高一化學(xué)上學(xué)期氮和磷教案
高一化學(xué)教案氮和磷
氮和磷(第一課時)
[教學(xué)目標(biāo)]
1.知識目標(biāo)
(1)掌握氮族元素性質(zhì)的相似性、遞變性。
(2)掌握N2的分子結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、重要用途。熟悉自然界中元素氮的固定的方式和人工固氮的常用方法，了解氮的固定的重要意義。
2.能力和方法目標(biāo)
(1)通過“位、構(gòu)、性”三者關(guān)系，掌握利用元素周期表學(xué)習(xí)元素化合物性質(zhì)的方法。
(2)通過N2結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途等的學(xué)習(xí)，了解利用“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途”等線索學(xué)習(xí)元素化合物性質(zhì)的方法，提高分析和解決有關(guān)問題的能力。
[教學(xué)重點、難點]氮氣的化學(xué)性質(zhì)。氮族元素性質(zhì)遞變規(guī)律。
[教學(xué)過程]
[引入]投影(或掛出)元素周期表的輪廓圖，讓學(xué)生從中找出元素氮族元素的位置，并填寫元素氮族元素的名稱、元素符號。根據(jù)元素周期律讓學(xué)生通過論分析氮族元素在結(jié)構(gòu)、性質(zhì)上的相似性和遞變性。
[教師引導(dǎo)]氮族元素的相似性：
[學(xué)生總結(jié)]最外電子層上均有5個電子，由此推測獲得3個電子達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以氮族元素能顯-3價，最高價均為+5價。最高價氧化物的通式為R2O5，對應(yīng)水化物通式為HRO3或H3RO4。氣態(tài)氫化物通式為RH3。
氮族元素的遞變性：
氮磷砷銻鉍
非金屬逐漸減弱金屬性逐漸增強
HNO3H3PO4H3AsO4H3SbO4H3BiO4
酸性逐漸減弱堿性逐漸弱增強
NH3PH3AsH3
穩(wěn)定性減弱、還原性增強
[教師引導(dǎo)]氮族元素的一些特殊性：
[學(xué)生總結(jié)]+5價氮的化合物(如硝酸等)有較強的氧化性，但+5價磷的化合物一般不顯氧化性。
氮元素有多種價態(tài)，有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等6種氧化物，但磷主要顯+3、+5兩種價態(tài)。
[教師引導(dǎo)]氮族元素單質(zhì)的物理性質(zhì)有哪些遞變規(guī)律?
[師生共同總結(jié)后投影]課本中表1-1。
[引入第一節(jié)]
第一節(jié)氮和磷
氮氣
布置學(xué)生閱讀教材第2-3頁的內(nèi)容，進行歸納總結(jié)。
[邊提問邊總結(jié)]
(一)氮的存在
游離態(tài)：大氣中N2的體積比為78%、質(zhì)量比為75%。
化合態(tài)：無機物中(如硝酸鉀等)，有機物中(如蛋白質(zhì)、核酸等)。
[引導(dǎo)]請學(xué)生觀察周圍空氣并通過聯(lián)想分析氮氣的物理性質(zhì)。
[學(xué)生總結(jié)]
(二)氮氣的物理性質(zhì)
無色無味，難溶于水(1:0.02)，比空氣稍輕。
[投影]常見氣體在常溫常壓下的.溶解度，讓學(xué)生進行比較。
難溶氣體：N2(1:0.02);H2(1:0.02);
微溶氣體：O2(1:0.2)
可溶氣體：Cl2(1:2)、H2S(1:2.6)
易溶氣體：SO2(1:40)
極易溶氣體：HCl(1:500)
[思考]實驗室制N2時應(yīng)該用什么方法來收集?
(三)氮氣的化學(xué)性質(zhì)
[引導(dǎo)]結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，先研究N2的結(jié)構(gòu)。
1.N2的結(jié)構(gòu)
電子式：SPACEPREFIX=O/>;結(jié)構(gòu)式：N≡N。氮氮三鍵的鍵能很大(946kJ·mol-1)，所以N2很穩(wěn)定，通常情況下，性質(zhì)很不活潑。
2.元素氮氣的化學(xué)性質(zhì)
(1)與氫氣反應(yīng)
(2)跟鎂反應(yīng)：3Mg+N2Mg3N2
(3)與氧氣反應(yīng)：N2+O22NO
引導(dǎo)學(xué)生從氧化還原反應(yīng)角度分析上述三個反應(yīng)。進而得出“元素氮氣既能表現(xiàn)氧化性，也能表現(xiàn)還原性”的結(jié)論。
[引導(dǎo)]中國有句農(nóng)諺，叫做“雷雨發(fā)莊稼”，誰能解釋這句話的含義?請大家閱讀教材第3-4頁內(nèi)容，再來理解這句農(nóng)諺。
[學(xué)生總結(jié)]
[補充演示實驗]教師事先在一燒瓶內(nèi)充滿一氧化氮氣體，讓學(xué)生觀察一氧化氮的顏色等。打開瓶塞，讓學(xué)生觀察變化。
[學(xué)生觀察結(jié)論]一氧化氮是一種無色氣體、二氧化氮顯紅棕色。通常條件下，一氧化氮易轉(zhuǎn)化為二氧化氮。
[教師引導(dǎo)]請用雙線橋法標(biāo)出以上三個反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。
[學(xué)生活動]完成以上作業(yè)，教師根據(jù)學(xué)生作業(yè)情況加以說明。
(四)元素氮氣的用途
1.合成氨、制氮肥、制硝酸。
2.用作保護氣：焊接金屬、充填燈泡、保存糧食和水果。
[教師引導(dǎo)]請學(xué)生分析以上用途中利用氮氣哪方面的性質(zhì)。
(五)元素氮的固定
將游離態(tài)的元素氮轉(zhuǎn)變?yōu)榈幕衔锏倪^程叫做氮的固定。
途徑：自然固氮(雷雨固氮、生物固氮);人工固氮：合成氨工業(yè)。
教師向?qū)W生介紹人工模擬生物固元素氮這一世界性研究課題的現(xiàn)狀和前景，鼓勵學(xué)生獻身科學(xué)研究為人類作出貢獻。
[課堂小結(jié)]
結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和具體反應(yīng)之間的聯(lián)系：
非金屬元素及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系：
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