活跃，而且，也找到了窍门，即只要能产生压强差，就能形成喷泉。 板 书：

(3)NH3熔沸点低，易挥发。

[思考]1.为什么NH3极易溶于水？

2.为什么NH3能跟水结合？怎么知道氨跟水结合反应了呢？

师 （提示）我们都说性质是由结构决定的，下面就来分析氨的分子结构。 （展示）氨分子结构模型

讲解：1个氨分子是由1个N原子和3个H原子依靠共用电子对作用而形成的，氨分子的空间构型为三角锥形，键角107°18′。 [演示]演示课件（Flash）：氨分子的组成与空间结构。

板 书：

2.氨分子的结构特征 3个N—H极性键 三角锥形，极性分子 N上有一对孤对电子 N呈-3价，最低价态

师 氮原子是氨分子中的中心原子，氨的性质与氮原子有关。

氮原子半径小，吸引电子对能力强，N—H键中共用电子对明显偏向于N，结果N上就多一些负电，这样，当遇到水分子时，就会与水分子中的氢原子间产生较强的分子间作用力。 极易溶于水，能跟水结合，同时氨溶于水时生成了新物质，该物质具有碱性。氨溶于水时，大部分NH3与H2O结合，生成一水合氨，而NH3·H2O可以部分电离成NH4和OH-。 板 书： 3.氨的化学性质

?(1)氨与水反应： NH3+H2O

NH3·H2O

?+OH- NH4师 氨水里有哪些粒子？氨水有哪些性质？氨水如何保存？

?生 由氨与水生成一水合氨，部分电离出NH4和OH-，知氨水存在H2O、NH3、NH3·H2O、?、OH-、H+粒子，显碱性，氨水易挥发，应密封保存。 NH4 板 书：

(2)氨与酸反应： NH3+HCl====NH4Cl

?NH3+H+====NH4

师 这个性质与氨分子中哪一个结构特点有关系？为什么？

这是因为氨分子中氮原子上有一对弧对电子，它可以提供给没有电子的H+共用而形成特殊的共价键。

氨分子中N处于最低价，氨在反应中又应表现出什么性质？ NH3具有还原性，能被氧化剂如O2等氧化。 板 书：

(3)NH3具有还原性。

师 氨与酸反应生成铵盐，那么，铵盐的性质又如何呢？我们接着来探讨。 板 书： 二、铵盐

[展示]硫酸铵晶体，氯化铵晶体，碳酸氢铵晶体，硝酸铵晶体 师 在农村，为了提高农作物的产量，通常要施用化肥，农作物所需要补充的元素是氮元素、磷元素和钾元素，当农民把氮肥施到土壤中后，农作物的根系就能慢慢地将土壤中的氮元素吸收进去，这说明了硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵晶体、硝酸铵这些氮肥在水中的溶解性怎样？ 板 书：

1.白色、易溶于水的晶体。

师 下面，我们通过两个演示实验来探究铵盐的化学性质。请大家仔细观察现象，而后将现象填写在如下的表格中。

演示实验 加热氯化铵晶体 加热NH4Cl和Ca(OH)2固体的混合物 实验现象 反应方程式 铵盐性质的结论 （演示）取少量氯化铵晶体放入大试管中，用酒精灯微热。 生 加热时，试管底部的固体逐渐减少直至完全消失，但是，在试管口部的管壁上，有白色的晶体凝结。

氯化铵晶体加热时分解生成NH3和 HCl气体，气体扩散至试管口部，而此处温度较低，NH3和 HCl气体就在此处发生化合反应生成氯化铵，所以，管壁上有白色晶体凝结。 NH4Cl受热分解，类似升华，但不是升华，是化学反应。 板 书：

2.铵盐受热易分解