资源简介

第二章 氮 族 元 素
第一节　氮　和　磷
教学目标
知识技能：了解氮族元素的名称和符号，认识其在周期表中的位置；理解氮族元素性质的相似性和递变规律，以及引起氮族元素性质异同的原因；巩固元素周期律的知识。
能力培养：通过及时总结规律，培养学生的抽象思维能力和逻辑思维能力；通过阅读，归纳培养学生的自学能力和口头表达能力。
思想情感：认识化学现象与化学本质的关系，意识到量变引起质变的辩证唯物主义观点在化学学习中的作用；从成功运用元素周期律的过程中体会学习化学的成就感，激发对化学的兴趣。
科学方法：学习处理微观结构与宏观现象的关系，认识感性与理性的相互转化，学会运用对比的方法。
重点难点 氮族元素性质的相似性和递变规律。
利用元素周期律认识物质间变化规律的方法。
教学过程
教 师 活 动
学 生 活 动
设问
前一章我们比较系统地学习了物质结构以及元素周期律的知识，能否根据这些理论判断氮、磷在元素周期表中的位置和性质？
画出氮、磷原子结构示意图。
回答：氮在第二周期第ⅤA族，磷在第三周期第ⅤA族，氮的非金属性比碗强。
板书
引入
板书
氮(N)磷(P)砷(As)锑(Sb)铋(Bi)
这些元素都在第ⅤA族，统称氮族元素。
第一节氮族元素
学习、区别氮族元素名称和符号的写法与读音。
投影
元素周期表（突出第ⅤA族）
观察。
指导阅读
设问
课本第166页表6-1。
1．为什么这些元素都在第ⅤA族？
2．氮族元素的原子半径变化有什么规律？
为什么？
3．氮族元素化合价有何相似？为什么锑、铋没有负化合价？
4．氮族元素单质的状态、密度、熔、沸点大体上有何递变规律？把学生的回答精练成板书。
阅读，分析，对比，讨论。回答：
1．这五种元素最外层电子数都是5。
2．原子半径因电子层数的增加而逐渐增大。
3．最高正价为+5价，氮、磷、砷有
-3价，锑铋为金属元素没有负化合价。
4．单质由气态到固态，密度逐渐增大，熔、沸点大体上逐渐升高。
板书
一、原子结构特点
1．相同点：最外层电子数都是5。
2．不同点：（随核电荷数增加）
（1）电子层数增加
（2）原子半径增大
理解、记忆。
组织讨论
试根据元素周期律推断其化学性质的相同点与不同点。
板书
把学生的回答精炼成板书。
1．相似性
（1）最高正价为+5价，最高价氧化物化学式为R2O5，水化物：H3RO5或HRO3
（2）N、P、As有-3价，其氢化物化学式为RH3。
教 师 活 动
思考、讨论，一组的代表回答：
相同点：最高正价是+5价；最高价氧化物及其水化物的分子组成相似；非金属元素气态氢化物的分子组成相似。
学 生 活 动
板书
2．递变性：随核电荷数增加
（1）非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强。（2）最高价氧化物对应的水化物酸性减弱，碱性增强。
（3）单质与H2化合难度加大，氢化物稳定性降低。
不同点：氮族元素随着原子核外电子层数的增加，获得电子的趋势逐渐减弱，失去电子的趋势逐渐增强。所以，它们的非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强。锑、铋表现出比较明显的金属性。
投影
元素周期表（突出N、O、F和P、S、Cl）
观察。
设问
（1）N、O、F是同周期元素，根据O、F元素的单质与H2反应的能力，以及元素周期表中同周期元素的递变规律，分析N元素的非金属性强弱。
（2）根据S、Cl单质与H2反应的能力，和最高价氧化物的水化物的酸性递变规律以及元素周期表中同周期元素的递变规律，分析P元素的非金属性强弱。
思考，分组讨论。
归纳，小组派代表回答：
（1）O、F与H2反应条件要求逐渐降低，并且形成的
氢化物稳定性：H2O所以非金属性：O由元素周期律推知,非金属性：N（2）S、Cl与H2化合条件要求逐渐降低，且形成的
氢化硪稳定性：H2S酸性：H2SO4设问
由此可见，氮族元素的非金属性与同周期的氧族和卤族元素相比如何？
回答：氮族元素的非金属性要比同周期的氧族和卤族元素弱。
投影
元素周期表（突出砷和溴）
观察。
提问
（1）指出砷的最高正化合价和最低负化合价，写出最高价氧化物及氢化物的化学式。（2）比较砷化氢和溴化氢的稳定性大小，砷酸和高溴酸的酸性强弱。
观察，思考，回答：
（1）砷最高正化合价为+5价，最低负化合价为-3价，
化学式是：As2O5，AsH3。
（2）稳定性：AsH3酸性：H3AsO4板书
（4）非金属性同周期的氧族和卤族元素弱。
投影
课堂练习
1．在氮族元素中，有______种非金属元素，名称与符号是_________________；有____种金属元素，名称与符号是_______________。
2．氮族元素随着核外电子层数的增加单质的晶体类型由_____晶体逐渐过渡到_____晶体。
思考，回答。
作业
课本第166页第1、2题。
随堂检测
1．下列各组气态氢化物中，按热稳定性由弱到强的排列顺序是：
A．NH3、PH3、AsH3 B．AsH3、PH3、NH3
C． PH3、AsH3 、NH3 D．NH3、AsH3、PH3
2．酸性由强到弱顺序排列正确的是：
A．HNO3>H3AsO4>H3PO4 B．H3PO4>H2SO4>HClO4
C．HClO4>H2SO4>H3PO4 D．HNO3>H3PO4>H3AsO4
3．下列说法正确的是：
A．第ⅤA族元素都是非金属元素。 B．磷比氮难以与H2化合成气态氢化物。
C．气态氢化物的稳定性PH3 >NH3> H2O D酸性：HNO3>H3PO4> H2SO4
4．A、B、C、D、E五种元素的原子，它们的最外层电子数都是5个，其中：E元素还原性最强， B元素非金属性最强，原子半径的关系是D>C>A，
则A、B、C、D、E五种元素符号依次为_____、______、_____、_____、_____。
5．有如下几种锑的化合物：①SbH3、②Sb(NO3)3、③(NH4)3SbO4、④Sb2(SO4)3；能表明锑显示金属性的是：
A．①② B．② C．②③④ D．①③④
附：
课堂练习答案：
（1） 3 氮（N） 磷(P) 砷(As) 锑(Sb) 铋(Bi)
（2）分子，金属
随时堂检测答案：
1．(B) 2．(CD) 3．(BC) 4．N 、P 、As 、Sb、 Bi 5．(B)
补充
【目的要求】: 1. 认识白磷、红磷两种同素异形体的性质、用途及其转化关系。
2. 掌握磷、磷酸的重要性质和衍变关系，从而明确学习元素化合物知识的基本方法。
【重、难点】: 磷的性质; 同素异形体
【教学方法】: 以实验为基础，引导学生运用元素周期律，建立结构决定性质，性质决定用途的思想，把握从单质 氧化物 对应的水化物这一主线,实验和电教媒体结合，引导学生讨论探索。
【教学过程】:
l 引 言: 我们前面学习了VA族的氮元素及其化合物，今天我们对它的同族
元素磷及其化合物进行研究
l CAI软件: 烟幕弹和燃烧弹爆炸的画面。
l 引言： 我们看到的是军事上采用磷制造的烟幕弹和燃烧弹爆炸的场面录像，除此外，在工、农业生产上，日常生活中，生物体内，磷具有广泛的用途。为了更多的了解磷的用途，充分利用它，必须掌握它的性质。
l 演示实验： 展示白磷、红磷样品；各取少许于试管中，分别滴入水和CS2
l 归 纳：师生共同填表
白 磷
红 磷
色 态
白色蜡状固体
暗红色粉未
溶解性
不溶于水，易溶于CS2
既不溶于水、又不溶于CS2
毒 性
剧 毒
无 毒
l 提问：从上表看出白磷和红磷都是磷元素的单质，但性质有一定的差异，这种现象属于什么现象呢？
l 投影：一种元素形成几种单质的现象叫做同素异形现象
l 讲解：由一种元素形成的多种单质，叫做这种元素的同素异形体。区分同素异形体与同位素的概念和内涵。
l 实验探索：隔绝空气加热红磷，并在盛红磷的试管口连一导管通入冷水中。
l 引导观察：看到什么现象？（特别是冷水中现象）
l 讨论：这一变化的实质
l 验证实验：将冷水中的物质放在滤纸上，马上自燃。说明红磷转化为白磷，实际上白磷也可以转化成红磷
隔绝空气加热到260℃
白磷 红磷
隔绝空气加热到416℃迅速冷却
l 演示实验：磷的化学性质及衍变关系的组合实验
l 仪器和药品介绍： a、酒精灯；b、试管左端红磷和右端的白磷放在一铜片上c、干燥烧瓶d、洗耳球e、盛滴有紫色石蕊试液热水的广口瓶f、盛澄清石灰水的广口瓶g、盛浓NaOH广口瓶 h、盛碱石灰的干燥管
l 观察提示：将火焰对着红磷、边加热、边挤压洗耳球,请同学们从左到右观察各处分别产生什么现象。
实验现象：
1.白磷距火焰远,但先燃烧,红磷过后燃烧
2.烧瓶内出现大量烟雾
3.滴有紫色石蕊试液的热水中出现红色
4.盛石灰水的广口瓶中出现浑浊
l 现象分析及探索：1.为什么白磷先燃烧
因为白磷的着火点为40℃,而红磷为240℃
点燃
+ 5O2 2P2O5
2.为什么白磷和红磷的燃烧产物相同
4P(白磷)
4P(红磷)
说明它们是同种元素,不同形状的单质。
3.为什么石蕊试液变红？
说明五氧化二磷在热水中生成磷酸。
P2O5 + H2O（冷）= 2HPO3
偏磷酸（剧毒）
P2O5 + 3H2O（热）= 2H3PO4
磷酸（无毒）
4.为什么石灰水变浑浊？
生成了磷酸钙的沉淀。
P2O5 + 3Ca(OH)2 == Ca3(PO4)2 ↓ + 3H2O
5.g和h两装置的作用是什么
完全吸收P2O5,消除P2O5的污染。
l 同步训练：
1、磷与氯气能反应吗？若能，请写出反应的化学方程式。
2P + 3Cl2 === 2PCl3（氯气不足）
2P + 5Cl2 === 2PCl5（氯气充足）
2、HPO3和 H3PO4的酸酐是什么？
均为五氧化二磷。
3. 磷酸的制法
