第五章 第二节 氮及其化合物 《氨气》教学设计 高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第五章第二节氮及其化合物《氨气》教学设计高一下学期化学人教版（2019）必修第二册授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教材分析第五章第二节《氨气》教学设计高一下学期化学人教版（2019）必修第二册。本节内容重点介绍了氨气的性质、制备方法和应用，通过实验探究氨气的性质，培养学生实验操作技能和科学探究能力。与课本内容紧密联系，注重理论与实践相结合，旨在提高学生对氨气知识的掌握和应用能力。核心素养目标培养学生科学探究精神，通过实验操作和观察，提升学生的实验设计、实施和评价能力。增强学生的化学思维，理解氨气的性质和反应原理，提高学生运用化学知识解决实际问题的能力。同时，强化学生的安全意识，培养良好的实验习惯和环境保护意识。教学难点与重点1.教学重点，

①氨气的制备方法和实验原理；

②氨气的物理性质和化学性质，特别是氨气与酸碱反应的原理；

③氨气在工业上的应用及其对环境的影响。

2.教学难点，

①氨气制备实验中反应条件的控制，如温度、压力等对氨气产率的影响；

②氨气与水反应生成氨水的过程，理解一水合氨的弱碱性及其在水溶液中的电离；

③氨气在工业生产中的应用实例分析，如何根据氨气的性质设计合理的生产工艺流程。教学方法与策略1.采用讲授法结合实验演示，引导学生理解氨气的制备过程和性质。

2.通过小组讨论，让学生分析氨气在实际应用中的问题，培养批判性思维。

3.设计实验操作步骤，让学生亲自动手，观察氨气的溶解、反应等实验现象，增强实践操作能力。

4.利用多媒体展示氨气在不同工业领域的应用案例，提高学生的直观理解和应用能力。教学流程（一）导入新课（用时5分钟）

1.教师通过提问引导学生回顾上一节课所学内容，如氢气的性质和制备方法，引出本节课的主题——氨气。

2.展示生活中常见的氨气应用实例，如家用清洁剂、化肥等，激发学生的学习兴趣。

3.提出问题：氨气是如何制备的？它有哪些性质？在工业上有哪些应用？

（二）新课讲授（用时15分钟）

1.讲解氨气的制备方法，包括实验室制备和工业生产中的合成氨工艺，重点讲解合成氨的原理和条件。

2.介绍氨气的物理性质，如无色气体、具有刺激性气味、易溶于水等，并通过实验演示氨气的溶解和挥发。

3.讲解氨气的化学性质，包括氨气与酸碱反应、与卤素反应等，结合实例说明氨气在化学反应中的作用。

（三）实践活动（用时15分钟）

1.实验室制备氨气，学生分组进行实验操作，观察氨气的产生、收集和溶解现象。

2.实验室分析氨水，测量氨水的pH值，探究氨水在酸碱反应中的作用。

3.学生根据氨气的性质，设计实验方案，验证氨气在工业生产中的应用。

（四）学生小组讨论（用时10分钟）

1.氨气制备条件对产率的影响，如温度、压力、催化剂等。

2.氨气在环境中的存在形式和转化过程，如氨气在大气中的氧化反应。

3.氨气在工业生产中的应用，如合成尿素、合成硝酸等。

学生小组讨论内容举例回答：

1.氨气制备条件对产率的影响：通过调整温度和压力，可以增加氨气的产率。实验数据显示，在适宜的温度和压力下，氨气的产率较高。

2.氨气在环境中的存在形式和转化过程：氨气在大气中容易被氧化生成氮氧化物，进而转化为酸雨成分，对环境造成污染。

3.氨气在工业生产中的应用：合成尿素过程中，氨气作为原料参与反应，生成尿素产品。此外，氨气还可用于合成硝酸、肥料等。

（五）总结回顾（用时5分钟）

1.回顾本节课所学内容，强调氨气的制备方法、性质和应用。

2.总结氨气在工业生产中的重要性和环保意义。

3.布置课后作业，要求学生查阅资料，了解氨气在其他领域的应用。

本节课用时共45分钟，教学流程按照以上安排进行，旨在使学生掌握氨气的基本知识，提高学生的实验操作能力和科学探究能力。在教学过程中，教师需密切关注学生的学习情况，适时调整教学节奏，确保教学效果。学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握方面：

