氮肥的生产和使用完美版.doc

.氮肥的生产和使用一、学习目标1.掌握氨及铵盐的性质和用途，了解液氨和氨水的区别；2.知道氮肥的性能和使用氮肥的注意事项，认识到科学使用化肥的意义；3.学习观察法、探究法、类比法等科学方法；4.知道氮肥的应用对社会生产的作用和对自然环境的影响；在实验探究活动中，享受发现的快乐。二、学习重点及难点学习重点：氨气和铵盐的性质；学习难点：“喷泉”实验的原理，氨水的弱碱性。三、学习过程复习请大家回忆“雷雨发庄稼”的有关化学方程式。设问 你还知道哪些固氮的方法？读图人类已知的三类基本固氮方式。讨论三种固氮方式的优缺点。强调人工固氮的重要意义。化学史话氮是农作物生长的必须元素，大气中游离的氮不能被植物直接吸收，通过生物固氮和自然固氮获得的氮元素远远不能满足植物生长的需要。为了提高农作物的产量，科学家们苦苦探索了几百年。20世纪初，德国化学家哈伯首次用氢气和氮气合成了氨，奠定了大规模工业合成化肥的基础。从此，人类能为植物的生长提供足够的氮肥，缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾，他也因此获得了1918年化学诺贝尔奖。知识链接 1. 合成氨反应条件苛刻的原因；2. 哈伯的功与过。设问那么工业上是如何合成氨的呢？（观察工业合成氨的流程图。）高温 高压催化剂归纳一、工业合成氨 N2+3H2 2NH3情景变换 氨的成功合成在一定程度上解决了人类的吃饭问题。要让这种重要的气体氮化合物更好地人类服务，它的性质如何呢？观察与思考氨气的物理性质怎样呢？（展示一瓶新制的氨气）归纳整理 二、氨气1.氨的物理性质氨是_色、有_气味的气体，密度比空气_，_液化，氨液化的同时_大量的热；液态氨汽化时要_周围的热量，使周围的空气迅速变冷（常用作_）。极易溶于水（体积比_）。实验探究1将一烧瓶新制的氨气如图装置好进行实验。 观察与思考观察实验、描述实验现象，分析实验现象你能得出什么结论？小结现象：将胶头滴管中的水挤入烧瓶，打开止水夹，烧杯中的水沿着导管_烧瓶，变成_色喷泉喷泉实验。结论：氨气极易溶于水氨气的水溶液显碱性。 思考与讨论上述产生喷泉的原理是什么？小结胶头滴管中的水挤入烧瓶，大量氨气溶于水使烧杯中气压急剧降低，水被吸入烧瓶形成喷泉。实验探究2 氨水的不稳定性现象：湿润的红色石蕊试纸变成蓝色。结论：氨水易挥发氨气的水溶液具有碱性。设问喷泉实验是否仅仅说明了氨的水溶性呢?归纳整理2.氨的化学性质（1）氨气与水的反应NH3+H2ONH3H2OH2ONH4+OH-NH3H2O=NH3+H2O讨论氨水中存在哪些微粒？并与液氨进行比较。液氨氨水物质种类纯净物混合物粒子种类NH3NH3、H2O、 NH3H2O NH4+、OH-、H+设问氨水既然呈碱性，那能否和酸反应，现象又怎样呢？实验探究3 NH3与HCl的反应现象：烧杯中出现白烟。解释：浓氨水、浓盐酸具有挥发性，NH3与HCl结合，有固体NH4Cl生成。归纳与整理（2）氨气与酸的反应NH3+HCl= NH4Cl（白烟）思考将实验3中浓盐酸换成浓硝酸或浓硫酸现象是否相同？为什么？NH3 + HNO3 = NH4NO3（白烟）2NH3 + H2SO4 =（NH4）2 SO4情景创设 其实，氨水也可以作为化肥，但现在人们很少用它，大家知道其中的原因吗？讨论并归纳 氨水中的NH3 H2O不稳定，容易分解生成氨气，而挥发掉促进植物生长的有效成分，降低了肥效。同时，会发出来的氨气具有刺激性气味，给使用带来很大的不方便，但更主要是氨水呈液态，不利于运输。追问 从前面的探究活动中，我们来思考一下，有没有什么方法可以解决这个问题？