Ca3（PO4）2 + 3H2SO4 = 3CaSO4 ↓ + 2H3PO4
l 开拓思考：白磷和红磷的性质为什么既有相同之外、又存在差异？
l CAI提供线索：放影白磷的结构模型和红磷的可能结构。
结构决定性质，之所以白磷和红磷性质存在差异，是因为它们的结构不同。
l 激发兴趣：实际上，红磷的分子结构正在探索中，希望将来证实红磷结构的科学家就出在我们在坐的各位中间。
l 放影：磷的存在的录像片
l 学生归纳：
矿石中 磷酸盐
磷 动物体内 骨骼、牙齿、脑髓、神精组织中
植物体内 果实和幼芽里
维持着生物体内正常的生理机能。
l 放影： 磷的用途的录像片
l 学生归纳：
白磷：制高纯度的磷酸、燃烧弹、烟幕弹。
磷
红磷：农药、安全火柴。
l 综合练习：
1、下列各组属于同素异形体的是：
A、金刚石和石墨 B、氘和氘 C、白磷和红磷 D、重水和超重水
2、完成以下反应的化学方程式
P P2O5 H3PO4 Ca3（PO4）2
【教后记】:
对于白磷的分子结构，可以让学生自己去探索。可设计如下思考题：
1. 已知白磷的分子式是P4 ，请分析磷原子之间是通过什么化学键结合的？其分子的空间排列方式可能有几种？
学生可得出以下三种：
2. 从稳定性的角度分析：哪种结构合理？形成怎样的空间构型？
3. 白磷分子里的键角是多少？与甲烷或四氯化碳分子的空间构型相同吗？键角相等吗？为什么？它们各有几个化学键？
可以对比以下图片，两实线的夹角为键角
第二课时　氮气
教学过程
教 师 活 动
学 生 活 动
提问
追问
简介
哪位同学知道近代化学之父是谁？
你了解他的成就吗？
科学的光芒——拉瓦锡独具慧眼发现氮气，并命名为Nitrogen“无益于生命”。
近代化学之父——法国的化学家拉瓦锡。
确定了空气的组成：氮气的体积分数约为4/5，氧气的体积分数约为1/5。
引入
板书
这节课我们学习氮气
第二节氮气
集中精力，投入探索之中。
启发
空气中氮气体积分数78%，我们几乎每时每刻都在氮气包围中；现在，请你观察周围的氮气，说出它的颜色、状态、气味。
氮气是无色、无味的气体。
板书
指导阅读
1．氮气的物理性质
阅读课本第167页通过启发并结合课本有关内容小结氮气的物理性质。
氮气是无色、无味、密度比空气稍小，熔、沸点低，难溶于水的气体。
引导
氮原子的最外层有5个电子，氮分子是由两个氮原子共用三对电子结合而成的分子。
板书
2．氮分子的结构
提问
展示
提问
追问
写出氮分子的化学式、电子式和结构式。请一位同学前来板演。
自制氮分子球棍模型
在双原子分子中，氮分子的键能有什么特点？
分子的键能大，则分子具有什么样的结构特点？
一位前去板演，其他人在纸上写
化学式：N2
电子式：
结构式：
互相评价书写情况。
观察后理解氮氮叁键，键能大，大于其它的双原子分子。
结构稳定。
质疑
强调
这样结构特点，决定了氮分子有什么样的化学性质？
在一定条件下，氮气也能跟氢气、氧气、金属等物质发生化学反应。
氮分子结构决定了氮气的化学性质，通常不活泼。
板书
3．氮气的化学性质
（1）氮气跟氢气的反应
高温、高压
催化剂
演示
氢气与氮气反应装置。
启发学生观察，注意实验条件，写出化学方程式，并指出工业上利用这个反应原理来合成氨的，反应条件是高温、高压、催化剂。
观察实验，现象是：6~7min后，试管中酚酞溶液变红。
书写化学方程式并评价书写情况。
N2+3H2力 2NH3
教 师 活 动
学 生 活 动
承启
氮气在一定条件还可以与氧气反应。
板书
（2）氮气跟氧气的反应
演示
质凝
氮气与氧气反应装置
上述实验为什么要在干燥条件下，才能在D中看到红棕色气体呢？
观察实验，现象是：开动抽气机缓慢抽气后，干燥管C处仍是无色的。在容器D中看到的颜色是红棕色。
书写化学方程式并评价书写情况。
演示
将事前收集好的NO、NO2的两个大量筒，分别倒扣在盛水的水槽里，观察并测量气体体积变化，向溶液中滴加石蕊试液。
观察实验，现象是：一氧化氮难溶于水；二氧化氮溶于水，气体体积减少2/3，生成的气体接触空气又变成红棕色，水溶液滴入石蕊变红色。
启发
设问
写出二氧化氮溶于水的化学方程式。
哪位同学能解释雷雨发庄稼的道理？
书写化学方程式：
3NO2+H2O=2HNO3+NO
空气中氮气和氧气在放电下生成一氧化氮，一氧化氮同志和氧气反应，生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，硝酸与土壤中矿物质作用形成可溶性硝酸盐，成为氮肥被植物吸收。
引导
投影
在上面的反应中，涉及到两种氮的重要化合物，即一氧化氮和二氧化氮，除此之外还有下列几种，请同学们填表（投影）
完成左表格。
氧化物
N2O
NO
N2O3
NO2
N2O4
N2O5
化合价
是否酸酐
引导
氮气不仅能跟非金属反应，还能跟金属反应。
板书
（3）氮气跟某些金属反应
演示
镁在氮气中燃烧的实验，并写出化学方程式。
（氮气还可跟Ca、Sr、Ba等金属反应）
观察实验现象是：镁在氮气中燃烧比在氧气中燃烧剧烈程度差。书写化学方程式：3Mg+N2 Mg3N2
引导
研究物质的一般程序为结构——性质——用途
这是为什么？
回答：因为结构决定性质，
性质决定用途。
板书
4．氮气的用途
指导阅读
阅读课本第169页并概括总结。
总结：（1）化工原料（2）保护气
投影
（1）合成氨车间外貌
（2）充氮气作保护气
指导阅读
阅读课本第170页。
板书
5．氮的固定
提问
追问
什么叫做氮的固定？
上面所学氮气的化学性质中，哪些反应是固氮的反应？
回答：将空气中游离态的氮转变为化合物的方法，统称为氮的固定。
小结
我们认识了不少氮的化合物，请同学们根据化合价写出关系链。
学生完成。
作业
课本第170~171页第1、3题。
随堂检测
1．氮氧化物有______________，其中只能用排水法收集的是_____，理由是_________________。
2．试用两种方法鉴别溴蒸气和二氧化氮两种红棕色气体。
3．把一定温度下20ml氧气推入盛40ml一氧化氮的针筒内，维持压强不变，最后气体体积缩小到24ml，则这些气体成分是_____________，各成分的体积比是______________。
附1
随堂检测答案：
1．氧化二氮、一氧化氮、三氧化二氮、二氧化氮、四氧化二氮、五氧化二氮；一氧化氮；一氧化氮极易与空气中氧气反应生成二氧化氮，故只能用排水收集。
2．方法1：把两种气体通入蒸馏水中，变成无色的原气体是二氧化氮。
方法2：把两种气体通入硝酸银溶液中，产生白色沉淀的原气体是溴蒸气。
3．气体成分是NO2，N2O4，其体积比为1∶2
另一教案 氮气 (2节时)
【目的要求】: 1. 认识氮气的分子结构、性质和重要用途
2. 熟悉氮的五种不同氧化物中的化合价
3.掌握一氧化氮和二氧化氮的重要性质
4.了解氮的固定的重要性
【重、难点】: 氮分子的结构和性质
【教学方法】: 运用CAI软件，突破实验难点，引导思考，讨论分析，总结规律
【教学过程】:
l 投影： [思考讨论]
1. 根据氮元素在周期表的位置分析：氮元素的非金属性如何？既然氮的非金属性接近氯，为何自然界没有游离态的氯而有大量游离态的氮气？这说明了什么问题？写出氮分子的电子式和结构式。
2. 从N2与H2、Mg、O2的反应条件来看，说明氮气的化学性质有何特点？也说明氮分子的结构有何特点？
3. 从N2与H2、ⅡA族单质（Ca、Mg、Ba、Sr）、O2的反应来分析：
（1） 氮气表现了氧化性？还原性？为什么？
（2） 氮气容易和ⅡA族单质反应，却不容易和ⅠA族单质反应，为什么呢？
（3） N2与O2的反应只生成无色气体NO，为什么实验却看到红棕色气体NO2？
4. 已知氮有多种化合价和两种含氧酸（HNO2、和HNO3），请分析：下列化合物中氮元素的化合价，其中哪些是酸性氧化物？哪些是酸酐？为什么？
NH3、 N2、 N2O、NO、 N2O3、 NO2、 N2O5
N2O4
5. 什么叫氮的固定？氮气有何用途？
l 师生活动：学生回答，教师引导，学生思维和总结
1. CAI展示：从键能对比说明常温下氮气的稳定性
2. 说明氮气在常温下较稳定，在提供足够能量打破氮氮三键时，能发生化学反应；也说明键能大
3. CAI展示：三个反应的录象及NO的氧化录象
0 -3 氧化性
（1） H2 NH3
N2 + ⅡA族单质 R3N2
O2 NO 0 +2 还原性
（2）镁燃烧时提供了足够的能量打破氮氮键，而钠等燃烧时不能，所以反而ⅡA族单质容易反应，ⅠA族单质不容易
（3）NO一产生立即被还没有反应的O2氧化，所以看到的是NO2
4. 学生分析化合价后，CAI展示：NO2溶于水的反应录象；写反应式后引导分析CO2、SO2、SO3溶于水后化合价的变化，说明酸酐的判别方法：溶于水成酸且化合价不变；引问：NO2溶于水时，为何水面最多上升到集气瓶容积的2/3？若要使水面上升满，有无办法？为下节课留下思考……
（第二节时）
l 复习：写出下列反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目
NH3
N2 NO NO2 HNO3 NH4NO3
Mg3N2 N2O4
l 投影：[思考讨论]
1. NO2溶于水时，为何水面最多上升到集气瓶容积的2/3？
2. 有无办法使水面上升到满瓶？
3. （1）为了使NO2在水中全部转化为硝酸，NO2和O2的摩尔比应控 制在几比几？
（2）若是NO呢？NO和O2的摩尔比应控制在几比几？
l 师生活动：
1、2学生回答，教师评价引导，总结原因
3.引导将NO氧化及NO2溶于水的反应合并，找出摩尔比关系；学生自己合并总结NO与O2的关系
l 练习：1.
