2022年高一化學(xué) 第二冊(cè) 第一章 氮族元素 第一節(jié)氮和磷(第一課時(shí))大綱人教版從容說(shuō)課 氮族元素是高中階段介紹的最后一族主族元素。在此之前，學(xué)生既學(xué)習(xí)了元素周期律和原子結(jié)構(gòu)知識(shí)，又將其運(yùn)用于學(xué)習(xí)氧族元素、碳族元素等元素化合物知識(shí)中，因此可以說(shuō)，學(xué)生對(duì)于運(yùn)用理論指導(dǎo)元素化合物知識(shí)學(xué)習(xí)的方法已經(jīng)有所了解。教材的引言以“思考”的形式讓學(xué)生比較鹵族元素、氧族元素和氮族元素的非金屬性強(qiáng)弱，這樣既復(fù)習(xí)了元素周期律的知識(shí)，也為同學(xué)們掌握氮族元素知識(shí)奠定了基礎(chǔ)。本節(jié)從學(xué)生熟悉的化肥入手，介紹氮和磷的單質(zhì)。大綱中對(duì)氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)要求為“掌握”，是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)。教材以氮分子具有牢固的NN鍵因而結(jié)構(gòu)穩(wěn)定入手，說(shuō)明氧氣的化學(xué)性不活潑，從而說(shuō)明結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)；接著又聯(lián)系化學(xué)鍵的知識(shí)，從分子獲得足夠的能量能使化學(xué)鍵斷裂的角度，說(shuō)明氮?dú)庠谝欢l件下還能與某些非金屬反應(yīng)，從而使學(xué)生認(rèn)識(shí)氮?dú)鈶?yīng)有的化學(xué)性質(zhì)。雖然這樣，但對(duì)具體物質(zhì)的性質(zhì)還應(yīng)從結(jié)構(gòu)入手，把結(jié)構(gòu)和性質(zhì)聯(lián)系起來(lái)。至于磷，在大納中的要求為B層次，即要求了解。教材在初中介紹過(guò)的磷與氧氣反應(yīng)的基礎(chǔ)上，又介紹了磷與氧氣的反應(yīng)。另外為了鞏固和復(fù)習(xí)同素異形體的概念，教材著重介紹了磷的同素異形體白磷和紅磷的性質(zhì)差異，以及白磷和紅磷的轉(zhuǎn)化。教學(xué)中可設(shè)計(jì)一些相關(guān)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生閱讀本部分內(nèi)容，并注意歸納，不僅要找出相似點(diǎn)，關(guān)鍵要找出不同點(diǎn)。這樣學(xué)生就在掌握同族元素相似性的同時(shí)也掌握了物質(zhì)的特性和個(gè)性。本節(jié)教材聯(lián)系實(shí)際，結(jié)合目前汽車(chē)污染問(wèn)題，簡(jiǎn)單介紹了光化學(xué)煙霧，旨在增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。當(dāng)然教學(xué)中不應(yīng)忽視教材中配置的圖畫(huà)和照片的作用。教學(xué)目標(biāo)1. 使學(xué)生了解氮族元素性質(zhì)的相似性和遞變規(guī)律。2. 使學(xué)生掌握氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)，充分認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系。3. 使學(xué)生了解磷的性質(zhì)。4. 培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用元素周期律知識(shí)解決問(wèn)題的能力。教學(xué)重點(diǎn)1. 氮族元素性質(zhì)的相似性和遞變規(guī)律2. 氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)教學(xué)難點(diǎn)氮的分子結(jié)構(gòu)與氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)的關(guān)系課時(shí)安排二課時(shí)教學(xué)方法1. 通過(guò)元素周期律知識(shí)的復(fù)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生分析、討論、總結(jié)氮族元素性質(zhì)的相似性和遞變規(guī)律。2. 通過(guò)分析氮?dú)獾姆肿咏Y(jié)構(gòu)，啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)。