讨论并归纳 可以将氨气与酸反应转化成固态铵盐加以使用。过渡铵盐就是目前我们使用最多的固态氮肥的主要成分，对铵盐的性质的了解，是科学使用化肥的基础。那么，铵盐的性质有如何呢？ 实验探究4进行实验，描述实验现象，写出化学方程式。归纳与整理三、铵盐的性质1.受热分解现象：加热，试管中产生白烟，试管口重新生成白色固体。NH4Cl = NH3 + HCl NH3 + HCl = NH4Cl NH4HCO3= NH3+H2O + CO2拓展视野 由上述反应式可以看出, NH4Cl 、NH4HCO3受热都能分解，都有NH3产生,但不是所有的铵盐受热分解都能产生NH3。例如NH4NO3的分解:2NH4NO3 = 2N2+O2+ 4H2O设问铵盐还有什么性质呢？实验探究5进行实验，描述实验现象，写出化学方程式。归纳与整理2.与碱共热放出氨气现象：产生有刺激性气味的气体，湿润的红色石蕊试纸变蓝。2NH4Cl+Ca(OH)2 = CaCl2+2H2O+2NH3思考与交流根据上述性质，分析讨论此性质有何应用？（1）铵根离子的检验；（2）氨气的实验室制法；（3）避免铵态氮肥与碱性肥料混合施用。设问除了氯化铵是铵盐外，还有哪些铵盐呢，氮肥是否都是铵盐呢？归纳与整理3.氮肥（1）铵态氮肥： NH4Cl（氯铵）、NH4HCO3（碳铵）、(NH4)2SO4（硫铵）、NH4NO3（硝铵）。（2）其他氮肥：硝态氮肥。如：KNO3。有机态氮肥。如：CO(NH2)2。问题思考 1.检验氨气是否充满试管的方法是用湿润的红色石蕊试纸放到管口，观察到的现象是试纸变蓝。2.能否用浓硫酸干燥氨气？不能 因为氨气能与硫酸反应课后实践1、学案后相关练习2、创新课时6氮肥的生产和使用教学设计（1课时）一、教学设计（一）教材分析氮肥的生产和使用是普通高中课程标准实验教科书化学1（苏教版）专题4第二单元生产生活中的含氮化合物的第二课时，是在学习了常见金属元素及典型非金属元素（如氯、硫）及其化合物，且具备离子反应、氧化还原反应等理论知识之后学习的元素化合物知识。通过本节的学习，学生能够进一步学会分析、研究、解决元素化合物知识的方法，这不仅是学习非金属及其化合物知识的需要，也是学生获得未来生活和发展所必须的科学素养的需要。另外，氨的学习还为后面的硝酸学习起铺垫作用，在教材中起到承前启后的作用。氨及其产品还是工农业生产生活中重要的化工产品，学习掌握好氨的性质对今天的工作生活有重要的意义。因此，必须使学生切实学好本节内容。（二）学生分析学生已经具备学习了元素化合物知识的基础，初步掌握某些基本实验技能，思维活跃，喜欢挖掘问题的本质。以此为契机在教学中变验证性实验为探究实验，激发学生学习的主动性并培养学生严谨求实的科学态度。（三）教学目标（1）知识目标 使学生了解氮肥的性能和使用氮肥的意义，掌握氨和铵盐的化学性质。（2）能力目标通过引导学生观察、分析演示实验，培养学生的观察能力和分析推理能力。培养学生元素化合物知识学习的综合应用能力。透过实验现象挖掘现象的本质，由表及里培养思维的深刻性；通过知识的迁移、延伸，由此及彼培养学生的创新思维。（3）情感目标 通过性质与用途之间的关系，对学生进行辨证唯物主义教育，激发学生学习化学的兴趣。 通过实验教学，培养学生实事求是的科学态度和严谨作风。（四）教学重点与难点重点：知道氮肥的性能和使用氮肥的注意事项，认识到科学使用化肥的意义。氨及铵盐的性质和用途。难点：实验原理及实验现象的分析，归纳。（五）教学策略采取“活动-构建”教学模式，通过具有实践性，探索性，创造性的学生活动，即通过实验探究，讨论分析等活动不断构建学生的认知结构，锻炼思维品质，以实现学生学习能力的全面发展。