NO2体积(mL)
NO体积(mL)
O2体积
(mL)
剩余气体体积(mL)
1
48
0

0
2
0
48

0
3
48
0
6
( ) 气体
4
36
12
0

5
36
12

0
2.将NO和NO2的混合气体10mL置于试管并倒立于水槽中，充分反应后，剩余气体为4mL，求原混合气体中NO和NO2的体积各多少毫升？（用两种方法解决）
l 补充作业：
1. 一定条件下，将等体积的NO和O2的混合气体置于试管并倒立于水槽中，充分反应后，剩余气体约为原来总体积的几分之几？
2. 标准状况下，7.84mLCO2和O2混合，通过足量的Na2O2充分反应，再将剩余的气体慢慢通入倒扣在水中且充有8.96mLNO的试管中，边通边振荡，试管中恰好充满液体，求CO2和O2各多少毫升？
3. 将30mL的NO2和O2的混合气体置于试管并倒立于水槽中，充分反应后，剩余5mL气体，求NO2和O2各多少毫升？
【板书设计】:
一、氮分子的结构
1. 电子式：
2. 结构式：
二、氮气的物理性质
1. 无色有刺激性气味的气体
2. 密度比空气小
3. 易液化
4. 极易溶于水（1：700）
三、氮气的化学性质
1. 与非金属反应
N2 + 3H2 2NH3
N2 + O2 2NO
2. 与ⅡA族金属反应
N2 + Mg Mg3N2
四、有关NO2、NO和O2混合气体的计算
1.NO2溶于水，无气体剩余时：VNO2:V02=4:1
2.NO溶于水，无气体剩余时：VNO:VO2=4:3
第二节　氨、铵盐
教学目标
知识技能：掌握氨的化学性质和用途。
能力培养：通过氨的性质的实验教学，进一步培养和提高学生分析实验现象的能力。
科学思想：通过氨的化学性质的教学，渗透由表及里、由现象到本质的观点。
科学方法：通过对氨的性质探究，让学生在学习过程中体验科学模型、假说的研究方法。
重点难点
氨溶解性、还原性的实验分析，体验科学模型的科学假说的研究方法。
教学过程
教 师 活 动
学 生 活 动
引入
简单复习氮气的性质，引出氨和铵盐的新课题。
回忆旧知识，明确本节学习目标。
板书
第三节氨铵盐
一、氨
1．氨的分子结构
提问
请用电子表示氨分子的结构。
书写电子式：
展示
提问
氨分子结构的比例模型。
根据氨的分子结构，你能推断出氨分子是极性分子吗？
观察分子模型，着重分析分子结构特点。
思考、回答问题。
板书
具有一对孤电子，呈三角锥形，极性分子。
展示2
提问
板书
设问
录像1
提问
板书
一瓶氨气。
在通常状况下，氨有哪些物理性质？
2．氨的物理性质
氨容易不容易液化呢？
实验-1氨易液化
观察要点：见学生课堂实验记录
描述观察到的现象？并分析推断出什么结论？
易液化
观察并归纳氨气颜色、状态、气味，再依据氨的分子量定性推断其在标况下的密度比空气小。
观察实验现象，填写课堂实验记录，分析得出氨易液化的结论。
讲解
氨易液化，液化的同时放出大量的热。液态氨汽化时要吸收大量的热，因此常用作致冷剂，举例说明液氨的用途。如：首都体育馆的制冷设备。
提问
过渡提问
演示
根据氨分子和水分子的结构特点，分析氨易不易溶解于水呢？
根据分子的结构特点，推断出氨易溶于水，事实是这样吗？我们设计一个什么实验可以验证氨易溶于水呢？
实验-2氨的溶解性喷泉实验观察要点：见课堂实验记录。
根据氨分子与水分子的结构特点，分析得出氨的溶解性大的假说，并根据已有氯化氢易溶于水的经验，设计用喷泉实验验证。
观察实验现象，填写课堂实验记录，并分析反应的原理，由现象分析得结论。
提问
板书
描述观察到的现象？并分析推断出什么结论？
极易溶于水（1∶700）
过渡设问
在喷泉实验中，烧瓶内溶液变红，说明氨溶于水后呈碱性。大家分析一下窨发生了什么化学变化呢？
教 师 活 动
学 生 活 动
板书
3．氨的化学性质
（1）氨与水反应
讲解
氨溶于水使酚酞溶液变红，说明产生了一种新物质即一水合氨，它能够部分电离出铵根离子和氢氧根离子。
思考氨水具有弱碱性的本质原因是与水发生了化学变化，生成具有碱性的物质。
板书
NH3+H2O≒NH3·H2O≒NH4 +OH
NH3·H2O≒NH3+H2O
领悟、记忆。
讲解
利用氨水的性质，举例说明氨水的用途。如：实验室制备氨。
过渡设问
演示
提问
氨水具有碱性，能与哪类物质反应呢？
实验-3 氨与氯化氢反应观察要点：见课堂实验记录。
描述观察到的现象？并分析推断出什么结论？
依据氨水的碱性，推断氨可与酸类物质反应。
观察实验现象，填写课堂实验记录，并分析反应可能的产物。
过渡设问
录像2
实验证明氨与酸能发生反应，反应的实质是什么呢？我们看一段录像就会明白。
计算机动画模拟氨分子与氢离子通过配位键结合，形成相对稳定的铵根离子的过程。即：
NH3+H NH4
三角锥形 正四面体
观察模拟氨分子转化为铵离子的过程，了解该反应的实质。
板书
讲解
讲解
（2）氨与酸反应
NH3+HCl=NH4Cl
氨同样能跟其它酸化合生成铵盐。请写出氨与硝酸、硫酸反应的化学方程式。
举例说明铵盐的用途。医疗上制医用稀氨水，治疗蚊虫叮咬。
练习书写化学方程式，并在黑板上板演。
提问
演示
讲解
前面研究氨的性质，涉及的反应都是非氧化还原反应，氨中的氮元素的化合价没有改变，那
-3价的氮元素是否可以改变？在什么情况下可以改变呢？变化时氨表现出氧化性还是还原性呢？
以氨与氧气反应为例。
在不同价态的氮的化合物中，除了氮以外，还有另一种重要的化工原料，那就是硝酸。怎样才能由氨经过氧化制硝酸呢？
思考实现-3价氮元素化合价升高，就需要提供氧化剂。进一步思考常见氧化剂有哪些，举例如：氧气、氯气等。
演示
提问
讲解
实验-4氨的催化氧化
观察要点：见课堂实验记录
观察到什么现象？说明什么问题？
氨在催化剂条件下与氧气的反应叫氨的催化氧化。它是工业制硝酸的基础。
观察实验现象，填写实验记录，分析现象得出结论。
板书
分析
（3）氨与氧气反应
4NH3+5O2=4NO+6H2O
从氧化还原的角度分析氨的催化氧化。
标出氨的催化氧化反应的电子转移的方向及总数。
小结
提问
板书
投影
氨的分子结构和性质。
根据氨的性质，我们可以归纳出氨的哪些用途呢？
4．氨的用途
展示氨的用途框图（略）
根据学过的氮的性质，推断氨的用途。
归纳小结，互相补充完善。
教 师 活 动
学 生 活 动
投影2
课堂练习
1．实验装置如图所示：试描述实验进行时可能的现象，写出发生反应的化学方程式。
（图略）
2．思考：在实验室如何能够得到氨气。
分组讨论，各组由代表发言并展开争论，使问题得以解决。
作业
1．阅读课本第171~174页；
2．预习课本第175~176页。
随堂检测
1．浓硫酸常用作气体干燥剂，是否可以用来干燥氨气？为什么？
2．氨水与液氨有什么不同？
附：随堂检测答案
1．不可以，因为二者易发生反应。
2．液氨是纯净物，只有氨分子。氨水是混合和，其中有NH3·H2O、NH3、H2O、NH4 、OH 。
课后建议：我在实施本节内容的教学中重新设计了教学程序，紧紧围绕化学实验的进程，逐一探索得出氨的性质。
第一步，由本学习内容氨引出问题一：实验室如何制取氨气？
学生通过回忆复分解反应等初中知识不难得出，可用铵盐与碱共热制氨气。然后分析密度得出集气方法——向下排空气法。接着演示氨气的制取实验，并收集一烧瓶氨气，观察其色态、味。
第二步，为引出氨与水的反应，提出问题二：能否用排水法收集氨气？
用上面集得的氨气演示喷泉实验，得出氨的重要物理性质——极易溶于水（1∶700）。并进一步引导学生思考：氨为什么使酚酞变红色了？从而得出化学性质：氨与水反应生成弱碱NH3·H2O，再根据碱的通性引出氨与酸的反应。在演示氨与盐酸反应的实验（空杯生烟）后，引导学生思考：①浓盐酸与氨水并未接触，为何能产生白烟？②若用浓硫酸、浓硝酸代替浓盐酸，是否还能观察到白烟的产生？
第三步，为引出氨的还原性，提出问题三：氨分子中氮的化合价为几价？
从氨中氮元素处于最低价，引出氨应具有还原性，能被氧气氧化生成一氧化氮。
第四步，结合氨的作用，总结氨的化学性质。
以氨的用途为线索，总结氨的化学性质（碱性和还原性），再以性质由结构决定的原理，引导学生分析氨分子的结构，根据物质结构的知识，得出氨的碱性在分子结构中的依据——能形成配位键的孤对电子对。