3. 通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識(shí)白磷和紅磷的關(guān)系及性質(zhì)差異。教具準(zhǔn)備充滿(mǎn)NO2的試管、大燒杯、橡膠手套、石蕊試液、鐵架臺(tái)、長(zhǎng)硬質(zhì)玻璃管、酒精燈、白磷、紅磷、火柴、投影儀、膠片、放像機(jī)、電視機(jī)。教學(xué)過(guò)程第一課時(shí) 引言我們?cè)诟咭粚W(xué)習(xí)了鹵族、氧族、碳族三族主族元素請(qǐng)同學(xué)們把這三族元素的元素符號(hào)填寫(xiě)在周期表相應(yīng)的位置上。 投影顯示空白的周期表輪廓圖。 學(xué)生活動(dòng)一個(gè)學(xué)生把答案寫(xiě)在膠片上由其他學(xué)生評(píng)價(jià)并改正其錯(cuò)誤之處。 過(guò)渡位于第主族和第主族之間的第V主族元素，稱(chēng)為氮族元素。我們這節(jié)課就來(lái)學(xué)習(xí)氮族元素的性質(zhì)。 板書(shū)第一章 氮族元素 師那么氮族元素包括哪幾種元素?元素符號(hào)怎么寫(xiě)呢?請(qǐng)同學(xué)們看書(shū)后，合上課本默寫(xiě)一遍。(請(qǐng)一位學(xué)生默寫(xiě)在膠片上周期表的相應(yīng)位置) 師從氮族元素在周期表中的位置來(lái)看。這一族元素在原子結(jié)構(gòu)上有什么相同和不同之處? 生相同之處是最外層都應(yīng)該有5個(gè)電子；不同之處是電子層數(shù)不同。 師結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，氮族元素在性質(zhì)上有什么相似性和遞變規(guī)律?請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合元素周期律的知識(shí)，分組討論以下問(wèn)題，并把討論結(jié)果寫(xiě)在紙上。(一個(gè)組把討論結(jié)果寫(xiě)在膠片上) 投影顯示1由氮到鉍，得電子能力(非金屬性)和失電子能力(金屬性)如何變化？ 2最高價(jià)氧化物的通式如何表示?最高價(jià)氧化物水化物的通式如何表示?其酸堿性有何變化規(guī)律? 3氮族元素中幾種非金屬的氣態(tài)氫化物通式如何表示?其穩(wěn)定性有何變化規(guī)律？ 4磷元素與同周期的相鄰元素相比其非金屬性、最高價(jià)氧化物水化物的酸性以及氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性強(qiáng)弱如何? 學(xué)生活動(dòng)分組討論并總結(jié)討論結(jié)果。 教師活動(dòng)投影顯示學(xué)生的討論結(jié)果，并組織學(xué)生分析評(píng)價(jià)其正誤最后得出正確結(jié)論。 結(jié)論：1由氮到鉍。非金屬性逐漸減弱，金屬性逐漸增強(qiáng)。 2最高價(jià)氧化物表示為R205其水化物的通式表示為HR03或H3RO4，由上到下酸性逐漸減弱堿性逐漸增強(qiáng)。 3氣態(tài)氫化物通式為RH3，由上到下穩(wěn)定性逐漸減弱。4與同周期相鄰元素相比，磷的非金屬性比硅強(qiáng)比硫弱；最高價(jià)氧化物水化物的酸性，H2SiO3<H3PO4<H2SO4；氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性，SiH4<PH3<H2S. 過(guò)渡氮族元素原子結(jié)構(gòu)的相似性決定了元素性質(zhì)的相似性但由這些元素形成的單質(zhì)的性質(zhì)卻有很大差異。尤其是氮和磷。下面我們就來(lái)學(xué)習(xí)氮和磷的性質(zhì)。 板書(shū)第一節(jié) 氮和磷 師我們知道，氮?dú)庹伎諝獾捏w積分?jǐn)?shù)為78我們每時(shí)每刻都在氮?dú)獾陌鼑小Ｕ?qǐng)根據(jù)你的觀察，并結(jié)合課本，總結(jié)出氮?dú)庥心男┪锢硇再|(zhì)。 板書(shū)一、氮?dú)?1氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì) 生無(wú)色，無(wú)味，難溶于水，比空氣略輕，熔、沸點(diǎn)低。 師在呼吸時(shí)，我們吸人體內(nèi)的空氣中的氮?dú)鈺?huì)全部呼出，氮?dú)鈱?duì)維持人的生命活動(dòng)似乎沒(méi)有什么用處。那么氮?dú)庠谌藗兊纳钪械降子袥](méi)有用呢?