（六）教学方法（1）情景激趣法：利用“庄稼一枝花，全靠肥当家”等谚语，激发学生学习的兴趣。（2）实验探究法：充分发挥化学教学中实验的作用，是教好本课时的关键，关于氨与水、与酸的教学，准备采用实验探究、分析、归纳与讲解相结合的教学方法。如：在讲到氨的物理性质时，首先展示氨气，引导学生观察颜色、状态、气味，然后通过喷泉实验让学生归纳出氨极易溶于水的性质，并通过溶液变红的现象引出对氨的化学性质的学习。做实验时，要求学生仔细观察，并分析为什么会发生这种现象，从中说明了什么问题，能得出什么结论。在演示氨的喷泉实验，着重根据实验现象分析实验产物。（3）多媒体辅助教学法：合理、恰当地运用先进教学手段，将静态事物动态化，将抽象事物直观化，以突破教学难点。如如片展示或多媒体播放氨的主要用途。另外利用多媒体多重现某些实验过程和现象，也便于引导学生对实验原理及现象进行更直观的分析、归纳。总之充分利用新闻图片、演示实验、多媒体课件的直观动态教学手段，通过观察、讨论、分析、总结、练习等一系列的师生活动展开教学。二、教学过程（课堂实录）创设情境、引出课题提出问题实验探究归纳氨的性质氨的用途分组实验铵盐的性质氮肥的使用课堂总结投影 饥荒图片“庄稼一枝花，全靠肥当家”、“要想庄稼好，须在肥上找”。 （创设情境、引出课题）提出问题 1、我们常用的氮肥有哪些？它们是怎样生成的？ 2、这些化学物质具有哪些性质？ 本节课我们将学习氨和铵盐的性质 （突出重点）板书 一、氨的生产和使用提问 如何进行人工固氮从而得到所需要的氮肥呢？学生 思考并回答：将氮气和氢气反应生成氨气。多媒体展示 “合成氨”的流程图，教师作简单介绍。学生板书 合成氨的化学方程式：N2 + 3H2 2NH3展示 收集好的氨，对氨进行直观认识。并结合图片认识氨的物理性质。学生归纳 氨在通常状况下是无色、具有刺激性气味的气体，密度比空气小。易液化，液氨可作制冷剂。实验探究 氨的性质 （培养学生对实验的观察、分析、归纳能力）【实验1】喷泉实验：在干燥的烧瓶内充满氨气，塞上带有玻璃管和胶头滴管（预先吸入少量水）的胶塞。按图414所示组装实验装置。打开橡皮管上的止水夹，挤压胶头滴管，观察现象。【实验2】氨与水的反应：在一支洁净的试管中滴加几滴氨水，将湿润的红色石蕊试纸（或PH试纸）粘在玻璃棒上靠近试管口，观察试纸的颜色变化情况。引导学生分析氨与水的反应。【实验3】氨与酸的反应：在A、B、C三只烧杯中分别放两个棉花球，分别在两个棉花球上滴加几滴浓氨水和A浓盐酸、B浓硝酸、C浓硫酸，用表面皿盖住烧杯口，观察对比现象。讨论 根据现象推测性质，教师参与其中，共同讨论。完成下列表格：实验现象结论或化学方程式实验1实验2实验3学生板书 NH3+ H2O NH3H2O ； NH3H2ONH4+ OH-NH3+HCl=NH4Cl ； 2NH3+H2SO4 = (NH4)2SO4展示 人们运输、施用氨水的图片提问 氨水作肥料的不妥之处？学生交流 氨水可作化肥，但易挥发，应将氨转化为固态铵盐加以使用。过渡并提问 铵盐有什么性质需要我们在保存、使用它们时加以注意呢？板书 二、铵态氮肥的生产和使用实验探究 铵盐的性质 （培养学生对实验的观察、分析、归纳能力）【实验1】取少量氯化铵晶体，放入试管中，在酒精灯火焰上微热，观察发生的现象。【实验2】将少量氯化铵和少量氢氧化钙混合后放入试管中，在酒精灯火焰上微热，用湿润的红色石蕊试纸检验反应产生的气体。