以上教学过程，将氨的实验室制法、物理性质、化学性质、分子结构等内容打乱，而以实验探索为主线，将这些知识进行串取联，环环相扣，引导学生按照认识规律，沿着知识的阶梯步步深入，大大激发了学生的思维积极性，收到了较好的教学效果。虽然从认知的系统性角度考虑，本节的教学顺序有些杂乱，但板书却还是按实验室制法、物理性质、化学性质、分子结构等板块系统列出，并通过课后对知识系统的总结。这样完全可以实现最后元素化合物知识的系统掌握。
第三节 硝酸 (3节时)
【目的要求】: 1.掌握硝酸的重要特性——不稳定性和强氧化性；
2.掌握在实验室制取硝酸的反应原理和工业上氨催化
氧化法制硝酸的反应原理，并了解主要生产过程。
【重、难点】: 1.硝酸的不稳定性和强氧化性，
2. 氨催化氧化法制硝酸的反应原理
【教学方法】: 实验引导，比喻分析，讨论对比，总结归纳
【教学过程】:
l 引言：氮元素的氧化物有几种？其中哪些是酸酐？对应的是什么酸？
l 实验演示：1.展示浓、稀硝酸；
2.打开浓硝酸的瓶塞，观察
3.将铜分别投入浓、稀硝酸中
4.将红热的碳投入热的浓硝酸中
l 提问：为什么浓硝酸要盛于棕色瓶或用黑色塑料遮盖，否则长期放置
会变黄色？变黄色的原因是什么？
l 讲解：硝酸的挥发性和不稳定性（从现象和价态分析产物）
l 投影：[思考讨论]
1. 浓硝酸的挥发性和不稳定性是否为同一性质？为什么？
2. 浓硝酸与浓硫酸的受热分解有何不同？
3. 将铜分别投入浓、稀硝酸和浓、稀硫酸，谁反应？反应条件和产物各是什么？若换成锌呢？从中你能比较浓硝酸和浓硫酸、稀硝酸和稀硫酸的氧化性强弱吗？为什么？
4. 铁和铝投入到冷、浓的硝酸或硫酸中，会发生反应吗？出现什么现象？浓硝酸能溶解铂和金吗？何情况下能溶？
5. 浓硝酸和稀硝酸谁的氧化性强？与铜反应时，浓硝酸降了1价，而稀硝酸则降了3价，是否与上面得出的结论矛盾？
从金属（铜、锌等）和非金属（碳、硫等）与硝酸的反应说明了硝酸具有什么性质？硝酸为什么具有此性质？
6.硝酸是否只有强氧化性？其不稳定性说明了什么？
l 师生活动：教师引导，学生回答、讨论、分析
1. 不是，前者是物理性质，后者是化学性质
2. 前者是氧化还原反应，后者是非氧化还原反应
3. 浓HNO3 NO2 浓H2SO4 （加热）SO2
+ Cu +Cu
稀HNO3 NO 稀H2SO4 不反应
浓HNO3 NO2 浓H2SO4 （加热）SO2
+Zn +Zn
稀HNO3 复杂 稀H2SO4 H2
氧化性强弱比较： 浓HNO3 > 浓H2SO4
稀HNO3 > 稀H2SO4
4. 氧化性是看自己降多少还是看把别人升多高？比喻：将铜升到+2价，浓硝酸只需花小小的力气，自己降1价就够了，而稀硝酸则要花大大的力气，降3价才行。你说谁的水平高？当然浓硝酸的氧化性强。如：稀硝酸和锌的反应，甚至会产生铵盐，降到-3价，此时，稀硝酸花尽了所有的力气。
5. 从结构上分析，+5价的氮元素，处于最高价态，极易降价，故有氧化性。
6. 浓硝酸还有还原性的一面。
（第二节时）
l 复习引入：复习硝酸与金属和非金属反应的条件、现象和产物
l 讲解：从硝酸的强氧化性推出它能与还原性的化合物反应，如：SO2、
H2S、HI、HBr等,只从化合价变化角度推导出产物，不要求掌握化学方程式的书写
l 引言：硝酸是一种酸，应该具有酸的通性，请回忆酸有哪些通性？
l 讲解：学生回答后分析酸通性中的特殊性——氧化性
l 练习：填写《三大强酸的性质比较》表中内容
l 提问：如何运用硝酸的氧化性检验NO3-离子？
l 讲解：分析检验原理
l 投影：[思考讨论]
1. 实验室根据何原理制取硝酸？是强酸制弱酸吗？有人说：硝酸性质比硫酸强，弱酸怎能制强酸呢？你认为他的问题有毛病吗？
2. 为什么产物是酸式盐而不是正盐？
3. 为什么反应只能微热？
4. 用什么发生装置来制硝酸？
l 讲解：1.复分解反应原理：盐 + 酸，是不挥发性酸制挥发性酸，认
识分酸性与氧化性强弱并不成正比例关系。
2.回顾对比实验室制取氯化氢的反应条件和产物，与之类似
3.产物硝酸受热易分解
4.装置与制取氯化氢类似
（第三节时）
l 复习引入：复习硝酸的实验室制法：原理、条件、产物、装置
l 提问：工业上生产硝酸的原理如何？有哪些主要设备？尾气如何处
理？产品如何浓缩？
l 师生活动：教师引导、讲解，学生结合阅读，了解工业制法
l 投影：[练习]
1. 期中考最后计算题（提示：若是工业生产，NO循环利用，理论上N元素没有损失，铵盐和硝酸应按1：1摩尔比计算，否则按3：2计算）
2. 用铜制取硝酸铜有哪些途径？哪些途径好？哪些不好？原因是什么？
3. 下列反应中，硝酸所起的作用属于：
A、氧化性 B、酸通性 C、还原性 D、上述都不是
（1）久置的浓硝酸变黄色 （ ）
（2）用硝酸浸洗附有银的试管 （ ）
（3）用硝酸浸洗久置石灰水的试剂上的白膜 （ ）
（4）用硝酸浸洗积碳的试管 （ ）
l 评讲：练习
【板书设计】:
一、硝酸的物理性质：挥发性
二、硝酸的化学性质 △
1.不稳定性：4HNO3（浓） === 4NO2↑ + 2H2O + O2↑
2.强氧化性： HNO3（浓） NO2
（1）与金属反应： 1 Cu + Cu(NO3)2 + H2O +
HNO3（稀） NO
冷、浓HNO3 钝化
2Fe、Al +
热、浓HNO3 产物复杂
3 Pt、Au 能溶解于王水（浓HNO3 ：浓HCl = 1：3）
（2）与非金属反应： C + 4HNO3 == 4NO2↑+ CO2↑+ 2H2O
（3）与还原性化合物反应： SO2 SO3 H2SO4
H2S S SO2 SO3 H2SO4
HI I2
HBr Br2
3.酸通性中的氧化性：（1）石蕊试液：红 褪色
（2）+金属：无H2产生
（3）+低价碱性氧化物 产生高价盐
（4）+低价碱
（5）+盐：若产生新酸或新盐有还原性，则会
继续发生氧化还原反应
三、硝酸的制法
微热
1. 实验室制法： 原理---NaNO3 + H2SO4(浓) === NaHSO4 + HNO3
装置---与制HCl相同
2. 工业制法：
（1）原理： NH3 NO NO2 HNO3 + NO
循环利用
（2）设备： 氧化炉 吸收塔
（3）尾气处理：用碱液吸收
NO + NO2 + 2NaOH == 2NaNO2 + H2O
（4）产品与浓缩：50%左右，用浓硫酸或氯化镁吸水浓缩
【附资料一】:
三大强酸的性质比较表
高一（ ）班 姓名：
酸
物理性质要点
受 热
与 金 属 反 应
与非金属反应
(+ C)
遇蓝色石蕊试纸
表现氧化性的结构成分
酸根离子的检验原理
与Cu
反应
与Fe
反应
与Al
反应
硝
酸
浓
冷：
热：
冷：
热：
稀
硫
酸
浓
冷：
冷：
稀
盐
酸
【附资料二】:
硝 酸 性 质 规 律 要 点
高一（ ）班 姓名：
1. HNO3中N处于最高的+5价态，但N元素是较强的非金属元素，有明显的得电子倾向，上述存在的矛盾使得HNO3里的+5价的N力求降低价态，这是HNO3具有氧化性的原因。所以，浓硝酸见光分解的不稳定性，实质上是+5价N的强氧化性。
2. HNO3浓度越大，氧化性越强，在反应中N的化合价不必降得较低，就能将还原剂氧化；HNO3浓度越小，氧化性越弱，在反应中N的化合价需要降得更低，才能将还原剂氧化。
3. 中学化学有关HNO3氧化性表现的认识，包括以下范围：
浓HNO3 NO2
① Cu + + H2O + NO3-盐
（Zn—Ag） 稀HNO3 NO等
（1）与金属反应
②Fe、Al + 冷、浓HNO3发生“钝化”；热与①同
△
③Pt、Au溶于“王水”（HNO3：HCl=1：3）
（2）与非金属反应：如C + HNO3（浓） NO2 + CO2 + H2O
（3）将还原性化合物（如：SO2、H2S、HBr、HI、Fe2+等）氧化
4. 注意硝酸具有酸的通性之中的特殊性（HNO3既表现了酸性，又表现了氧化性）
酸的通性
硝酸的特殊性
（1）酸使石蕊变红
浓硝酸使石蕊变红，加热会漂白
盐 + 水
（2）酸 + 碱
（3）酸 + 碱性氧化物
若碱、碱性氧化物中金属为低价态时，会被硝酸氧化得到高价盐
（4）酸 + 盐 新酸 + 新盐
盐具有还原性（如：Fe2+、SO32-、的盐）或所生成的酸具有还原性（如：H2S、HBr、HI）会被氧化
（5）酸 + 金属 盐 + 氢气
金属不能置换HNO3中的氢（可认为H被HNO3氧化为H2O）
5. 利用HNO3的强氧化性检验NO3-：