下面我們來(lái)看錄像。 放錄像小專(zhuān)輯氮?dú)獾挠猛?師從錄像中我們可以看出，氮?dú)獾挠锰幒艽蟆Ｄ敲?，氮?dú)庥糜谔畛錈襞凇⒂糜诩Z食水果保鮮、用作焊接金屬的保護(hù)氣，這些用途說(shuō)明氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)有何特點(diǎn)? 生氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑。 師對(duì)。雖然氮元素是較活潑的非金屬元素，但由氮原子構(gòu)成的氮分子性質(zhì)卻很不活潑。這是因?yàn)閮蓚€(gè)氮原子是通過(guò)三對(duì)共用電子對(duì)結(jié)合成分子的。 板書(shū)2氮?dú)獾姆肿咏Y(jié)構(gòu) 電子式 ：NN： 結(jié)構(gòu)式NN 師化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊鍵的斷裂和新鍵的形成。氮?dú)夥肿又蠳N很牢固，斷裂它需要很大的能量，因此,通常情況下，N2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。但是當(dāng)外界提供的能量足以使NN斷裂時(shí)，N2仍能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。如在高溫、高壓、催化劑或放電等條件下，就可以和H2、O2等物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。下面我們來(lái)學(xué)習(xí)氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)。 板書(shū)3氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì) (1)N2和H2的反應(yīng) 講述N2和H2的反應(yīng)不僅條件苛刻，而且在生成氨氣的同時(shí)，氨氣又可分解為氮?dú)夂蜌錃?，是個(gè)可逆反應(yīng)。工業(yè)上就利用此反應(yīng)來(lái)合成氨氣。 高溫、高壓 催化劑板書(shū)N2+3H2 2NH3過(guò)渡通常情況下N2與O2不能反應(yīng)但在放電條件下，氮?dú)饪梢院脱鯕夥磻?yīng)生成NO。板書(shū)(2)N2和O2的反應(yīng) 放電N2+02=2NO講述NO是一種無(wú)色氣體，它很容易與空氣中的氧氣反應(yīng)，生成紅棕色的NO2。板書(shū)2NO+02=2NO2展示裝有NO2的試管。師下面我們來(lái)做一個(gè)實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)同學(xué)們注意觀察現(xiàn)象。演示(戴上乳膠手套)步驟：1把盛有NO2的試管倒立于水中(水面上升，試管上部氣體無(wú)色)。2拇指堵住試管口取出試管，試管口向上，移開(kāi)拇指(無(wú)色氣體又變紅棕色)。3向試管內(nèi)的溶液中滴加紫色石蕊試液(變紅色)。師從看到的現(xiàn)象可以得出什么結(jié)論?學(xué)生討論后回答NO2可與水反應(yīng)并生成NO NO不溶于水 NO2與水反應(yīng)生成酸師很正確，請(qǐng)同學(xué)們寫(xiě)出N02與水反應(yīng)的化學(xué)方程式。(指定學(xué)生板書(shū)，其他學(xué)生在本上寫(xiě))學(xué)生板書(shū)3NO2+H2O=2HN03+NO 師老百姓有句諺語(yǔ)-“雷雨發(fā)莊家”，誰(shuí)能解釋其中的道理？ 生空氣中的氮?dú)夂脱鯕庠诜烹姉l件下，生成NO，NO又被空氣中的氧氣氧化成NO2，NO2與H2O反應(yīng)生成HNO3，HNO3與土壤中的礦物質(zhì)作用，生成可被植物吸收的硝酸鹽。 師對(duì)。可見(jiàn)下雨天氮的氧化物對(duì)人類(lèi)是有益的，而平時(shí)空氣中有氮的氧化物存在，其弊遠(yuǎn)大于利。NO像CO一樣能與血紅蛋白結(jié)合而使人中毒，而且NO與血紅蛋白的親和力比CO大數(shù)百倍，毒性更強(qiáng)，而且氮的氧化物還會(huì)引起光化學(xué)煙霧。下面我們來(lái)看錄像。 放錄像小專(zhuān)輯光化學(xué)煙霧 師空氣中氮的氧化物主要來(lái)自汽車(chē)尾氣和硝酸廠的廢氣。請(qǐng)問(wèn)汽車(chē)尾氣中的NO是如何產(chǎn)生的。 學(xué)生討論后回答汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)產(chǎn)生電火花，使進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)生成NO。 