最新高中化学高二化学氮气02 精品.docx

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最新高中化学高二化学氮气02精品

●教学目标

1.使学生了解氮族元素性质的相似性和递变规律。

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2.使学生掌握氮气的化学性质。

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3.使学生了解磷的性质。

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4.通过氮族元素性质的相似性和递变规律使学生掌握运用元素周期律和原子结构理论知识指导元素化合物知识学习的方法。

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●教学重点

1.氮族元素性质的相似性和递变规律

2.氮气的化学性质

●教学难点

氮的分子结构与氮气化学性质的关系

●课时安排

二课时

●教学方法

1.运用物质结构和元素周期律知识分析。

比较、揭示氮族元素性质的相似性和递变规律。

2.根据氮分子的结构特点启发、揭示氮气的化学性质。

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3.实验验证磷的两种同位素——白磷和红磷之间的转化。

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4.其他方法还有设问、练习、讲述等。

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●教具准备

铁架台、硬质长玻璃管、酒精灯、红磷、投影仪、录像机、胶片、电视机。

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●教学过程

★第一课时

［引言］在我们学习了物质结构和元素周期律知识之后，已利用其讨论和学习了氧族元素与碳族元素两类主族元素，今天我们将讨论和学习位于碳族和氧族元素之间的另一类主族元素——氮族元素。

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［板书］第一章氮族元素

［师］请同学们画出氮、磷原子结构示意图，并运用物质结构以及元素周期律的知识判断氮、磷在周期表中处于什么位置，性质如何？

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［生］画出氮、磷原子结构示意图

回答：

氮在第二周期第ⅤA族，磷在第三周期第ⅤA族，氮的非金属性比磷强。

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［板书］氮（N）、磷（P）、砷（As）、锑（Sb）、铋（Bi）

［师］这些元素都在第ⅤA族，统称为氮族元素，应注意氮族元素名称和符号的写法与读音。

［生］熟悉。

区别氮族元素名称和符号的写法，读音。

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［投影显示下图及思考］

氮族元素在周期表中的位置

思考：

从氮族元素在周期表中的位置看，氮族元素的非金属性与卤族元素、氧族元素相比如何？

（同周期）

［生］思考、讨论。

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［师］根据元素周期律知识，氮族元素原子最外层有5个电子，其非金属性要比同周期的卤族元素（最外层有7个电子）和氧族元素（原子最外层有6个电子）弱。

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［师］请大家阅读教材，结合表1—1氮族元素及单质的一些重要性质，运用物质结构和元素周期律知识，预测、归纳、总结氮族元素性质的相似性与递变规律。

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［生］阅读教材，互相讨论，并作出一些较零散的、不系统的回答，有的说在最高价氧化物中，氮族元素都显+5价；其对应的水化物通式为H3RO4；有的回答氮族元素的非金属性N＞P＞As，氢化物的稳定性依次减弱等。

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［师］大家回答得都正确，把大家的意见总起来就可以全面准确地概括氮族元素性质的相似性和递变规律。

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［板书］氮族元素性质的相似性与递变规律

［师］这里把氮族元素性质的相似性与递变规律总结如下，大家作好笔记。

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相似性：

（1）最外层均为5个电子，能够结合3个电子达到稳定结构。

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（2）在最高价氧化物中，氮族元素都显+5价，分子式为R2O5。