硝酸盐（晶体或浓溶液） + H2SO4（浓） + Cu 黄棕色气体NO2
先生成HNO3
第四节 氧化还原反应方程式的配平 (2节时)
【目的要求】: 学会用化合价升降法配平氧化还原反应的化学方程式。
【重、难点】: 用化合价升降法配平氧化还原反应的化学方程式的原则和步骤。
【教学方法】: 复习回顾，实例讲解，揭示原则和步骤，总结关键技巧
【教学过程】:
l 直接引入：氧化还原反应方程式的配平是重点和难点，下面学习它
l 投影：[思考讨论]
1. 什么样的反应属于氧化还原反应？从微观的角度结合化学键分析：氧化还原反应中发生反应的微粒是如何变化的？
2. 如何较快判断一个反应是否为氧化还原反应？
3. 如何判断氧化还原反应中，谁是氧化剂、还原剂？谁是氧化产物、还原产物？
4. 如何用“双线桥”法表示铜与浓硝酸的反应？
5. 从“双线桥”的得失电子数目上分析，有何关系？
6. 如何配平铜与稀硝酸的反应？从中你能得到什么启示？
7. 利用化合价升降法配平氧化还原反应的步骤和原则是什么？你认为关键在哪里？有何技巧？
l 师生活动：学生回答或上黑板解决上述问题，教师评价总结
失2e×3
3Cu +(2 + 6)HNO3(稀) == 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
得3e×2
l 关键系数
投影：氧化还原反应方程式配平的步骤
1. 写化学式
2. 标变化合价 --------基础
3. 画双线桥
4. 求最小公倍数---------关键
5. 配各系数
l 投影：配平下列氧化还原反应方程式
一、 完全或部分氧化还原反应
（1）单原子发生氧化还原
例题一：Mg + HNO3（极稀）— Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
（2）多原子发生氧化还原
例题二：Fe + HNO3（极稀）— Fe(NO3)3 + N2O + H2O
例题三：HCl + KMnO4 — KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O
二、“歧化”和“归中”反应
例题四：HCl + KClO3 — KCl + Cl2 + H2O
例题五：Cl2 + KOH — KCl + KClO3 + H2O
三、多元素同时发生氧化还原
例题六：FeS2 + O2 — Fe2O3 + SO2
例题七：As2S3 + HNO3 + H2O — H3AsO4 + H2SO4 + NO
l 师生活动：学生练习，教师评价和讲解，引导总结规律
l 小结：对于类型一到类型三的氧化还原反应的配平进行各类型的小结
总规律：对多原子：一个原子得失电子数要乘以原子个数
对于多元素：将所有得电子或失电子的数目合并后再求最小公倍数
对于关键系数：只能放在纯粹（只）发生了氧化或还原反应的物质前
对于部分氧化还原物质：应将氧化还原部分和非氧化还原部分合并总数后再放在该物质前
另一教案： 氧化还原反应反应方程式配平（第一课时）
[教学目标]
1．知识目标
（1）氧化还原反应方程式的配平原则。
（2）掌握配平氧化还原反应方程式的一般步骤。
2．能力和方法目标
通过氧化还原方程式配平的学习，提高知识的综合迁移能力；
3．情感和价值观目标
（1）通过一般氧化还原反应方程式、特殊的氧化还原反应方程式的配平，理解事物的一般性和特殊性，加深具体情况具体分析的思想观念。
（2）通过一些配平技巧、配平的规律的学习，培养学生创造和发现化学学科的科学美、规律美，从中提高学习化学的兴趣。
[教学重点、难点]
重点：使学生掌握用化合价升降法配平氧化还原反应方程式的原则和步骤。
难点：氧化还原反应方程式配平的技巧，熟练掌握氧化还原反应方程式配平。
教学中主要通过学生的练习来发现问题、让学生自己总结发现配平的规律，提高氧化还原反应方程式配平的能力。
[教学过程]
[复习氧化还原反应基本概念并引入新课]
问题1．投影下表，教师引导，师生共同讨论：
反应物及性质
化合价改变
得失电子情况
发生的反应
产物
还原剂具还原性
升高
失电子
被氧化、发生氧化反应
氧化产物
氧化剂具氧化性
降低
得电子
被还原、发生还原反应
还原产物
问题2．对于下列氧化还原反应，用双线桥或单线桥法标出电子转移方向和数目
（1）铜跟浓硝酸反应：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
（2）硫化氢气体通入浓硫酸中：H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+2H2O
（3）红热炭投入热的浓硝酸溶液中：C+4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+2H2O
通过以上三个氧化还原反应方程式的分析，引导学生总结和巩固氧化还原反应的规律。如电子守恒规律、价态变化规律。
[引入新课]
今天这堂课，我们一起讨论氧化还原反应方程式配平的一般方法。
[板书]
氧化还原反应方程式的配平
[学生活动]让学生自己看书，总结氧化还原反应方程式配平原则、配平步骤、配平依据等内容。
等大多数学生看完书后，提问学生。再师生共同总结。
配平依据：
（1）化合价升降规律：氧化剂得电子总数跟还原剂失电子总数必相等，表现在化合价上就有被氧化元素化合价升高的价数必定跟被还原元素化合价降低的价数必定相等。
（2）质量守恒定律：任何化学反应前后，各元素原子个数必定守恒。
配平的一般步骤：
（1）找出反应前后化合价发生变化的元素；
（2）分析各变价元素的化合价升、降的价数；
（3）以化学式为单位，求出化合价升、降价数的最小公倍数，使有关元素的化合价升、降总价数相等。
（4）用观察法配平其它元素的化学计量数。
（其中1、2、3是为了保证电子得失数相等，第4步是保证反应符合质量守恒定律）
这一阶段中，教师可以找一个相对比较简单的例子，一边跟学生一起配平这个方程式，一边跟学生一起总结氧化还原配平的基本步骤。最后让学明确，在配平氧化还原反应方程式还不熟练的初始阶段，要按部就班根据配平进行训练。熟练后可以跳过某些步骤，直接配平。
[课堂练习]
1．根据以上步骤，配平以下氧化还原反应方程式：
（1）□Cr3++□Na2O2+□OH-—□CrO42-+□Na++□H2O
（2）□CrI3+□Cl2+□KOH—□K2Cr2O7+□KIO4+□KCl+□H2O
（3）□P4+□HNO3+□H2O—□H3PO4+□NO↑
（4）□Mn2++□S2O82-+□H2O—□SO42-+□MnO4-+□H2O
（5）□Zn+□H++□NO3-—□Zn2++□NO+□H2O
（6）□HClO4+□P+□H2O—□HCl+□H3PO4
2．下列有关硫化亚铁跟浓硫酸反应的方程式正确的是（ ）
（A）2FeS + 6H2SO4 = Fe2 (SO4)3 + 3SO2↑+2S +6H2O
（B）4FeS + 18H2SO4 = 2Fe2 (SO4)3 + 9SO2↑+7S +18H2O
（C）6FeS + 16H2SO4 = 3Fe2 (SO4)3 +6SO2↑ +7S +16H2O
（D）8FeS + 18H2SO4 = 4 Fe2 (SO4)3 + 3SO2↑+ 11S+18H2O
[分析和讨论] 有的同学只是机械地分析反应前后各元素的原子总数是否守恒，得出四个反应式都正确的错误结论。这是以氧化还原反应为背景考查质量守恒定律。四个反应中氧化剂都是硫酸，还原剂都是硫化亚铁，氧化产物都是单质硫和硫酸铁，还原产物都是二氧化硫。所以反应物FeS中的铁、硫元素与产物Fe2 (SO4)3 中的铁 、单质S中的硫元素守恒，四个选项中，只有A选项中还原剂（FeS）与氧化产物（S）相对应。答案选A。
[巩固练习]
1．在反应5NH4NO3=2HNO3+4N2↑+9H2O中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是（ ）。
（A）1:1 （B）5:4 （C）5:3 （D）3:5
2．反应NO+O2+NO2+H2O—HNO3（未配平）是多组化学计量数的化学方程式，当氧气有 被NO还原时，此反应各物质化学计量数之比为（ ）。
（A）4:9:24:14:28 （B）1:1:1:1:2
