氨氣的教學設計

一、教學內容

本節課是人教版化學必修1(第三版)第四章第四節第1課時的教學內容，主要圍繞氨氣的性質展開教學，師生共同探究氨氣的物理性質、氨水的的組成、氨氣與酸的反應、氨氣的還原性以及氨氣的用途，氨氣的製法及銨鹽的性質安排在下一課時學習。

二、設計思想

化學是一門實驗學科，對剛升入高中不久的學生來說，大部分人的抽象思維比較困難，有些學生學得比較呆板，不太會靈活運用所學知識，學習方法上往往更多地習慣死記硬背，不習慣對知識的理解記憶和獨立思考，在動手探究能力方面則更差。為此，本節課的教學主要以史料和新聞報道創設情境，激發學生的學習興趣和求知慾，充分運用實驗探究，層層推進，堅持以人為本的宗旨，注重對學生進行科學方法的訓練和科學思維的培養，提高學生的邏輯推理能力以及分析問題、解決問題、總結規律的能力。

三、教學方式：

本節課的教學主要採用“問題—探究”的教學方法，即：創設問題情境→提出問題→提出假設→實驗驗證→解決問題→提出新問題??的自主探究學習模式。在教學中，通過創設問題情境，讓學生通過對問題的體驗，對問題的探究，去體驗和感受知識的發生和發展過程，在整個的教學過程中內化與問題有關的知識，同時培養學生的思維能力和探索精神。

四、教學目標：

（一）知識與技能：

1、掌握氨氣的物理性質；

2、掌握氨氣的化學性質，瞭解氨氣的用途；

3、提高規範操作能力、實驗觀察能力及分析歸納的思維能力。

（二）過程與方法：

1、通過實驗的觀察和分析，探究事物本質，體驗科學探究的過程，強化科學探究的意識；

2、 培養觀察能力、思維能力和應用化學實驗發現新知識的學習能力。

（三）情感態度與價值觀：

努力探索的優良品質，並逐步培養其創新精神。

五、教學重點：

1、氨氣的化學性質。

2、運用科學的方法、準確的術語、規範的操作來解決實際問題。

六、教學難點：

1、氨水的組成及其鹼性。

2、培養通過現象挖掘本質的科學研究能力。

3、如何有效地組織引導學生進行探究性學習，達到師生、生生交流互動，建立寬鬆和諧的學習氛圍。

七、教學準備：

充滿氨氣的圓底燒瓶、水、酚酞試液、濃氨水、濃鹽酸、濃硫酸、濃硝酸、紅色石蕊試紙、熱水、脫脂棉、燒杯、集氣瓶、雙孔膠塞、鐵架臺、導氣管、毛巾、兩端開口的長玻璃管、橡皮塞等。

八、教學過程：

[引入]

合成氨是人類科學技術發展史上的一項重大突破，解決了地球上因糧食不足而導致的飢餓和死亡問題，是化學技術對社會發展與進步的巨大貢獻之一，化學家有關氨的研究曾獲得三次諾貝爾化學獎：

1918 年，德國化學家弗裡茨·哈伯因為發明合成氨方法而獲得諾貝爾化學獎。哈伯的合成氨方法是人類科技發展史上的一項重大突破,是化工生產實現高溫、高壓、催化反應的第一個里程碑。 1931 年，是德國工業化學家卡爾·博施因為改進合成氨方法獲得諾貝爾化學獎，博施的主要貢獻是改進了哈伯首創的高壓合成氨法，找到了合適的氧化鐵型催化劑，使合成氨生產工業化，稱為“哈伯—博施法”。2007年10月10日瑞典皇家科學院宣佈，德國科學家格哈德·埃特爾因在表面化學研究領域作出開拓性貢獻而獲得2007年諾貝爾化學獎，格哈德·埃特爾最重要的貢獻，是合成氨的機理研究。

人類為什麼對氨如此的感興趣？它具有怎樣的性質和用途呢？今天我們一起來認識它。

[板書] 第四節 氨、硫酸、硝酸

[新聞導課] 據新安晚報訊息:

4月8日早晨，一輛裝有22噸液氨的槽罐車，在銅陵市某地發生洩漏， 槽罐噴出的白色氣柱有四五米高，發出的“哧哧”聲一里開外就能聽到，現場被濃烈的刺激性氣味所包圍。事發地點距離長江的直線距離僅500米，很有可能導致長江汙染，須及時處置??

[思考與交流]

1. 你從這一新聞報道及圖片得到什麼啟示？

2、從報道中你能總結出氨氣的哪些性質？

3、如何吸收洩露而瀰漫在空氣中的氨氣？

[學生討論] 小組討論後，請一同學小結討論結果。

[板書]

　　一、氨氣的物理性質

[展示] 拿出一瓶氨氣引導學生從顏色、氣味、狀態、密度等方面進行歸納，並與以上討論結果進行對比。

[提出問題] 對於有刺激性氣味的氣體或未知氣體應當如何聞其氣味？

[學生活動] 請學生上講臺演示聞氨氣的方法。

[小結] 氨氣的物理性質：無色，有刺激性氣味的氣體，密度

小於空氣，易液化(因為氨氣可液化後放在槽罐車中運輸)。

[提出疑問] 上述報道的圖片中消防隊員為什麼用水龍頭

對空中噴灑？

[猜測] 是否用水吸收空氣中瀰漫的`氨氣呢？氨氣在水中

的溶解性如何呢？下面我們一起來探究這個問題。

[實驗探究] 氨氣噴泉實驗。

[學生活動] 觀察現象，思考氨氣還有什麼性質？

[現象]