-学生能够准确描述氨气的物理性质，如无色、有刺激性气味、易溶于水等。

-学生了解氨气的化学性质，包括氨气的碱性、与酸碱反应、与卤素反应等。

-学生掌握氨气的制备方法，包括实验室制备和工业合成氨的原理。

2.实验操作能力：

-学生能够独立完成氨气的制备实验，正确操作实验仪器，如收集装置、加热装置等。

-学生通过实验观察氨气的溶解、反应等现象，提高观察和分析实验结果的能力。

-学生能够根据实验现象，总结氨气在不同条件下的性质变化。

3.科学探究能力：

-学生能够提出问题，设计实验方案，验证氨气的性质和反应。

-学生通过实验探究，培养独立思考和解决问题的能力。

-学生学会运用科学方法，分析实验数据，得出结论。

4.应用能力：

-学生了解氨气在工业生产中的应用，如合成尿素、合成硝酸等。

-学生能够根据氨气的性质，分析其在工业生产中的作用和优势。

-学生学会将所学知识应用于实际生产，提高解决实际问题的能力。

5.安全意识与环保意识：

-学生了解氨气在环境中的存在形式和转化过程，认识氨气对环境的影响。

-学生学会正确处理氨气泄漏等紧急情况，提高安全意识。

-学生认识到环保的重要性，学会在日常生活中节能减排，保护环境。

6.合作交流能力：

-学生在小组讨论中，能够积极参与，分享自己的观点和实验结果。

-学生学会倾听他人意见，尊重他人观点，提高合作交流能力。

-学生能够根据小组讨论结果，提出合理的建议和改进措施。板书设计1.氨气的制备

①实验室制备：加热氯化铵与氢氧化钙混合物

②工业合成：哈柏-博施法（N2+3H2→2NH3）

2.氨气的物理性质

①无色气体，有刺激性气味

②易溶于水，形成氨水

③气态氨的溶解度随温度升高而降低

3.氨气的化学性质

①与酸反应：NH3+HCl→NH4Cl

②与碱反应：NH3+H2O⇌NH4++OH-

③与卤素反应：NH3+Cl2→N2+3HCl

4.氨气的应用

①合成尿素：NH3+CO2+H2O→(NH2)2CO+H2O

②合成硝酸：NH3+O2→NO+H2O，NO+O2→NO2，3NO2+H2O→2HNO3+NO

③液氨作为制冷剂

5.安全与环保

①氨气泄漏的处理：通风、佩戴防护装备

②氨水对环境的潜在影响：水体污染、大气污染

③环保措施：合理使用、泄漏监控、处理技术作业布置与反馈作业布置：

1.完成课后练习题，包括氨气的制备方法、性质和应用的判断题、选择题和简答题。

2.设计一个实验方案，旨在探究不同温度下氨气在水中的溶解度，并记录实验数据和观察结果。

3.撰写一篇小论文，讨论氨气在环境保护和工业生产中的重要性，以及如何安全合理地使用氨气。

作业反馈：

1.对于课后练习题，将及时批改，重点关注学生对氨气性质和反应的理解程度，以及计算和实验设计的能力。

2.对于实验方案，将评估学生的实验设计是否合理，是否能够有效地探究问题，以及实验操作的规范性。

3.对于小论文，将检查学生的论述是否清晰，论据是否充分，以及是否能够结合实际案例进行分析。

4.在反馈中，将指出学生在作业中存在的问题，如概念混淆、计算错误、实验设计不合理等，并提供具体的改进建议。

5.将鼓励学生之间互相批改作业，以促进学生的交流和学习，同时提高学生的批判性思维和自我评估能力。

6.将定期组织学生讨论作业中的难点，通过课堂提问或小组讨论的方式，帮助学生解决学习中的困惑。

7.将根据学生的作业完成情况，调整教学计划，确保所有学生都能跟上教学进度，并达到教学目标。典型例题讲解1.例题：某温度下，将0.1mol氨气溶解于1L水中，求该溶液的pH值。