实验、讨论，完成下列表格：实验现象化学方程式实验1实验2学生板书 NH4Cl NH3 +HCl 2NH4Cl + Ca(OH) 2 CaCl2 + 2NH3+ 2H2O （夯实基础知识）展示 碳酸氢铵肥料包装袋及说明书 提问 结合铵盐的性质，思考我们在保存、使用它们时加以注意呢？学生讨论 得出结论 （培养学生思考问题的好习惯）保存-干燥的阴凉处使用-不能与碱性肥料混合使用 （从生产实际出发，学以致用）提问 你所知道的氮肥还有哪些？学生讨论 得出结论：铵态氮肥：硫铵、硝铵、碳铵等；硝态氮肥：硝酸盐；有机肥：尿素。讲述 当然，作物的生长除了需要氮、磷、钾三种元素外，还需要多种微量元素，在实际施肥时应该考虑多种肥料的合理使用。氮肥的生产和使用大大提高了粮食的产量和质量，促进了社会的进步和发展。课堂总结1、让学生对所学知识进行自我消化，形成自己的感悟；2、交流知识小结，形成知识网络；3、学生谈谈学习本节课的体会和感受。（鼓励学生发表观点，提高语言表达能力）课堂作业 查阅资料，了解氨在工业生产中的作用。一、学习目标1.掌握氨及铵盐的性质和用途，了解液氨和氨水的区别；2.知道氮肥的性能和使用氮肥的注意事项，认识到科学使用化肥的意义；3.学习观察法、探究法、类比法等科学方法；4.知道氮肥的应用对社会生产的作用和对自然环境的影响；在实验探究活动中，享受发现的快乐。二、教学重点及难点教学重点：氨气和铵盐的性质；教学难点：“喷泉”实验的原理，氨水的弱碱性。三、设计思路氮肥是植物生长的重要基础，是解决人类吃饭问题的重要因素之一。通过对“雷雨发庄稼”（自然固氮）知识的复习和生物固氮方式缺点的讨论，从而将本节内容的重点引入人工固氮（合成氮）过程的教学中来。氮肥生产的基础是氨的合成，即可引入本节课教学重点氨气性质的教学。其中，氨气与水和酸的反应是教学的重点。再通过氨的挥发性、刺激性气味等性质，引导学生讨论氨水作为化肥的缺点，在此基础上引入固态铵盐和氮肥知识的教学。在学习铵盐知识的基础上，师生共同讨论科学使用化肥的方法和意义。四、教学过程复习引入 回忆“雷雨发庄稼”的有关化学方程式。图片 人类已知的三类基本固氮方式（ppt 2）。讨论 三种固氮方式的优缺点。强调人工固氮的重要意义，引出本节内容的教学。化学史话氮是农作物生长的必须元素，大气中游离的氮不能被植物直接吸收，通过生物固氮和自然固氮获得的氮元素远远不能满足植物生长的需要。为了提高农作物的产量，科学家们苦苦探索了几百年。20世纪初，德国化学家哈伯首次用氢气和氮气合成了氨，奠定了大规模工业合成化肥的基础。从此，人类能为植物的生长提供足够的氮肥，缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾，他也因此获得了1918年化学诺贝尔奖。知识链接 1. 合成氨反应条件苛刻的原因；2. 哈伯的功与过。板书一、工业合成氨（ppt 4） N2+3H2 2NH3过渡 氨的成功合成在一定程度上解决了人类的吃饭问题。要让这种重要的气体氮化合物更好地人类服务，我们必须研究它的性质。板书 二、氨气1.氨的物理性质（ppt 5）展示展示一瓶NH3，观察其颜色、状态、并闻其气味（注意闻气味的方法）。小结氨是无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，易液化，氨液化的同时放出大量的热；液态氨汽化时要吸收周围的热量，使周围的空气迅速变冷（常用作致冷剂）。极易溶于水（体积比1：700）。实验探究1 喷泉实验。观察与思考观察实验、描述实验现象，分析实验现象你能得出什么结论？现象：将胶头滴管中的水挤入烧瓶，打开止水夹，烧杯中的水沿着导管喷入烧瓶，变成红色喷泉。 