（C）8:9:12:10:20 （D）任意比均可
3．将H2S气体通入四种不同浓度的硝酸溶液中，发生下列反应：
①3H2S+2HNO3 = 3S +2NO +4H2O
②4H2S+2HNO3 = 4S +NH4NO3 + 3H2O
③H2S+2HNO3 = S +2NO2 + 2H2O
④5H2S+2HNO3 = 5S +N2 + 6H2O
根据上述反应判断四种硝酸溶液的氧化性由强到弱的顺序是（ ）。
（A）④②①③ （B）③①④② （C）②④①③ （D）①④②③
4．一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为：NH4NO3——HNO3+N2+H2O，在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为（ ）。
　 （A）5:3 　　　 （B） 5:4　　　 （C）1:1 　　　 （D）3:5　
5．被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应：NaBH4＋H2O－NaBO2+H2（未配平），下列说法中正确的是（ ）。
（A）NaBH4既是氧化剂又是还原剂
（B）NaBH4是还原剂，H2O是氧化剂
（C）硼元素被氧化，氢元素被还原
（D）被氧化的元素与被还原的元素的质量比是1:1
6．氧化亚铜（Cu2O）是不溶于水的碱性氧化物，能溶于酸发生自身氧化还原反应生成单质铜和Cu2+。测定一种含氧化亚铜的矿石中氧化亚铜的含量的方法是：将矿石溶于足量的硫酸铁和硫酸的混合液中，然后用高锰酸钾溶液滴定，反应后锰元素以+2价形式存在。
（1）写出配平的化学反应方程式。
①Cu 2O与Fe2(SO4)3、H2SO4反应为____________________________。
②滴加高锰酸钾溶液时发生的反应为_____________________________。
（2）Cu2O与上述两反应中氧化剂的氧化性强弱顺序是_____________________。
（3）若某次测定中称取5.0g矿样，用高锰酸钾溶液滴定时，消耗0.1mol·L-1KMnO4的体积为100mL，则矿样中氧化亚铜的质量分数为______________。
参考答案
1C，2A，3B，4A，5BD。
6．（1）①Cu 2O+Fe2(SO4)3+H2SO4=2CuSO4+2FeSO4+H2O。
②10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4=5Fe2(SO4)3+2MnSO4+K2SO4+8H2O。
（2）KMnO4>Fe2(SO4)3>Cu2O。
（3）72%。
氧化还原反应方程式配平（第二课时）
[教学目标]
1．知识目标
（1）掌握配平氧化还原反应方程式常用技巧。
（2）初步了解一些比较特殊的氧化还原方程式配平的方法。
2．情感和价值观目标
（1）通过一般氧化还原反应方程式、特殊的氧化还原反应方程式的配平，理解事物的一般性和特殊性，加深具体情况具体分析的思想观念。
（2）通过一些配平技巧、配平的规律的学习，培养学生创造和发现化学学科的科学美、规律美，从中提高学习化学的兴趣。
[教学重点、难点]
重点：缺项配平问题、氧化还原反应方程式配平的一些技巧。
难点：氧化还原反应方程式配平的技巧，熟练掌握氧化还原反应方程式配平。
[教学过程]
[引入]上堂课我们学习了氧化还原反应方程式配平的一般方法，这节课我们要学习一些配平的技巧，学会解决一些比较复杂的氧化还原反应方程式配平问题。
第一类：缺项配平问题
例1：完成并配平下列化学方程式：
□KMnO4+□KNO2+□（ ）—□MnSO4+□K2SO4+□KNO3+□H2O
解析：参加氧化还原反应的元素为锰和氮两种元素，则有
Mn+7→Mn+2 化合价降5×2
N+3→N+5 化合价升2×5
得：2KMnO4+5KNO2+□（ ）—2MnSO4+□K2SO4+5KNO3+□H2O
分析上述式子或得，由于生成物中多出了SO42-和H，则反应物（ ）内为H2SO4，且系数为3，由此推知H2O的系数为3。
所以答案为：2KMnO4+5KNO2+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5KNO3+3H2O
[学生练习]
配平下列两个方程式：
（1）□Mn2++□S2O82-+□H2O—□SO42-+□MnO4-+□（ ）
（2）□Zn+□H++□NO3-—□Zn2++□NH4++□（ ）
第二类：待定系数法：
对于较复杂的氧化还原反应，在电子转移较难弄清的情况下，可用待定化学计量数法解决配平问题。
例1：P4O + Cl2 — POCl3 + P2Cl5
主要步骤如下：
第一步 将某一反应物化学计量定为1，其他物质的化学计量数分别以a、b、c……等字母表示，待定化学计量数的数目越少越易完成配平。
P4O + aCl2 —（4-2b）POCl3 + b P2Cl5
第二步 根据相等条件列出等式（设待定化学计量数时已用过的条件不能再用）。可得等式：
2a = 5b +（4-2b）×3（Cl原子总数相等）
4-2b=1 （O原子总数相等）
第三步 解出方程组。得a = ， b= ，原化学方程式可写成：
P4O + Cl2 = POCl3 + P2Cl5
第四步 将方程式中的化学计量数改为最简单的整数比
4P4O +21Cl2 = 4POCl3 + 6P2Cl5
[学生练习]
例2：根据反应S2Ox2-+Mn2++H2O → SO42- + MnO4- +H+ 。解答下列问题：
（1）配平上述离子方程式______________________。
（2）该反应中____________元素被还原。
（3）若电子转移仅在两种元素之间发生，已知1mol S2Ox2-共转移2mol电子，则x =______。
解析：该反应中电子转移情况较复杂，宜用待定系数法来配平。配平后的离子方程式为：
5S2Ox2- + (2x-14)Mn2+ + (3x-16)H2O = 10SO42- +(2x-14)MnO4- +(6x-32)H+
从离子方程式看，锰元素化合价从+2升高到+7，所以Mn2+是还原剂。
必定有一种元素的化合价降低，氢、硫两种元素的化合价均不可能降低，只可能是S2Ox2-中的氧元素。根据题中条件，5mol S2Ox2-应转移10mol电子。根据已配平的离子方程式可得：
5（2x-14） = 10
解得：x = 8
所以答案为：（1）5S2Ox2- + (2x-14)Mn2+ + (3x-16)H2O = 10SO42- +(2x-14)MnO4- +(6x-32)H+
（2）氧。（3）8。
[课堂练习]
1．配平下列反应的化学方程式
（1）KMnO4+HCl—KCl+MnCl2+Cl2+H2O
（2）Cu2S+HNO3—Cu(NO3)2+S+NO+H2O
（3）KMnO4+H2C2O4+H2SO4—CO2+MnSO4+K2SO4+H2O
（4）Fe(OH)3+NaOH+Cl2—Na2FeO4+NaCl+H2O
（5）MnO2+I-+H+—Mn2++I2+H2O
（6）An+Bx- —Bm+Ax-
2．配平下列离子方程式，并回答问题：
（1） Fe (OH)3+ ClO- + OH- — FeO + Cl- + H2O
（2）已知有3.21g氢氧化铁参加反应，共转移了5.42×1022个电子，则n = _________，FeO 中铁的化合价为___________。
（3）根据（1）（2）推测FeO 能与下列哪些物质反应（只填序号）_______。
A．氯气 B．二氧化硫 C．硫化氢 D．氧气
3．将NaBiO3固体（黄色，微溶）加入MnSO4的混合溶液里，加热，溶液显紫色（Bi3+无色），反应的离子方程式为：
□NaBiO3+□Mn2++□H+ □Na++□Bi3++□（ ）+□（ ）。
配平上述化学方程式。
4．单质铁溶于一定浓度的硝酸中反应的化学方程式如下：
aFe+bNO3-+cH+==dFe2++fFe3++gNO↑+hN2O↑+kH2O（系数均为自然数）
（1）c、g、h的关系式是_____________________________。
（2）b、c、d、f的关系式是_____________________________。
