氮和磷(第一課時)教案參考
[教學目標]
1．知識目標
�。�1）掌握氮族元素性質的相似性、遞變性。
�。�2）掌握N2的分子結構、物理性質、化學性質、重要用途。熟悉自然界中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
�。�1）通過“位、構、性”三者關系，掌握利用元素周期表學習元素化合物性質的方法。
�。�2）通過N2結構、性質、用途等的學習，了解利用“結構決定性質、性質決定用途”等線索學習元素化合物性質的方法，提高分析和解決有關問題的能力。
[教學重點、難點]氮氣的化學性質。氮族元素性質遞變規(guī)律。
[教學過程]
[引入]投影（或掛出）元素周期表的輪廓圖，讓學生從中找出氮族元素的位置，并填寫氮族元素的名稱、元素符號。根據元素周期律讓學生通過論分析氮族元素在結構、性質上的相似性和遞變性。
[教師引導]氮族元素的相似性：
[學生總結]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)定結構，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
HNO3 H3PO4 H3AsO4 H3SbO4 H3BiO4
酸性逐漸減弱 堿性逐漸弱增強
NH3 PH3 AsH3
穩(wěn)定性減弱、還原性增強
[教師引導]氮族元素的一些特殊性：
[學生總結]+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]氮族元素單質的物理性質有哪些遞變規(guī)律？
[師生共同總結后投影]課本中表1-1。
[引入第一節(jié)]
第一節(jié) 氮和磷
氮氣
布置學生閱讀教材第2-3頁的內容，進行歸納總結。
[邊提問邊總結]
（一）氮的存在
游離態(tài)：大氣中N2的體積比為78%、質量比為75%。
化合態(tài)：無機物中（如硝酸鉀等），有機物中（如蛋白質、核酸等）。
[引導]請學生觀察周圍空氣并通過聯(lián)想分析氮氣的物理性質。
[學生總結]
（二）氮氣的物理性質
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時應該用什么方法來收集？
（三）氮氣的化學性質
[引導]結構決定性質，先研究N2的結構。
1．N2的結構
電子式：；結構式：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，性質很不活潑。
2．氮氣的`化學性質
�。�1）與氫氣反應
�。�2）跟鎂反應：3Mg+N2 Mg3N2
�。�3）與氧氣反應：N2+O2 2NO
引導學生從氧化還原反應角度分析上述三個反應。進而得出“氮氣既能表現(xiàn)氧化性，也能表現(xiàn)還原性”的結論。
[引導]中國有句農諺，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頁內容，再來理解這句農諺。
[學生總結]
[補充演示實驗]教師事先在一燒瓶內充滿一氧化氮氣體，讓學生觀察一氧化氮的顏色等。打開瓶塞，讓學生觀察變化。
[學生觀察結論]一氧化氮是一種無色氣體、二氧化氮顯紅棕色。通常條件下，一氧化氮易轉化為二氧化氮。
[教師引導]請用雙線橋法標出以上三個反應中電子轉移的方向和數(shù)目。
[學生活動]完成以上作業(yè)，教師根據學生作業(yè)情況加以說明。
（四）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]請學生分析以上用途中利用氮氣哪方面的性質。
（五）氮的固定
將游離態(tài)的氮轉變?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)。
教師向學生介紹人工模擬生物固氮這一世界性研究課題的現(xiàn)狀和前景，鼓勵學生獻身科學研究為人類作出貢獻。
[課堂小結]
結構、性質和具體反應之間的聯(lián)系：
非金屬元素及其化合物間的轉化關系：
[隨堂練習]
1．不屬于氮的固定的變化是（ ）
�。ˋ）根瘤菌把氮氣轉化為氨 （B）氮氣和氫氣在適宜條件下合成氨
�。–）氮氣和氧氣在放電條件下合成NO （D）工業(yè)上用氨和二氧化碳合成尿素
答案：D。
2．在汽車引擎中，N2和O2進行反應會生成污染大氣的NO（N2+O2 2NO+Q），據此，有人認為廢氣排出后，溫度即降低，NO分解，污染也就會自行消失，事實證明此說法不對，其主要原因可能是（ ）
（A）常溫常壓下NO的分解速度很慢
�。˙）在空氣中NO迅速變?yōu)镹O2而不分解
（C）空氣中N2與O2的濃度高，不利于平衡向左移動
�。―）廢氣排出后，壓強減小，不利于平衡向左移動
答案：AB。
3．利用下列方法，可以在實驗室里從空氣中制取氮氣的是（ ）
（A）把空氣液化, 然后分離出氮氣
�。˙）把空氣緩緩通過加熱了的銅網
（C）把空氣緩緩通過加熱了的鎂粉
�。―）把空氣通過裝有氫氧化鈉的洗氣瓶
答案：B。
4．現(xiàn)有M、R兩種第ⅤA族元素，下列事實不能說明M的非金屬性比R強的是（ ）。
�。ˋ）酸性：H3MO4>H3RO4
�。˙）氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：MH3>RH3
（C）氣態(tài)氫化物還原性：MH3>RH3
�。―）含氧酸鹽的穩(wěn)定性：Na3MO4>Na3RO4
答案：C、D。
5．在F、P、Si、Fe這四種元素中，每種元素都有某些方面區(qū)別于某它三種元素。若從中選出氟元素，選擇的理由中正確的是（ ）。
（A）最高價氧化物對應的水化物酸性最強
�。˙）單質與冷水反應最劇烈
（C）單質固態(tài)時為分子晶體，熔沸點較低
�。―）在氧化物：OF6、P2O5、Fe2O3中，OF6最穩(wěn)定
答案：BC。
6．在標準狀況下，將O2與NO按3:4體積比充滿燒瓶，將燒瓶倒置于水中，最后燒瓶內溶液的物質的量濃度約為（單位：mol·L-1）（ ）。
�。ˋ）0.045 （B）0.036 （C）0.026 （D）0.018
答案：B。
7．1898年，曾有人發(fā)明了固氮的一種方法，該法以石灰石、焦炭、空氣為原料。第一步反應是石灰石分解；第二步是使第一步反應產物和焦炭反應，在電爐中的高溫下制得第三步反應起始物；第三步反應中另一反應物是空氣，該反應也是在電爐中完成的，生成一種固體；第四步是使該固體和水蒸氣反應制得氨氣。又知該固體中有與N3-互為等電子體的離子。
（1）試寫出四步反應的化學方程式；
�。�2）試簡評該固氮方法。
答案：（1）CaCO3 CaO+CO2↑； CaO+3C CaC2+CO↑；CaC2+N2 CaCN2+C ； CaCN2+3H2O(g)=CaCO3+2NH3↑。
（2）這種方法，需要消耗大量電能，原料眾多，設備重，生產成本高。
8．有A、B、C、D四種氣體，能發(fā)生下列變化
A+D E+H2O， E+O2 D，
C+D B+F， B+O2 C。
且已知其中：C為紅棕色，D能使石灰水變渾濁，E常溫下是固體，F(xiàn)是一種酸酐。
�。�1）寫出四種氣體的化學式：A_________、B_________、C_________、D_________。
�。�2）寫出C+D B+F所表示的反應方程式_____________________________。
�。�3）寫出D使石灰水變渾濁的反應方程式_______________________________。
答案：
（1）H2S、NO、NO2、SO2。
�。�2）NO2+SO2=NO+SO3。
（3）SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O。
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