人教版高中化学教学设计——氮族元素教学设计第一课时

1、课 时 教 案 第 1 节 总序第 节课 题氮族元素编写时间 月 日执行时间月 日教学目的与 要 求1.能运用原子核外电子排布规律,熟练地写出氮磷两种元素的原子结构简图。2.认识氮族元素的的性质的相似性和递变性,以及引起氮族元素的性质异同的原因。重点难点氮族元素的性质的相似性与递变规律教具准备教案、幻灯片（主要用于练习题）教学程序复习元素周期表同一主族元素的递变规律，引入新课：板第一节 氮族元素看元素周期表 找出氮族元素在元素周期表中的位置(第A主族)问 1.氮族元素的最外层的电子数是多少?(5个)最高正价是多少?(+5),其最低负价是多少?(-3) 2.写出氮族元素的最高氧化物的水化物的可能

2、的化学式,写出其气态氢化物的化学式. 3.写出氮族元素的原子结构示意图.板随核电荷的增加,氮族元素的原子半径逐渐增大,核对最外层电子的引力逐渐变小,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强.分析表6-1师生共同分析表 1.熔点与沸点的变化规律如何?(随核电荷的增加,熔点沸点升高,但Bi有反常) 2.密度从上到下在增大。 3.标出它们的稳定化合价 N-3,0,+5 P+5 As+5 Sb+5 Bi+3(+5价的Bi的化合物有很强的氧化性,+5价的N的化合物也有很强的氧化性,Bi有反常) 4.氮族元素的单质的颜色与状态. 5.Sb与Bi无负价,Sb,Bi是金属. 6.氮族元素的气态氢化物的化学式是什么?其

3、空间构型是什么?(三角锥形)问氮族元素的非金属性比卤族元素或氧族元素相比如何?为什么?(比卤素与氧族元素弱,同周期的氮族元素的原子半径比卤素或氧族元素大,核对最外层电子的引力小,非金属性弱)三、特殊性: 氮元素最高价含氧酸写法为HNO3和H3RO4 +5价的氮元素有较强的氧化性，+5价的磷元素无氧化性。氮元素的变价最多，其氧化物的种类最多，有五种正价，但有六种氧化物。砷、锑、铋三种元素有时以单质存在，主要以硫化物形式存在:雄黄（As4S4） 白砷石、砒酸（As2O3）方锑矿（Sb2O3） 辉锑矿（Sb2S3） 辉铋矿（Bi2O3）练习1 比较下列酸的酸性强弱 a 硝酸与高氯酸 b 磷酸与砷酸

4、c 磷酸与硫酸 d 砷酸与硒酸 2.比较下列氢化物的稳定性 a 氨,磷化氢,砷化氢 b 磷化氢与硫化氢 c 砷化氢与氨 d 氨,水与氯化氢 3.写出下列变化的化学方程式 a.三氧化二砷,盐酸,锌粒三者混和,可得到砷化氢 b.将砷化氢通过玻璃管,再加热,可得到砷镜. c.在空气中燃烧磷化氢 作业家庭作业: 教材 1、2题 课堂作业:板书设计第一节 氮族元素随核电荷的增加,氮族元素的原子半径逐渐增大,核对最外层电子的引力逐渐变小,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强. 一、氮族元素的概况：1、 位置：元素周期表第VA族2、 成员：氮（N）、磷（P）、砷（As）、锑（Sb）、铋（Bi）3、 相同点：最外

5、层都有5个电子，它们最高价氧化物里的化合价为+5价，在与金属、氢气反应时显-3价。最高价氧化物通式为R2O5,对应水化物通式为HRO3或H3RO4,+3价的氧化物及其水化物和氢化物。二、氮族元素递变规律： 、原子半径：由小逐渐增大 单质的状态：由气体到固体 单质的密度：由小逐渐增大 单质的熔点：前三者由低到高，后两者由高到低 单质的沸点：由低逐渐升高 金属性和非金属性：金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱最高价氧化物对应的水化物的酸碱性：酸性减弱、碱性增强三、特殊性: 氮元素最高价含氧酸写法为HNO3和H3RO4+5价的氮元素有较强的氧化性，+5价的磷元素无氧化性。 氮元素的变价最多，其氧化物的种