（3）在其氢化物中，化合价为-3价，分子式为：

RH3。

（锑、铋为金属，无负价）

（4）最高价氧化物水化物的通式为：

H4RO4。

（因为氮的原子半径小，所以+5价氮只能有一种含氧酸HNO3，而+5价磷却有HPO3和H3PO4两种含氧酸）

递变规律：

（1）氮族元素单质从非金属逐渐过渡到金属。

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（2）元素的非金属性N＞P＞As，金属性：

Bi＞Sb。

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（3）氢化物的稳定性：

NH3＞PH3＞AsH3。

其还原性顺序与此恰好相反。

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（4）最高价氧化物的水化物的酸性：

HNO3＞H3PO4＞H3AsO4。

［投影练习］

1.已知元素砷（As）的原子序数为33，下列叙述正确的是（）

A.砷的氧化物的水溶液呈强碱性

B.砷元素的最高化合价为+3

C.砷元素是第四周期的主族元素

D.砷原子的第3电子层含有18个电子

［思路分析］砷元素的原子序数是33，我们可以根据核外电子排布推知它的某些性质，其核外电子排布是

，因此，是第四周期第ⅤA族；最外层有5个电子，因此最高价为+5价，B错，C、D正确；砷仍然是非金属元素，其氧化物的水化物应是酸，不是碱，因此A选项也不正确。

［答案］CD

［观看录像］小专辑《氮气的作用》

［师］同学们知道，农作物的生长离不开氮、磷、钾三种元素，其中氮、磷是氮族元素的典型，所以这节课我们就来学习氮和磷的相关知识。

［板书］第一节氮和磷

［师］哪位同学知道近代化学之父是谁？

他的主要成就有哪些？

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［生］近代化学之父是法国的化学家拉瓦锡，其主要成就就是确定了空气的组成：

氮气的体积分数约为4/5，氧气的体积分数约为1/5。

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［投影展示］资料：

科学的光芒——拉瓦锡独具慧眼，发现了氮气。

［板书］一、氮气

［师］空气中氮气体积分数为78%，我们几乎每时每刻都在氮气的包围之中，现在请你们观察周围的氮气，说出它的颜色状态、气味。

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［生］观察、嗅闻，然后集中回答：

氮气是无色、无味的气体。

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［板书］1.氮气的物理性质

［师］请根据你们的观察，结合课本，小结氮气的物理性质。

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［生］氮气是一种无色、无味、密度比空气稍小、熔、沸点低，难溶于水的气体。

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［师］总结得很正确。

大家应该注意，氮原子的最外层有5个电子，那么两个氮原子是如何形成氮分子（N2）的呢？

［生］思考、讨论。

［师］大家想，对于每一个氮原子来说，它需要获得3个电子才能达8个电子的稳定结构，可是哥俩谁给对方3个对自己来说都无法满足要求，最好只好妥协，哥俩通过三对共用电子对彼此都达到稳定。

［板书］2.氮分子的结构

［师］写出氮分子的化学式、电子式和结构式。

请一位同学前来板演。



［生］一位同学前去板演，其他同学在练习本上书写化学式：

N2；电子式：

∶N┇┇N∶;结构式：

N≡N。

互相评价书写情况。

［师］氮分子中N≡N键是很牢固的，从而使氮分子的结构很稳定，那么大家想想氮气的化学性质如何？

［生］分析、思考：

既然分子结构很稳定，那么要想打开N≡N键使其变成可参与化学反应的氮原子肯定就很困难了，那氮气的化学性质一定是不活泼的了。

［师］很正确。

可是不要忘了，象哲学上讲得运动是永恒的，而静止是相对的道理一样，氮气的性质稳定是有条件的，当条件具备时如高温、高压、放电等，它也能和一些物质反应，如氢气、氧气等。

［板书］3.氮气的化学性质

（1）氮气与氢气的反应

［师］氮气和氢气的反应大家应注意三点：

一是反应条件，应该是高温、高压、催化剂；二是化学反应方程式中间用的是可逆号“”而不是一般的等号“=”，说明该反应是可逆反应，即N2与H2化合生成氨气，放出热量，同时，氨气也会分解生成N2和H2；三是该反应是工业合成氨的原理。

［生］体会并书写化学方程式

高温、高压

催化剂

［板书］N2+3H22NH3

［师］氮气在一定条件下还可以与氧气反应。

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［板书］

（2）氮气与氧气的反应

［师］同学们一定经历过风雨交加、闪电雷鸣的情景。

在这个时候，空气中的N2和O2就可以直接化合生成无色的、不溶于水的一氧化氮气体。

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［生］想象、回忆风雨交加、闪电雷鸣的情景，书写化学方程式。