结论：氨气极易溶于水，氨气的水溶液显碱性。 讨论上述产生喷泉的原理是什么？小结胶头滴管中的水挤入烧瓶，大量氨气溶于水使烧杯中气压急剧降低，水被吸入烧瓶形成喷泉。（ppt 7） 实验探究2 氨水的不稳定性现象：湿润的红色石蕊试纸变成蓝色。结论：氨水易挥发，氨气的水溶液具有碱性。板书2.氨的化学性质小结（1）氨气与水的反应NH3+H2O NH3 H2O NH4+OH-讨论氨水中存在哪些微粒？并与液氨进行比较。（ppt 10）液氨氨水物质种类粒子种类实验探究3 NH3与HCl的反应现象：烧杯中出现白烟。解释：浓氨水、浓盐酸具有挥发性，NH3与HCl结合，有固体NH4Cl生成。（2）氨气与酸的反应（ppt 1112）NH3+HCl= NH4Cl（白烟）思考将实验3中浓盐酸换成浓硝酸或浓硫酸现象是否相同？为什么？NH3 + HNO3 = NH4NO3（白烟）2NH3 + H2SO4 =（NH4）2 SO4过渡提问 其实，氨水也可以作为化肥，但现在人们很少用它，大家知道其中的原因吗？（ppt 13）回答 氨水中的NH3 H2O不稳定，容易分解生成氨气，而挥发掉促进植物生长的有效成分，降低了肥效。同时，会发出来的氨气具有刺激性气味，给使用带来很大的不方便。追问 从前面的探究活动中，我们来思考一下，有没有什么方法可以解决这个问题？回答 可以将氨气与酸反应转化成固态铵盐加以使用。过渡 回答得很好！铵盐就是目前我们使用最多的固态氮肥的主要成分，对铵盐的性质的了解，是科学使用化肥的基础。板书 三、铵盐的性质（ppt 1417）1.受热分解实验探究4进行实验，描述实验现象，写出化学方程式。现象：加热，试管中产生白烟，试管口重新生成白色固体。NH4Cl = NH3 + HCl NH3 + HCl = NH4Cl NH4HCO3= NH3+H2O + CO2拓展视野 由上述反应式可以看出, NH4Cl 、NH4HCO3受热都能分解，都有NH3产生,但不是所有的铵盐受热分解都能产生NH3。例如NH4NO3的分解:2NH4NO3 = 2N2+O2+ 4H2O板书 2.与碱共热放出氨气实验探究5进行实验，描述实验现象，写出化学方程式。现象：产生有刺激性气味的气体，湿润的红色石蕊试纸变蓝。2NH4Cl+Ca(OH)2 = CaCl2+2H2O+2NH3思考与交流根据上述性质，分析讨论此性质有何应用？（1）铵根离子的检验； （2）氨气的实验室制法；（3）避免铵态氮肥与碱性肥料混合施用。板书 3.氮肥简介（ppt 18）（1）铵态氮肥： NH4Cl（氯铵）、NH4HCO3（碳铵）、(NH4)2SO4（硫铵）、NH4NO3（硝铵）。（2）其他氮肥：硝态氮肥。如：KNO3。有机态氮肥。如：CO(NH2)2。问题思考 （ppt 1920）1.检验氨气是否充满试管的方法是 ，观察到的现象是。2.能否用浓硫酸干燥氨气？3.（见ppt 20）答案：1.用湿润的红色石蕊试纸放到管口 试纸变蓝2.不能 因为氨气能与硫酸反应3.A、B、D作业 教材第102页：练习与实践第1（2）、2（3）题氮肥的生产和使用教学设计任传爱【教学目标】知识与技能：了解氨、铵盐（氮肥）的性质和用途。了解氨的工业制法和实验室制法。过程与方法：通过对氨、铵盐性质实验的探究，体验实验探究 的过程和乐趣。形成“从感性认识到理性认识”的认知规律。形成了从“特殊到一般（归纳）”、“一般到特殊（演绎）”的思维方法。情感态度与价值观：了解氨的合成对氮肥生产的促进作用，及氮肥对人类文明所作的贡献，认识化学学科的重要性，提高学习化学的积极性。【重点与难点】重点：氨、铵盐的性质，氨的实验室制法及工业制法。