6、类最多，有五种正价，但有六种氧化物。课后记要所讲内容过多,课堂练习题最后一题只有留在课后练习。课 时 教 案 第 2节 总序第 节课 题氮气编写时间 月 日执行时间月 日教学目的与 要 求1.认识氮气的分子结构,性质与用途2.熟悉氮在五种不同氧化物中的化合价,掌握NO与NO2的重要物理性质3.了解氮的固定的重要性重点难点氮分子结构与化学性质教具准备教案、幻灯片（主要用于练习题）教学程序板 第二节 氮气阅读第一段 了解 1.氮元素的存在.(在自然界中氮元素既有游离态又有化合态,游离态的氮说是大气中的氮) 2.由体积分数是0.78 如何转成质量分数? 3.工业上如何制取氮气?(空气液化后,再气化,

7、液氮的沸点低,先沸腾而与液氧分离,稀有气体Ar等沸点更低) 板一.氮气的物理性质阅读氮气的物理性质.板无色无味,密度比空气稍小(如何求氮气在标态下的密度?)难溶于水,比氧气在水中溶解度大. 实验室制取N2的收集方法如何？板二.氮气的化学性质生板氮气的电子式与结构式问氮气是不是很稳定?(是)为什么?(氮原子间通过3对共用电子对形成三对共价键,键能很大,是所有比原子分子中最大的,氮气要发生化学反应,必须先斥开氮原子间的化学键,这需要很大的能量,所以氮气在常温下很稳定,用作保护气等)讲氮气在高温或放电条件下,能得到足够的能量,也能与氢气,氧气,活泼金属反应. -3 被还原 0 被氧化 +2讲氮气的化

8、学性质从化合价分析,主要是下列的两个变化 得电子 失电子 N N N 板1.氮气与氢气反应 生板氮气与氢气反应的化学方程式,指出哪种物质被还原.强调1.反应的条件是:高温高压,催化剂. 2.反应是放热的可逆反应 3.工业上利用该反应来合成氨板2.氮气与氧气的反应问氮气与氧气在常温常压下能不能反应?什么事实能说明它们不能反应?(空气中存在氮气与氧气)讲在放电条件下,氮气与氧气能发生化合,生成无色气体NO. 生板该反应的化学方程式 放电 N2+O2=2NO讲NO不溶于水,在常温下,很容易被氧气进一步氧化,生成红棕色有刺激性气味的气体二氧化氮 2NO+O2=2NO2(常温下迅速进行)NO2气体有毒,

9、易溶于水.它溶于水生成硝酸 2NO2+H2O=2HNO3+NO问1.上述反应中的氧化剂与还原剂分别是什么?氧化产物与还原产物都是什么物质?标出电子转移的方向与数目. 2.硝酸的酐是什么?是不是NO2? 3.为什么下一场雷雨,等于给庄稼施一次氮肥?讲二氧化氮还能相互化合,生成四氧二氮,发生双聚. 2NO2 (红棕色)= N2O4 (无色)问上述反应是不是氧化还原反应?为什么?四氧二氮中氮元素的化合价是多少?讲氮的氧化物中,除了一氧化氮与二氧化氮外,还有多种.板氮的各种氧化物与氮的化合价.问亚硝酸的分子式是HNO2,它的酐是什么?(三氧化二氮)板3.氮气与某些金属反应讲在高温下,氮气与镁,钙,锶,