形成紅色噴泉。

[結論] 氨極易溶於水,水溶液顯鹼性。

[實驗分析] 水不能充滿整個燒瓶，原因可能有哪些? 若某學生用氨做噴泉實驗，結果實驗失敗，請你分析實驗失敗的可能原因？

[學生回答] 可能收集的氨氣不純；可能裝置的氣密性不好；可能是收集氨氣時

[提出問題] 剛才噴泉實驗中裝滿水的膠頭滴管的作用是什麼？

[學生回答] 利用氨氣極易溶於水的特性來引發噴泉實驗。

[實驗探究] 請同學們思考能否用其他的方法來引發該實驗？

[師生共同活動] 學生探討，教師給予適當的指導，小結可行的實驗方案，並對可行的實驗方案給予肯定表揚，對其中較好的方案大家重點探討：

1）方案一：用熱毛巾捂住裝滿氨氣的集氣瓶一會兒，使氣體受熱膨脹把玻璃

導管內的空氣排掉，這樣氨氣可接觸到玻璃導管下面的水，溶於水後引發噴泉。

2）方案二：用冰水浸泡過的毛巾捂住裝滿氨氣的集氣瓶一會兒，使氣體冷縮

後造成的壓力差而引發噴泉實驗。

[實驗驗證] 在老師的指導下，請兩位同學完成方案一的實驗。若有興趣，課後大家可以在實驗室試一試方案二。

[過渡]水是中性的，氨分子也沒有氫氧根離子，那麼氨水為什麼會顯鹼性呢？氨水的成分又是什麼呢？

[板書]

　　二、氨氣的化學性質：

[提出問題] 氨水有氨氣的刺激性氣味？說明氨水中有什麼微粒？

[學生回答] 說明氨水中有氨氣分子存在。

[提出問題] 氨氣溶於水形成氨水的過程，是簡單的物理過程嗎？會有怎樣的反應發生呢？

[設想推測]

假設NH3不和水反應，只是簡單的溶於水，那麼溶液中只存在NH3分子和H2O分子，這時溶液應該是中性的。

[實驗驗證] 加紫色石蕊試液檢驗溶液的酸鹼性。

[現象及結論] 石蕊試液變紅，表明氨氣與水反應後溶液呈鹼性。

＋－ [學生討論小結] 氨水中的粒子：NH3、H2O、NH3·H2O 、NH4、OH

[講解] 其中一水合氨很不穩定，受熱會分解。

[提出問題] 液氨與氨水有何不同？

[學生活動] 討論液氨與氨水的不同，並完成下列表格：

[學生活動] 根據以上探討的知識寫出氨氣與水發生的反應

[板書]

（1）與水反應： NH3＋H2ONH3·H2O

NH4＋＋OH－

C．34.7％D．52.2％

[學生活動] 動手練習。

[解析] 氨水的溶質是NH3.H2O，但計算氨水的濃度時，溶質以NH3 分子計算。

氨水的物質的量濃度為700/22.4

700

22.4?17＋1000?1

0.9?100018.4mol·L－1

氨水質量分數的計算結果為：34.7％

故選擇A、C。

[小魔術] 請兩位同學上講臺演示，一位同學手拿玻璃棒蘸點濃氨水，另一位同學拿玻璃棒蘸點濃鹽酸，然後相互靠近，但

不接觸，觀察現象。

[學生活動] 觀察現象，寫出反應化學方程式。

[現象] 兩玻璃棒相互靠近時有大量白煙產生。

[板書]

(2)與酸的反應： NH3＋HCl＝NH4Cl

[實驗探究] 上述實驗有它的不足之處：由於濃氨水和濃鹽酸本身都可以在空氣中形成白霧，導致反應後形成的白煙現象不太明顯，有學生會誤認為這是濃氨水或濃鹽酸本身在空氣中形成白霧，因而說服力不強。請同學們來設計一個說服力更強的實驗？

[師生共同活動] 學生探討，教師給予適當的指導，小結並肯定可行的實驗方案，同時自己給出一種具有參考價值的方案，給學生演示：

取一根兩端開口的長玻璃管，一端塞入浸有濃鹽酸的脫脂棉，另一端塞入浸有濃氨水的脫脂棉，然後兩端用橡皮塞塞緊，仔細觀察實驗現象。

[問題討論] 上述實驗中我們可明顯看到一段時間後，在玻璃管中間偏向濃鹽酸的一端先出現白煙，然後白煙向兩端逐漸擴散。請問為什麼起初偏向濃鹽酸的一端先出現白煙呢？

[學生討論] 在教師的提示下，由學生討論得出答案：因為分子量小的氨分子擴散的速度快，所以兩種氣體分子在靠近濃鹽酸的一端先相遇產生白煙。

[練習] NH3也可與其它酸發生類似的反應，請同學們動手練習：

NH3＋HNO3＝NH4NO3 2NH3＋H2SO4＝（NH4）2SO4

[思考] 生產Cl2的化工廠常用濃氨水來檢查生產裝置和管道是否漏氣，如有白煙生成，則說明已發生漏氣，這是為什麼

[學生猜想] 一定是氯氣與氨氣發生反應後有氨化銨固體小顆粒在空氣中呈白煙狀，來檢查生產裝置和管道是否漏氣。

[教師解析] 反應原理：3Cl2 +2NH3 = 6HCl +N2 HCl + NH3

= NH4Cl。

[過渡] 在上述氨氣與水、氨氣與酸的反應中，氮元素的化合價都沒有發生變化，那麼它能否發生氧化還原反應呢？請同學們閱讀課文P98-99的思考與交流討論，思考下列問題：

[問題1] 氮氣怎樣轉化為氨氣？