难点：氨水的成分，产生喷泉的原因。【教学方法】探究式教学，启发式教学【教学过程】设置情景：1800年未使用化肥每公顷耕地生产0.73吨粮食，1978年开始使用化肥每公顷耕地生产4.63吨粮食。从0.73到4.63，产生这么打的飞跃的原因是什么呢？学生回答：应用了化肥。讲述：如果不施化肥，中国只能养活2亿多人口，剩下11亿人就没饭吃。请同学们回忆一下初中学过的化肥的分类。学生回答：氮肥、磷肥、钾肥以及复合肥。讲述：很好，这节课我们就来学习一下氮肥的生产和使用。首先，我们看一下氮肥的种类。板书：一、氮肥的种类 氨态氮肥：NH4Cl、NH4HCO3、(NH4)2SO4 硝态氮肥：硝酸盐 尿素：CO(NH2)2展示图片：各种氮肥。过渡：其中氨态氮肥都来源于氨气。那么工业上是如何合成氨的呢？板书：二、工业合成氨 N2 + 3H2=2NH3讲述：介绍有关哈伯的化学史。过渡：我们已经合成氨了，那么它具有哪些性质呢？首先我们来看一下它的物理性质。板书：三、氨气的物理性质观察与思考：1、观察一瓶氨气，描述其物理性质。学生观察并总结：氨气是无色，有刺激性气味的气体。教师：引导学生看书（P98）并补充。板书：氨气是无色，有刺激性气味的气体。密度比空气小，易液化。过渡：氨气的其他物理性质呢，我们通过这个实验来学习一下。观察与思考：2、（演示喷泉实验）观察实验，你能看到什么现象？学生描述：1、形成喷泉；2、溶液变红。烧杯中的水被大气压压入烧瓶形成喷泉交流与讨论：1、喷泉形成的原因是什么? 瓶中气压下降小于外界气压瓶中氨气溶于胶头滴管挤入的水中氨气极易溶于水板书：氨气极易溶于水（1：700）交流与讨论：2、还有哪些物质可以形成喷泉呢？学生回答：氯化氢与水，二氧化碳与氢氧化钠溶液交流与讨论：3、溶液为什么变红?学生回答：氨水显碱性教师：引导学生看书（P99）并解释氨水显碱性的原因。板书：四、氨气的化学性质1、 与水反应：NH3+ H2O NH3H2O OH -+NH4+交流与讨论：4、氨水中含有哪些微粒?学生回答：NH3、 H2O 、NH3H2O、 OH -、NH4+、H+过渡：既然氨水呈碱性，那么它肯定能和酸反应了。播放视频：浓盐酸和浓氨水的反应。板书：2、与酸反应：NH3+ HCl= NH4Cl讲述：上述反应说明氨气确实可以跟酸反应，那么它跟硫酸反应的方程式应该怎么写呢？板演：2 NH3 + H2SO4= （NH4）2 SO4过渡：氨气跟酸反应生成的物质从类别上来看都属于铵盐，那么铵盐到底有哪些性质呢?首先我们来看一下它的物理性质。（引导学生从生活中的经验以及初中学过的只是来归纳）。板书：五、铵盐的性质1、 物理性质：白色的易溶于水的晶体。过渡：那么它的化学性质如何呢？设置情景：有一位农民在仓库里存放了一袋氮肥碳酸氢铵(俗称碳铵),有一天他发现这袋化肥包装破损受潮了,就把它拿出去晒,结果发现没有人偷盗却少很多，你能从化学的角度替他找原因吗?学生回答：有可能是碳酸氢铵受热分解了。探究实验：取少量氯化铵（NH4Cl）晶体，放入试管中，在酒精灯火焰上加热，观察发生的现象。学生描述：试管里的氯化铵晶体没了，试管壁上出现了一层白色的物质。板书：2、化学性质：铵盐受热易分解 NH4Cl NH3+ HCl交流与讨论：5、试管壁白色的物质是什么呢？学生回答：NH4Cl讲述；事实上除了NH4Cl外，其他的铵盐也是受热易分解的。请大家用化学方程式写出刚才那位农民伯伯的碳铵减少的原因。板演：NH4HCO3 NH3+H2O+CO2化学与生活：去年三月，有顾客在永和大王北京的门店买到了一种特殊的油条“氨味油条”。本应是香喷喷的油条为何飘出