（3）d、f、g、h的关系式是_____________________________。
（4）若a=12，铁和硝酸恰好完全反应，则b的取值范围是_____。c的取值范围是____。
参考答案
1．（1）2，16，2，2，5，8
（2）3，16，6，2，4，6
（3）2，5，3，10，2，1，8
（4）2，10，3，2，6，8
（5）2，10，16，2，5，8
（6）mx，mny，ny，mnx。
2．（1）2Fe (OH)3+ （5-n）ClO- +2n OH- = 2 FeO + (5-n) Cl- + (n+3)H2O
（2）n=2，FeO 中铁的化合价为+6。（3）BC。
3．5、2、14，5、5、2、MnO4-、7、H2O
4．（1）c= 4g+10h。（2）c-b=2d+3f。（3）2d+3f =3g+8h。（4）6第五节有关化学方程式的计算
1、氮的氧化物的有关计算
例1、 一、只有氮的氧化物而无氧气的计算——差量法
把10mlNO和NO2的混合气体通入倒立在水槽的量筒里，充分反应后剩下气体5ml,求原有没有和NO2各多少？
二、O2、没有和NO2的混合计算——多步循环，关系式法
将2NO+O2==2NO2和3NO2+H2O==2HNO3+没有进行加和得到如下两个关系式：4 NO2+O2+H2O==4HNO3 4没有+3O2+H2O==4HNO3以这两个关系式为基础进行计算
例1、将20ml NO2和10mlO2通入倒立于水槽中并盛满水的试管里，充分反应后发现有气体残留，问残留气体是什么？体积为多少？
（1、 若将20ml没有和10mlO2通入倒立于水槽中并盛满水的试管里，充分反应后发现有气体残留，问残留气体是什么？体积为多少？
（2、
残留氧气5ml 2、残留NO6.67ml）
例2、把40ml没有和NO2的混合跟20mlO2通入倒立于水槽中并盛满水的量筒里，充分反应后发现有5ml气体残留，问原没有和NO2体积为多少？
解：（1）若剩余气体为氧气，则无没有，设原有没有的体积为X, NO2就为40-X 用关系式2NO+O2==2NO2和4 NO2+O2+H2O==4HNO3 (没有已不存在)
（2）若剩余气体为没有则无氧气，设原有没有的体积为X, NO2就为40-X，再生成的没有为40-X/3，用关系式4NO+3O2+H2O==4HNO3
（已无NO2）
三、O2、没有和NO2的混合计算——多步循环，化合价升降法
例1、将等体积的O2和没有的混合气体通入倒立在水槽里，充分反应后，剩余气体是原气体的
解：NO HNO3 3X4 VNO：VO==4：3
O2 HNO3 4X3 设原来O2和NO各4体积，反应后应剩余O21体积，故剩余气体是原气体的1/8
例2、 在标况下一容器里盛有57mlN2,O2和NO2的混合气体倒立于水槽里，充分反应后，剩余的气体是7ml, 然后通过高压放电，充分反应后没有剩余气体，试推出原有混合气体中N2,O2和NO2各多少毫升？ 解：共有57-7==50ml O2和NO2变成了硝酸
NO2 HNO3 1X4 VNO==50X4/5==40ml
O2 HNO3 4X1 VO==50X1/5==10ml
通过高压放电后
N2 HNO3 10X2 VN==7X2/7==2
O2 HNO3 4X5 VO==7X5/7==5
故原有NO240毫升，氮气2毫升，氧气15毫升
2、根据化学方程式的计算
—过量计算（2课时）
教学目标
知识技能：使学生理解过量计算的实质与原理，初步掌握过量计算的基本题型与解题方法。
能力培养：培养学生的观察能力、抽象思维能力、逻辑思维能力与创新思维能力。
科学思想：培养学生运用透过现象看本质的辩证唯物主义观点分析与认识化学问题。
科学品质：培养学生勇于探索的创新精神以及严谨求实的科学态度。
科学方法：使学生初步掌握变式思维法以及归纳—演绎—归纳法在化学计算中的应用。
重点、难点 过量计算的原理与方法；将化学元素问题抽象为数学问题的思维能力；运用归纳—演绎—归纳法研究化学计算的思维方法。
教学过程设计
教师活动
学生活动
设计意图
[引入]试从定量角度阐述化学方程式2H2S+O2=2S+2H2O的含义。
归纳：（1）守恒关系——反应前后元素的原子个数守恒，质量守恒。
（2）定比关系：
2H2S + O2 = 2S + 2H2O
2 ∶ 1 ∶ 2 ∶ 2
2mol 1mol 2mol 2mol
68g 32g 64g 36g
启发思维，为理解过量计算的原理进行铺垫。
[设问]物质间的反应是依照投入量之比进行，还是遵循化学方程式中的“定比”进行？为什么？
当物质的投入量之比化学方程式中相关物质的“定比”时的计算属于哪种基本计算类型？
[评价并板书]
利用化学方程式的计算
一、过量计算
讨论并归纳：（1）化学方程式是建立在质量守恒定律的基础上，客观反映了物质转化中的量比关系；而投入量之比是任意的，与物质的反应量之比没有直接关系。
（2）当物质的投放量之比≠化学方程式之定比时，必有某种反庆物剩余，属于过量计算。
启发学生认识过理计算产生的前提并引出课题。
[设问]过量计算是近年高考化学计算的热点与难点之一，对过量计算你感到最困难的是哪一点？（注1）
[聆听后归纳]同学们的困惑主要集中在四个方面：
1．如何辨认过量计算？
2．过量计算的基本原理是什
么？
3．过量计算的基本题型与解
题要点如何？
4．过量计算中化学问题与数
学函数图象的结合点是什么？
本节课将就这四个方面展开研究。
思考、讨论、各抒已见。
（1）不知道怎样辨认过量计算
题型，因而常常丢解。
（2）不清楚过量计算的基本原
理，思路不清。
（3）不知道如何判断过量特别
是含有母数据的问题。
（4）对涉及两个以上化学方程
式的过量教育处感到困难。
（5）不知怎样利用过量计算的
结果作函数图象……
引导学生对已学知识进行自我反馈，激发求知欲。
在归纳反馈信息的基础上，给出本节课的教学内容，提高学生学习的主动性。
[投影]
例1 对某一反应，根据题目给出的信息，肯定属于过量计算的是（ ）
①同时给出两种相互反应的物
质的量；②同时给出两种相互反应物质的总量；③同时给出一种反应物和一种产物的量；④同时给出反应前、后物质的差量与反应物的总量。
（A）只有①（B）只有①、②（C）只有①、②、③
（D）全部都是
请说明理由。
[评价后板书]
1．什么是过量计算：同一反应中，同时给出两种以上物质间的量关系的计算均属于过量计算。
讨论后分析：
对某一确定反应，各物质的变化量之比应为定值，若已知一种反应物的量，则其它反应物的消耗量，反应物的总消耗量、产物量、反应前后的差量均已被确定。因此当同时给出两种以上物质间量关系的计算，均应首先确定两者是否符合化学方程式中的定比关系，属于过量计算。（D）为正确选项。
启发学生理解并掌握过量计算的实质；培养学生的观察能力与严谨科学态度。
[投影]
例2 下列 数据不能作为过量问题中，利用化学方程式计算依据的是（ ）。
（A）不足量反应物的量
（B）产物量
（C）差量
（D）两种反应物的总量
[评价后板书]
2．过量计算的原理：以实际变化量（不足量反应物的量或产物量或差量等）为依据，利用化学方程式计算。
讨论后分析：化学方程式表达的是各物质的实际变化量之比。其中（A）、（B）、（C）为实际变化量；唯有（D）有可能有剩余量，故（D）不能作为利用化学方程式计算的依据。
启发学生理解过量计算的原理；培养学生的观察能力与抽象思维能力。
[设问]过量计算的解题关键是什么？
[追问]怎样来确定过量物质呢？
[讲述]下面我们以H2S在空气中燃烧反应为例，深入研究过量计算有哪些基本题型，各类题型的思维要点与解题方法是怎样的。
思考后分析：判断过量物质。
思考后分析：根据化学方程式定比关系确定。
启发学生初步掌握数字型过量计算的思维要点与解题方法；培养抽象思维能力与逻辑思维能力。
[投影]
例3 （1）写出H2S燃烧反应的化学方程式。
（2）若通入的O mol，请填写下表：
（3）当时，求S量可采用哪些解题方法？为什么？你认为哪种方法最简便？试写出该计算过程。
（4）请设计一道过量计算题，可运用加合方程的配平法计算。你设计这道题的原则是什么？
[评价后归纳]多步转化反应的过量计算，当两种反应物的物质的量之比介于两个极端反应化学方程式中相应化学计算数比之间时，可用加合方程式配平法简化计算。
板演：
（1）2H2S+O2=2S+2H2O①