解答：氨气与水反应生成氨水，氨水是一种弱碱，其反应式为：

NH3+H2O⇌NH4++OH-

氨水的碱性常数Kb为1.8×10^-5，水的离子积Kw为1.0×10^-14。根据Kb和Kw可以计算出氨水的pOH值：

pOH=-log[OH-]

由于氨水是弱碱，可以近似认为氨的浓度等于生成的OH-浓度，即：

[OH-]≈[NH3]=0.1mol/L

计算pOH：

pOH=-log(1.8×10^-5)≈4.74

由于pH+pOH=14，所以：

pH=14-pOH≈14-4.74≈9.26

因此，该溶液的pH值约为9.26。

2.例题：在一定条件下，氨气与氯化氢反应生成氯化铵，反应式为：

NH3+HCl→NH4Cl

若反应前氨气的浓度为0.2mol/L，氯化氢的浓度为0.3mol/L，求反应后剩余氨气和氯化氢的浓度。

解答：根据化学反应的化学计量关系，1molNH3与1molHCl反应生成1molNH4Cl。由于氨气的浓度较低，氨气为限制反应物。

反应后剩余的氨气浓度为：

剩余NH3浓度=初始NH3浓度-反应掉的NH3浓度

剩余NH3浓度=0.2mol/L-0.2mol/L=0mol/L

反应后剩余的氯化氢浓度为：

剩余HCl浓度=初始HCl浓度-反应掉的HCl浓度

剩余HCl浓度=0.3mol/L-0.2mol/L=0.1mol/L

因此，反应后剩余氨气的浓度为0mol/L，剩余氯化氢的浓度为0.1mol/L。

3.例题：氨水与硫酸反应生成硫酸铵，反应式为：

2NH3+H2SO4→(NH4)2SO4

若反应前氨水的浓度为0.4mol/L，硫酸的浓度为0.5mol/L，求反应后剩余氨水和硫酸的浓度。

解答：根据化学反应的化学计量关系，2molNH3与1molH2SO4反应生成1mol(NH4)2SO4。氨水为限制反应物。

反应后剩余的氨水浓度为：

剩余NH3浓度=初始NH3浓度-反应掉的NH3浓度

剩余NH3浓度=0.4mol/L-0.2mol/L=0.2mol/L

反应后剩余的硫酸浓度为：

剩余H2SO4浓度=初始H2SO4浓度-反应掉的H2SO4浓度

剩余H2SO4浓度=0.5mol/L-0.25mol/L=0.25mol/L

因此，反应后剩余氨水的浓度为0.2mol/L，剩余硫酸的浓度为0.25mol/L。

4.例题：在一定条件下，氨气与氧气反应生成一氧化氮，反应式为：

4NH3+5O2→4NO+6H2O

若反应前氨气的浓度为0.6mol/L，氧气的浓度为0.8mol/L，求反应后剩余氨气和氧气的浓度。

解答：根据化学反应的化学计量关系，4molNH3与5molO2反应生成4molNO和6molH2O。氨气为限制反应物。

反应后剩余的氨气浓度为：

剩余NH3浓度=初始NH3浓度-反应掉的NH3浓度

剩余NH3浓度=0.6mol/L-0.6mol/L=0mol/L

反应后剩余的氧气浓度为：

剩余O2浓度=初始O2浓度-反应掉的O2浓度

剩余O2浓度=0.8mol/L-0.75mol/L=0.05mol/L

因此，反应后剩余氨气的浓度为0mol/L，剩余氧气的浓度为0.05mol/L。

5.例题：氨水与氢氧化钠反应生成氨气，反应式为：

NH3·H2O+NaOH→NH3↑+H2O+Na+

若反应前氨水的浓度为0.7mol/L，氢氧化钠的浓度为0.9mol/L，求反应后剩余氨水和氢氧化钠的浓度。

解答：根据化学反应的化学计量关系，1molNH3·H2O与1molNaOH反应生成1molNH3、1molH2O