放电

［板书］N2+O2====2NO①

［师］请问煤气的主要成分是什么？

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［生］一氧化碳。

［师］煤气中毒是怎么回事？

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［生］因为一氧化碳能结合人体血液中的血红蛋白而使组织缺氧，导致中毒，甚至死亡。

［师］回答得很正确，那么一氧化氮有无毒性呢？

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［生］不知道。

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［师］事实上，一氧化氮毒性也很大，且与一氧化碳类似，它也是与人体血液中的血红蛋白结合，致使组织缺氧而中毒。

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［生］体会、回味，将一氧化氮和一氧化碳相比较来理解。

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［师］一氧化氮不仅有毒，且很易被氧气氧化，由无色变为红棕色的二氧化氮。

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［板书］2NO+O2====2NO2②

无色红棕色

［生］书写化学方程式、看书、了解二氧化氮的有关性质。

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［师］二氧化氮是一种红棕色的有刺激性气味的有毒气体，易溶于水，生成硝酸和一氧化氮，这也是工业制硝酸的反应原理。

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［板书］3NO2+H2O====2HNO3+NO③

［生］笔记，书写化学方程式。

［师］上述三个化学方程式是在自然界中经常发生的重要反应，现在我们将②和③两个化学方程式处理一下，先将②×3+③×2；然后用②+③×2

［生］按照要求处理，得两个新化学方程式：

4NO+3O2+2H2O====4HNO3

4NO2+O2+2H2O====4HNO3

［师］这两个化学方程式反映了一氧化氮或二氧化氮与O2混合溶于水时的反应关系，在学习中有较多的应用。

［投影练习］将一充满NO的试管倒扣于水槽中，然后向试管中通入一定量的O2，试管中恰好充满水时，则通入的O2与原NO气体的体积比为；若假设生成的溶质不向外扩散，且为标准状况，则所得的溶液的物质的量的浓度应为。

［思路分析］由上述导出的两个新化学方程式可知NO和O2要恰好溶于水时的体积比为4∶3，且生成的HNO3的物质的量等于原NO的物质的量。

［答案］3∶41/22.4mol·L-1

［师］农谚有“雷雨发庄稼”，请问是什么道理？

［生］空气中的氮气和氧气在放电条件下生成一氧化氮，一氧化氮再和氧气反应，生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，硝酸与土壤中矿物质作用，可形成可溶性硝酸盐，成为氮肥，被植物吸收，所以有利于庄稼生长。

［师］回答得很正确。

关于一氧化氮和二氧化氮的污染情况，请观看录像。

［观看录像］小专辑《光化学烟雾》

［小结］通过本节课的学习，应该重点搞清楚两个问题，其一是氮族元素性质的相似性和递变规律；其二是氮气的化学性质，即氮气和氢气、氧气的反应。

［布置作业］教材第8页一、1、3、4、7、8二、1、2、3、4、6

●板书设计

第一章氮族元素

氮（N）磷（P）砷（As）锑（Sb）铋（Bi）

氮族元素性质的相似性与递变规律

第一节氮和磷

一、氮气

1.氮气的物理性质

2.氮气的分子结构

3.氮气的化学性质

（1）氮气与氢气的反应

高温、高压

催化剂

N2+3H22NH3

（2）氮气与氧气的反应

放电

 N2+O2=====2NO

 2NO+O2====2NO2

无色红棕色

3NO2+H2O====2HNO3+NO

●教学后记

氮族元素是继氧族元素和碳族元素之后，学生运用物质结构和元素周期律知识讨论和学习的又一类元素，已经有了一定的知识经验，所以在教学中充分利用这一点，让学生自己归纳总结氮族元素的相似性和递变规律，以提高他们的分析能力；为了激发和提高学生的学习兴趣，教师可以把“氮气的作用”以录像的形式放在了氮气内容的开始播放；在讲氮气与氧气的性质里，适当地启发和补充了关于NO或NO2与O2溶于水的比例关系，以激发学生的学习兴趣，增强他们分析和综合解决问题的能力。