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2019-2020年高中化學(xué) 4.2.2 氮肥的生產(chǎn)和使用教案2 蘇教版必修1 一、學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.掌握氨及銨鹽的性質(zhì)和用途，了解液氨和氨水的區(qū)別； 2.知道氮肥的性能和使用氮肥的注意事項(xiàng)，認(rèn)識到科學(xué)使用化肥的意義； 3.學(xué)習(xí)觀察法、探究法、類比法等科學(xué)方法； 4.知道氮肥的應(yīng)用對社會生產(chǎn)的作用和對自然環(huán)境的影響；在實(shí)驗(yàn)探究活動中，享受發(fā)現(xiàn)的快樂。 二、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn)：氨氣和銨鹽的性質(zhì)； 教學(xué)難點(diǎn)：“噴泉”實(shí)驗(yàn)的原理，氨水的弱堿性。 三、設(shè)計(jì)思路 氮肥是植物生長的重要基礎(chǔ)，是解決人類吃飯問題的重要因素之一。通過對“雷雨發(fā)莊稼”（自然固氮）知識的復(fù)習(xí)和生物固氮方式缺點(diǎn)的討論，從而將本節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn)引入人工固氮（合成氮）過程的教學(xué)中來。氮肥生產(chǎn)的基礎(chǔ)是氨的合成，即可引入本節(jié)課教學(xué)重點(diǎn)——氨氣性質(zhì)的教學(xué)。其中，氨氣與水和酸的反應(yīng)是教學(xué)的重點(diǎn)。再通過氨的揮發(fā)性、刺激性氣味等性質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生討論氨水作為化肥的缺點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上引入固態(tài)銨鹽和氮肥知識的教學(xué)。在學(xué)習(xí)銨鹽知識的基礎(chǔ)上，師生共同討論科學(xué)使用化肥的方法和意義。 四、教學(xué)過程 [復(fù)習(xí)引入] 回憶“雷雨發(fā)莊稼”的有關(guān)化學(xué)方程式。 [圖片] 人類已知的三類基本固氮方式。 [討論] 三種固氮方式的優(yōu)缺點(diǎn)。強(qiáng)調(diào)人工固氮的重要意義，引出本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)。 [化學(xué)史話]氮是農(nóng)作物生長的必須元素，大氣中游離的氮不能被植物直接吸收，通過生物固氮和自然固氮獲得的氮元素遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足植物生長的需要。為了提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，科學(xué)家們苦苦探索了幾百年。20世紀(jì)初，德國化學(xué)家哈伯首次用氫氣和氮?dú)夂铣闪税保於舜笠?guī)模工業(yè)合成化肥的基礎(chǔ)。從此，人類能為植物的生長提供足夠的氮肥，緩解了地球上有限的耕地資源與龐大的糧食需求之間的矛盾，他也因此獲得了1918年化學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)。 [知識鏈接] 1. 合成氨反應(yīng)條件苛刻的原因； 2. 哈伯的功與過。 高溫 高壓 催化劑 [板書]一、工業(yè)合成氨 N2+3H2 2NH3 [過渡] 氨的成功合成在一定程度上解決了人類的吃飯問題。要讓這種重要的氣體氮化合物更好地人類服務(wù)，我們必須研究它的性質(zhì)。 [板書] 二、氨氣 1.氨的物理性質(zhì) [展示]展示一瓶NH3，觀察其顏色、狀態(tài)、并聞其氣味（注意聞氣味的方法）。 [小結(jié)]氨是無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，易液化，氨液化的同時(shí)放出大量的熱；液態(tài)氨汽化時(shí)要吸收周圍的熱量，使周圍的空氣迅速變冷（常用作致冷劑）。極易溶于水（體積比1：700）。 [實(shí)驗(yàn)探究1] 噴泉實(shí)驗(yàn)。 [觀察與思考]觀察實(shí)驗(yàn)、描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象你能得出什么結(jié)論？ 