師那么有沒(méi)有什么辦法控制汽車(chē)尾氣中毒氣的排放呢?請(qǐng)同學(xué)們課后討論這個(gè)問(wèn)題，也可以查資料，看科學(xué)家已經(jīng)在這方面采取了哪些措施，我們是否可以想到更好的辦法？ 布置作業(yè)教材第八頁(yè)一、1、3、4、7、8二、1、2、3、4、6板書(shū)設(shè)計(jì)第一章氮族元素第一節(jié)氮和磷 一、氮?dú)?1氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì) 2氮?dú)獾姆肿咏Y(jié)構(gòu) 電子式 ：N N： 結(jié)構(gòu)式NN 3氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì) (1)N2和H2的反應(yīng) 高溫、高壓 催化劑N2+3H2 2NH3 (2)N2和O2的反應(yīng) 放電  N2+O2=2NO 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO教學(xué)說(shuō)明 氮族元素是學(xué)生學(xué)習(xí)了物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律知識(shí)之后學(xué)習(xí)的一族非金屬元素，因此在教學(xué)中使學(xué)生自己歸納總結(jié)氮族元素性質(zhì)的相似性和遞變規(guī)律，既可復(fù)習(xí)鞏固高一所學(xué)知識(shí)，又可提高學(xué)生應(yīng)用元素周期律知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在學(xué)習(xí)氮?dú)獾男再|(zhì)時(shí)，運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段，并結(jié)合生產(chǎn)，生活實(shí)際問(wèn)題的討論。使學(xué)生在輕松掌握氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)的同時(shí)，更充分地感受化學(xué)與生活的密切聯(lián)系，起到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的作用。參考練習(xí)1下列關(guān)于氮族元素的敘述錯(cuò)誤的是A鉍的價(jià)電子數(shù)大于4，但屬于金屬B隨原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸增大C單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)隨原子序數(shù)遞增而逐漸升高D氮族元素的非金屬性要比同周期氧族元素弱答案：C 2氮的氧化物NOx，能破壞大氣臭氧層，其反應(yīng)過(guò)程可簡(jiǎn)單表示為:O3+NO=NO2+O2，NO2+O=NO+O2，這兩個(gè)反應(yīng)反復(fù)循環(huán)，則下列說(shuō)法正確的是( ) ANOx在破壞臭氧層中起催化作用 BNOx在破壞臭氧層中起還原劑的作用 NOxC破壞臭氧層的過(guò)程可用化學(xué)方程式表示為O3+O=2O2 NOxD破壞臭氧層的過(guò)程可用化學(xué)方程式表示為O2+O=O3 答案：AC 3將一定量的N02充人量筒中，并將量筒倒置于水槽中，待量筒中液面不再上升時(shí)，向量筒中緩緩?fù)ㄈ胙鯕猓?dāng)耗氧氣42 mL時(shí)，量筒中液面與未通氧氣之前等高，則NO2的體積為 ( )A100 mL B72 mL C.48mL D.24mL答案：B 4氮是蛋白質(zhì)的基本組成元素之一，所有生物體都含有蛋白質(zhì)，氮循環(huán)涉及到生物圈的全部領(lǐng)域。以下關(guān)于氮在生物體中吸收途徑正確的是( ) 氮?dú)庠诖髿庵懈哌_(dá)78，可被生物體直接利用通過(guò)高能固氮可將空氣中游離的氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽和氨，而被植物吸收 所有植物都具有生物固氮作用，其根部的根瘤菌可使氮?dú)廪D(zhuǎn)化成硝酸鹽，而被植物吸收動(dòng)物以植物為食而獲得氮并轉(zhuǎn)化為動(dòng)物蛋白 動(dòng)植物死亡后,遺骸中的蛋白質(zhì)被微生物分解成NH、NO、NH3，又回到土壤中和水體中,被植物再次吸收 A B C D 答案：C