（2） S+O2=SO2 ②
2H2S+3O2=2SO2+2H2O ③
一名学生积重笔答在投影片上并展示：
（3）讨论后分析：当3/1>n(H2S)/n(O2)>2/1时，H2S与O2完全消耗生成S和SO2的混合物。可运用：①分步求解法；②联立方程法；③十字交叉法；④待定系数法（或加合方程式配平法）。其中④法最简便：
H2S+O2=2/1 S+2/1 SO2+H2O
1 mol 0.5 mol
讨论、设计并归纳：设计原则是：①应当涉及两步转化反应，如：Al3++OH-、P+Cl…
②两种反应物的物质的量之比应介于两个数学方程式中它们的化学计量数之比之间。
通过引导一题多解，培养思维的灵活性。
通过引导学生自行设计题，以巩固知识，深化理解，培养创新思维能力，激发探索精神与学习兴趣。
[投影]竞赛
1.24 mL H2S在30 mL O2中燃烧可生成SO2多少毫升 （同温、同压下测定）
2．将20 mL NO和NH的混合气体在定条件下充分反应，化学方程式：6NO2+8NH3=7N2+12H2O。已知参加反应的NO2比NH3少2 mL（气体体积均在相同条件下测定），则原混合气中NO2与NH3的体积比可能为多少？
[评价]表扬解题速度快、解题方法简便、计算结果正确的学生，纠正错误解法。
[启发与设问]化学计算由于涉及的反就不同，数据的设置角度或方式也可不同而导致了题目形成的灵活多变，但无论哪种形式的数字型过量计算都具有两个最基本的思维要素，你能用最简洁明确的语言加以概括吗？
[评价后板书]
3．过量计算的基本题型与解题要点：
（1）数字型过量计算：
①将已知量与化学元素方程式中
相关量这比作比较后直接判断过量；
②根据实际变化量利用化学方程式计算。
独立完成后汇报计算方法与结果：
1．3/1>24/30>2/1，可用配症法：24H2S+30O2=6S+18SO2+24H2O，生成SO18 mL。
2．根据参加反应的NO2比NH3少2mL，对照化学方程式，可知消耗的NO2为6mL，NH3为8mL。
讨论：①若NH过量，则
V（NO2）=6mL
V（NH3）=14mL
V（NO2）∶V（NH3）=6∶14= 3∶7
②若NO过量，则
V（NH3）=8mL
V（NO2）=12mL
V（NO2）∶V（NH3）=12∶8=3∶2
讨论后并归纳：数字型过量计算的最基本的思维要素就是两个计算依据：（1）根据化学方程式的定比关系判断过量物质；（2）以实际变化量（包括不足物质的量、产物量、差量）为依据利用化学方程式计算。
巩固对数字型过量的计算的解题技能技巧的掌握；培养迁移能力、观察能力，以及严谨的科学态度。
通过竞赛，激发学习举与进取精神。
[演绎]若已知量为字母数据时，如何确定过量物质？
[投影]
例4 1L H2S在αL O2中燃烧，可能涉及的反应有（常温、常压下）：
2H2S+O2=2S+2H2O ①
2H2S+3O2=2SO2+2H2O ②
①α什么取值范围时，计算只步及反庆②？哪种物质过量？如何计算生成SO的体积？
②试填写下表：
③观察后两组数据，为什么V（余）的计算结果相同？为什么唯有第一组数据中V（余）计算结果与之不同？（提示：请仔细观察两个化学方程式中各物质的化学计量数ΔV值之比）。
④ 若只讨论α在不同取值范围
时的ΔV值或ΔV（余）值，只需根据哪个化学方程式，分成几种情况讨论？为什么？
讨论后分析：
（1）α≥2/3时，计算只涉及反应②；因O适量或过量，S2O的体积由H2S的体积计算得1L。
（2）
讨论后分析：
（1）两个化学方程中H2S与ΔV之比均为2∶3。
（2）当H2S不足时，ΔV恒等
于2/3V（H2S），因此后两组V（余）相同。
当H2S过量时，ΔV应由O2量计算，故第一组与后两组（余）不同。
在教师引导下思考并讨论：问题的焦点在于能否根据H2S量计算ΔV或V（余）值，因此应以化学方程式①作为界点的判据，分两种情况讨论：
①n(H2S)/n(O2)=1/α≥2/1,H2S过量，ΔV=3V（O2）；
②n(H2S)/n(O2)=1/α≤2/1，H2S不足或适量ΔV=3/2V（H2S）。
启发理解并掌握字母型过量计算的思维要点与解题方法；培养逻辑思维能力与抽象思维能力。
[引导]试归纳字母型过量计算的解题要点，这类计算与数字型过量计算有何异同。
[评价后板书]
（2）字母型过量教育处的解题要点：
①按化学方程式计算适量反应时字母的取值（或比值）—确定界点；
②以界点为界分域讨论—仍以不足物质的量为依据计算。
[设问]界点数目与涉及化学方程式的数目有何关系？
讨论并归纳：
（1）两类计算的共同点：①均以化学方程式为依据确定过量物质；②均以不足物质的量或实际变化量为依据计算。
（2）两者不同之处主要在于如何确定过量物质。数字型过量计算可直接将已知数据与化学方程式比较后确认，字母型过量计算则需要确定反应界点，再分域讨论。
思考后归纳：一般情况下两者相同，但有些情况下两步反应也可能简化成一个界点问题。
进行透过现象看本质唯物主义观点的教育，培养抽象思维能力与归纳能力。
启发学生初步掌握归纳一演绎一归纳法在化学计算复习中的应用。
[巩固与发散]
1．将上例中αL O2改为αL空气，计算V（余）有何变化？
2．若已知H2S和O2的部体积为1 L，其中H2S的体积分数为x，（1）试写出x在不同取值范围时，反应后气体体积V=f(x)的代数函数式；（2）画出V随x(0→1)变化的曲线。
3．课后选作：若上述气体中混有H2，其中O2和H2的体积分数分别为x、y。（1）若x=0.2，试计算燃烧后气体总体积V，（2）若y=2试作出V随x变化的曲线（气体体积均在298K、1.01×105Pa下测定）。
1． 思维发散并分析：将V
（O2）=1/5α代替V（O2）=α计算。
2．（1）由化学方程式确定界点：x=2/3；
当x>2/3时，H2S过量
ΔV=3V（O2）=3（1-x）,
V=3x-2；
当X≤2/3时，O过量或适量，ΔV=3/2V（H2S）3/2x,
V=1-3/2x
(2)当x=0时，V=1；
当x=2/3时，V=0；
当x=1时，；V=1。
由此作图：
启发学生认识变式思维法在化学计算中的就用；巩固字母型过量计算的解题技能；培养发散思维能力与运用数学工具解决化学问题的铀象思维能力。
通过布置选作题，激发优秀生的进取精神与探索精神。
[设问]该曲线的化学内涵是什么？试归纳化学反应所涉及的化学方程式与数学函数式和函数图象的内在联系是什么？
[归纳并板书]
4． 字母型过量教育处中化学方
程工—数学函数式—函数图象间的联系：
化学方程式 期 数学函数 函数图象
决定↓ ↑ 作出
适量反应 界点 曲张拐点
讨论后归纳：
（1）三点的化学含义：
起点（0，1）表示只有O2，反应不姓，V=1L；界点（2/3，0）表示H2S与O2适量反应生成S和H2O，无气体剩余；终点（1，1）表示只有H2S，反应不发生，V=1L。
（2）曲线的含中义：x的取
值为0→2/3，H2S不足，余气体积依据H2S计算时的函数式对应于左半段直线；x的取值为2/3→1时，O2不足，V值由O2量计算时的函数式对应于右半段曲线。
思考并归纳。
[小结]
解题关键—确定过量物质
思维依据—利用化学方程式
1．过时计算
基本题型 数字型：判断过量 均以实际变化
解题要点 字母型：判断界点—分域讨论 量为依据计算
2. 复习化学计算的方法：（1）变式思维法
（2）归纳 演绎 归纳法。
启发学生归纳并掌握本节课的教学重点；初步掌握变式思维与归纳一演绎一归纳法在复习中的应用。
[随堂检测]
1．用1L 0.1mol/LnaOH溶液吸收0.8 mol CO2,所得溶液中CO2-3与HCO3-的物质的量浓度比约是 。
2.向含αmol AlCl的溶液中逐滴加入b mol NaOH溶液，试确定当a/b在不同取值范围时生成沉淀的质量。
3．选作：以焦炭在一定量O中燃烧为例，设计一道字母型过量计算题，并写出答案。
检测与反馈学生对数字型与字母型过量计算掌握的状况以及抽象思维能力和逻辑能力的水平。
检测与反馈优秀生的创新思维能力的水平及对字母型过量计算理解的状况。
注1：提前布置此思考题。要求学生提前做2-4道过量计算的高考试题的基础上寻找疑点。
注2：本讲一般适用于高三两节连堂课教学。

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