現(xiàn)象：將膠頭滴管中的水?dāng)D入燒瓶，打開止水夾，燒杯中的水沿著導(dǎo)管噴入燒瓶，變成紅色噴泉。 結(jié)論：氨氣極易溶于水，氨氣的水溶液顯堿性。 [討論]上述產(chǎn)生噴泉的原理是什么？ [小結(jié)]膠頭滴管中的水?dāng)D入燒瓶，大量氨氣溶于水使燒杯中氣壓急劇降低，水被吸入燒瓶形成噴泉。 [實(shí)驗(yàn)探究2] 氨水的不穩(wěn)定性 現(xiàn)象： 濕潤的紅色石蕊試紙變成藍(lán)色。 結(jié)論： 氨水易揮發(fā)，氨氣的水溶液具有堿性。 [板書]2.氨的化學(xué)性質(zhì) [小結(jié)]（1）氨氣與水的反應(yīng) NH3+H2O NH3 H2O NH4++OH- [討論]氨水中存在哪些微粒？并與液氨進(jìn)行比較。 液氨 氨水 物質(zhì)種類 粒子種類 [實(shí)驗(yàn)探究3] NH3與HCl的反應(yīng) 現(xiàn)象： 燒杯中出現(xiàn)白煙。 解釋： 濃氨水、濃鹽酸具有揮發(fā)性，NH3與HCl結(jié)合，有固體NH4Cl生成。 （2）氨氣與酸的反應(yīng) NH3+HCl= NH4Cl（白煙） [思考]將實(shí)驗(yàn)3中濃鹽酸換成濃硝酸或濃硫酸現(xiàn)象是否相同？為什么？ NH3 + HNO3 = NH4NO3（白煙） 2NH3 + H2SO4 =（NH4）2 SO4 [過渡提問] 其實(shí)，氨水也可以作為化肥，但現(xiàn)在人們很少用它，大家知道其中的原因嗎？ [回答] 氨水中的NH3 H2O不穩(wěn)定，容易分解生成氨氣，而揮發(fā)掉促進(jìn)植物生長的有效成分，降低了肥效。同時(shí)，會發(fā)出來的氨氣具有刺激性氣味，給使用帶來很大的不方便。 [追問] 從前面的探究活動中，我們來思考一下，有沒有什么方法可以解決這個(gè)問題？ [回答] 可以將氨氣與酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化成固態(tài)銨鹽加以使用。 [過渡] 回答得很好！銨鹽就是目前我們使用最多的固態(tài)氮肥的主要成分，對銨鹽的性質(zhì)的了解，是科學(xué)使用化肥的基礎(chǔ)。 [板書] 三、銨鹽的性質(zhì) 1.受熱分解 [實(shí)驗(yàn)探究4]①進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，②描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，③寫出化學(xué)方程式。 現(xiàn)象：加熱，試管中產(chǎn)生白煙，試管口重新生成白色固體。 NH4Cl = NH3 ↑ + HCl ↑ NH3 + HCl = NH4Cl NH4HCO3= NH3↑+H2O + CO2↑ [拓展視野] 由上述反應(yīng)式可以看出, NH4Cl 、NH4HCO3受熱都能分解，都有NH3產(chǎn)生,但不是所有的銨鹽受熱分解都能產(chǎn)生NH3。 例如NH4NO3的分解:2NH4NO3 = 2N2↑+O2↑+ 4H2O [板書] 2.與堿共熱放出氨氣 [實(shí)驗(yàn)探究5]①進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，②描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，③寫出化學(xué)方程式。 現(xiàn)象：產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)。 2NH4Cl+Ca(OH)2 = CaCl2+2H2O+2NH3↑ [思考與交流]根據(jù)上述性質(zhì)，分析討論此性質(zhì)有何應(yīng)用？ （1）銨根離子的檢驗(yàn)； （2）氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法； （3）避免銨態(tài)氮肥與堿性肥料混合施用。 [板書] 3.氮肥簡介 （1）銨態(tài)氮肥： NH4Cl（氯銨）、NH4HCO3（碳銨）、(NH4)2SO4（硫銨）、NH4NO3（硝銨）。 （2）其他氮肥：硝態(tài)氮肥。如：KNO3。 有機(jī)態(tài)氮肥。如：CO(NH2)2。 [問題思考] 1.檢驗(yàn)氨氣是否充滿試管的方法是 ，觀察到的現(xiàn)象是 。 2.能否用濃硫酸干燥氨氣？ 答案：1.用濕潤的紅色石蕊試紙放到管口 試紙變藍(lán) 2.不能 因?yàn)榘睔饽芘c硫酸反應(yīng) [作業(yè)] 教材第102頁：練習(xí)與實(shí)踐第1（2）、2（3）題