10、钡等金属反应,生成离子型氮化物.生板镁在氮气中燃烧的化学方程式讲镁在空气中燃烧也有微量的氮化镁生成.生板氮化镁能与水反应,生成氨气,写化学方程式 氮化镁与盐酸反应的化学方程式板书设计氮 气一、氮的存在： 1、游离态：大气中N2， 2、化合态：无机物KNO3等 有机物：蛋白质、核酸等二、氮的物理性质：无色无味，N2、H2难溶于水（1:0.02） 微溶于水的O2（1：0.2）能溶于水的有Cl2、H2S（1：2，1：2.6）极易深于水HCl(1:500)，比空气稍轻。三、化学性质：1、与非金属的反应： 与氢气的反应：（注条件、类型、工业合成氨的方法） N2+3H2=2NH3 与氧气的反应： N2+O

11、2=2NO 2NO+O2=NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO2、与金属的反应： 3Mg+N2=Mg3N2四、氮的固定：1、定义：将游离的氮（N2）转变成为氮的化合物的过程。 2、方法：自然固氮（雷雨固氮、生物固氮根瘤菌固氮），人工固氮（合成氨工业）课后记要课 时 教 案 第 2节 总序第 节课 题氮的氧化物编写时间 月 日执行时间月 日教学目的与 要 求1.熟悉氮在五种不同氧化物中的化合价,掌握NO与NO2的重要物理性质2.熟练掌握有关NO2、O2、N2等混合气体的计算。重点难点有关NO2、O2、N2等混合气体的计算教具准备教案、幻灯片（主要用于练习题）教学程序复习上节所讲的氮气的化学

12、反应引入新课。二、氮的氧化物1、五种正价，六种氧化物：N2O（笑气）、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5只有N2O3、N2O5分别属于HNO2、HNO3的酸酐。2、NO无色有毒的气体，难溶于水，主要表现还原性。2NO+O2=2NO2（红棕色）NO检验方法，故NO与O2不能共存，收集NO只能用排水法不能用排空气法。3、NO2红棕色，有刺激性，有毒的气体，深于水跟水反应。3NO2 + H2O =2HNO3+NO（1） NO2只能用排空气法收集不能用排水法收集；（2）NO2具有氧化性，可使KI淀粉试纸变蓝，鉴别NO2和溴蒸气不能用淀粉KI试纸。可用加水振荡法或加AgNO3溶液法。（3）氮的氧

13、化物都是大气污 氮的氧化物当石油产品高温燃烧时，在高温区中心氮与氧就起化合反应，生成NO，NO可氧化成NO2。所以造成对大气的污染的氮的氧化物主要是NO，NO2。汽车排放的尾气中也有NO。NO2受日光照射，光解产生原子O，NO2=NO+O，原子O与O2结合生成O3，O2+O=O3，O与O3将烃类物质氧化成醛、酮、及过氧乙酰硝酸酯（PAN）等刺激性很强的物质，光化学烟雾就是上述气体的混合物。该混合物是蓝色。1943年的洛杉矶的光化学烟雾事件，持续数十天之久，总是白天出现，晚上消失，这是世界上的第一次光化学污染。以后世界的许多地区如日本的东京、英国的伦敦以及加拿大、澳大利亚、荷兰等国的大城市，还有

14、我国的兰州都出现过光化学烟雾。兰州的汽车并不多，但为什么会出现光化学烟雾呢？这主要是兰州的硝酸厂与石油化工厂较多，同样能排出NOx与烃等有机化合物。染物，其中NO2是造成光化学污染的主要因素。4有关混合气体（NO,NO2,O2等）与水反应的计算题目: 1.收满一试管NO2,倒立于水槽中,充分反应后,水充满试管的几分之几?若在标准状况下收集反应生成的硝酸，都留在试管中,求试管中硝酸的物质的量的浓度. 2.取一个10 mL的容器,收满NO,倒置水面上,向容器缓缓通入1.5 mL氧气,问反应后,水充入容器几毫升?若通入的氧气是8 mL,又如何? 3.同2取的NO2,再做.(例题分析到位,再用如下总结) a.仅有NO2,计算的反应式: