1-1第一节-氮气-教案2.docx

氮和磷 教学设计（二）
一、教学目标
知识与技能
1．说出氮族元素的元素名称、元素符号、在周期表中的位置及原子结构特点
2．运用氮族元素性质上的“三性”。即相似性、递变性和特殊性。并能用物质结构和元素周期律等知识解释其原因
3．认识氮气的分子结构、性质及重要用途
4．归纳一氧化氮和二氧化氮的重要性质及有关计算
5．认识氮的固定的意义和方
6．总结磷的性质和相关知识
过程与方法
1．应用物质结构、元素周期律的理论知识，推断和解释氮族元素性质上的相似性和递变性
2．从“结构—性质—用途”等知识线索中分析氮气的结构、性质、用途之间的关系
3．通过观察演示实验“二氧化氮溶于水”，培养观察能力、分析、判断能力
4．通过典型综合计算题的练习，培养综合分析能力和灵活、敏捷的思维能力
5．应用对比和实验的方法，认识白磷和红磷的性质及相互转化的条件，明确物质的结构决定性质
情感态度和价值观
1．通过学习，体会量变到质变、对立统一规律等辩证唯物主义观点在学习元素及化合物中的指导作用
2．氮的化合物在社会生产中对人类社会生活、环境造成的影响，加强从化学视角去观察生活、生产和社会中各类有关化学问题的基本意识
二、学习重点
1．氮族元素性质的相似性和递变规律
2．氮气的化学性质
三、学习难点
一氧化氮、二氧化氮与氧气的混合气体溶于水的有关计算
四、教学方法
针对不同层次学生设计不同学案，探究式教学
五、教学课时
3课时
六、教学媒体
多媒体或投影仪
七、教学过程
第一课时（引言）
探究问题框架
氮族元素有那些性质。氮族元素的性质有什么相似性和递变规律？与比同周期的氧族和卤族元素又如何（包括单质物理性质）
教师活动
学生活动
【设问引入】氮、磷原子结构，在元素周期表中的位置？
【板书】N、P、As、Sb、Bi
【板书】引言
【回答】画出氮、磷原子结构图，回答：在元素周期表中第VA族。
【区别、记忆】
【指导阅读】课本P1～2
1．为什么这些元素都是VA族？
2．原子半径有什么变化规律。
3．化学价有何相似性，为什么锑、铋没有负化合价？
4．单质状态、密度、熔沸点大体有何规律。
【阅读、探究】分析，讨论
1．最外层原子数都为5。
2．自上而下，原子半径逐渐增大。
3．高价正价为+5，最低负价为－3，锑、铋为金属，没有负价。
4．氮气是气体，其他是固体。密度逐渐增大，熔沸点逐渐升高最后又降低。
【总结、板书】
一、原子结构特点
1．相同点：电子数为5
2．不同点：电子层数、原子半径

【设疑】氮族的化学性质有什么相同点和不同点：
【总结、板书】
二、化学性质
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：H3RO4或HRO3。
（2）最高价氧化物对应水化物酸性减弱，碱性增强。
（3）单质与H2化合难度加大，氢化物稳定性降低。
【归纳探究】相同点：化合价、氧化物及最高价含氧酸的分子式，气态氢化物分子式。
不同点：非金属、金属性，与H2化合形成气态氢化物的稳定性，与水或酸反应置换出氢的难易，最高价含酸的酸碱性。
【设问】
（1）N、O、F是同周期元素，根据O、F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的的酸性递变规律，分析P元素的非金属强弱。
【探究、讨论】
结论：氮族元素的非金属要比同周期的氧族和卤族元素弱。
【练习】
1．氮族元素与同周期的碳族、氧族元素相比较，下列变化规律正确的是
A．原子半径：C＜N＜O
B．非金属性：Si＞P＞S
C．稳定性：SiH4＞PH3＞H2S
D．酸性强弱：H2SiO3＜H3PO4＜H2SO4
2．砷不可能具有的性质是
A．砷在通常状态下的固体
B．砷可能+5、+3、－3等多种化合价
C．砷的还原性比磷强
D．As2O5对应水化物的酸性比磷酸强
第二课时（氮气及氮的氧化物）
探究问题框架：
本节课把学生分成A、B两个层次，两种层次的学生按学案的问题拾级而上进行探究。
1．根据氮元素在周期表中的位置氮元素应有较强的非金属，但为什么通常情况下，N2的化学性质很不活泼呢？（引导探究）
2．氮气的化学性质（自学接受）
3．氮的氧化物的性质及有关计算（学案引导探究）
教师活动
学生活动
设计意图
［引入课题］上节课，我们学习了氮族元素的相似性和递变性，本节课我们将继续应用物质结构和元素周期律的知识来学习氮元素的单质氮气以及氮的单质。
听讲
引入知识情境，激发学生兴趣。
教师巡回辅导，并适时地在黑板上解答不同层次的问题。
不同层次的学生按不同层次的学案自学。
尽量使不同层次的学生按不同的方法获得与自己水平相相应的知识和能力。体现分层教学，因材施教。
［结课］面向中等生，总结本节课要求的内容。
听讲
使学生形成全面的、系统的知识。对本节课的重点有一个清楚认识。
A层学生学案分析
过程
设设意 图
观察、并填空
了解氮气的物理性质、培养学生注意身边的化学的能力
问题1
掌握氮分子结构、引导学生用已掌握的理论去解决实际问题
阅读课本并回答
掌握氮气的化学性质，培养学生概括能力。
练习
培养学生应用物质结构解决化学性质的能力；培养学生利用极端讨论法判断能力；培养利用质量守恒书写化学方程式的能力
氮气的用途
了解氮气的用途，培养学生自学能力和概括能力，渗透语言科学是一种工具科学的教育。
氮的氧化物自学提纲
掌握NO和NO2的性质。复习理解酸酐。培养学生自学能力。通过与答案相比，培养学生自我评价能力。
动手试一试
培养学生动手实验能力和观察能力，并能自行得出正确结论和验证结论的能力。
练习
培养运用化学知识解决实际问题的能力和强化阿佛加德罗定律的运用。
思考
使学生掌握循环反应直至消失的化学问题的处理方法，初步学会运用质量守恒处理循环问题的能力。
课外阅读
激发学生的爱国主义感情和为化学献身的精神。使同一层次、不同个性的学生有一个缓解的时间和空间。
B层学生学案分析
过程
设计意图
阅读材料1
激发学生学习科学家的创造意识
阅读课本2
了解氮气的物理性质
阅读材料2
激发学生学习的兴趣和探索氮气结构的热情。
问题1
掌握氮分子结构，培养学生应用物理结构解决化学性质的能力
继续阅读
使学生理解氮气的不活泼性是相对的
阅读课本并回答
掌握氮气的化学性质，培养学生概括能力。并突出结构决定性质这一基本化学问题。
氮气的用途
培养学生自学能力和概括能力，理解语言科学是掌握化学的工具。
氮的氧化物自学提纲
掌握NO和NO2的性质。复习理解酸酐。培养学生自学能力。通过与答案相比，培养学生自我评价能力。
动手试一试
培养学生动手实验能力和观察能力，并能自行得出正确结论和验证结论的能力。
阅读
激发学生的爱国主义感情和为化学献身的精神。
随堂练习
使同一层次、不同个性的学生有一个缓解的时间和空间。每道题不一定要完成。
高中第二册《氮族元素》学生学案
【引言】［阅读课本P1回答问题］：
1．氮族元素包括____五种元素。（请死记）
2．为什么氮族元素的非金属性从上而下逐渐减弱，金属性从上而下逐渐增强？
3．为什么氮族元素在第VA族，有负化合价吗？可能有几种化合价？为什么?
4．观察课本P2表1—1，回答氮族元素的单质颜色、密度、熔点、沸点有何变化规律？
5．练习：
（1）［B层］气态氢化物NH3、PH3、AsH3中，按热稳定性由弱到强的排列顺序是____。为什么？
（2）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
（3）［A层］已知元素砷的原子序数为33，下列叙述正确的是
A．砷元素的最高化合价为＋3
B．砷元素是第四周期的主族元素
C、砷原子的第3个电子层含有18个电子
D．砷的氧化物的水溶液呈强碱性
第一节 氮气
一、氮气［观察你周围的氮气，阅读课本，填写下列空白］
单质氮以____形式存在于____中，是___色、___味气体，密度为____，比空气轻，1体积水约能溶解__体积氮气，实验室收集氮气时____（能/不能）用排空气法收集氮气。这是因为_____。化合态的氮存在于很多有机物和无机物中，如硝酸钠（又称智利硝石）及形成生命的很重要物质___和___
［问题］根据氮元素在周期表中的位置氮元素应有较____（强/弱）的非金属性，但为什么通常情况下，N2的化学性质很不活泼呢？
写出氮分子的电子式和结构式：____
比较下列几种气体的分子的键长和键能：
分子式
N2
O2
H2
Cl2
键能KJ/mol
946
493
436
247
键长10－10M
1．15
1．14
0．74
1．98
由化学键知识分析为什么氮气的化学性质很不活泼？______
氮元素的活动性与氮分子的稳定性，是两个不同的概念，它们之间并不矛盾，前者取决于___结构，价电子数越多，得电子能力___，故氮元素是一种较活泼的___元素，后者取决于它的___结构，氮分子中有___个共价键，键能___，故氮气在常温下性质稳定。
但氮气的稳定是相对的，它一定的条件下它也可以发生反应。
［阅读课文P3页后，回答下列问题］
1．氮气可以跟哪些物质反应：分别写出它们反应的化学方程式
各个反应的条件如何？说明氮气的什么性质？为什么有这种性质？
二、氮气的用途
［阅读课本P3］。用两句话概括出氮气的主要两个用途（不超过20个字）

三、氮的氧化物
一氧化氮___色的气体，___（溶/不溶）于水，在空气中易被氧化化学方程式为____
二氧化氮是__色__味（有/无）毒的气体，___（溶/不溶）于水，写出它与水反应的化学方程式。_____
［思考］NO2和NO应用什么方法收集？
［练习］1．说明“雷雨发庄稼”的道理。
2．在保持温度和压强不变，将30mlNO和10mlO2混和后，待反应完全后，容器的气体体积是
（A）40ml
（B）30ml
（C）30＜V＜40ml
（D）20ml＜V＜30ml
上题问题如果没有解决请跟同学讨论或求助于老师，直到解决在做下面练习
［A层］［思考讨论］
1．某容积为100ml的试管中装有40mlNO2和20mlO2的混和气体，把它倒置于水中，最后试管中剩余___气体？有___毫升。写出有关反应方程式：________
2．某容积为70ml的试管中装有40mlNO和30mlO2的混和气体，把它倒置于水中，最后试管中剩余___气体？有___毫升。写出有关反应方程式：_______
事实上，上述两道题都是物质无限循环反应，直到完全消失，我们利用方程式相加，可以分别写成：4NO2+O2+4H2O==4HNO3、4NO+3O2+4H2O==4HNO3。在有关计算中，可以直接运用这两个经验方程式进行有关计算。
第三课时 磷
探究问题框架
1．白磷的单质的性质：（学案引导自学探究）
2．从元素周期表来看，氮的非金属比磷的非金属强，但为什么又说“单质磷的化学性质较活泼。
3．其他常见含磷的化合物（直接给出）
教师活动
学生活动
【引入】上节课我们已经学习了氮元素，这节课我们来学习氮族元素另一个元素——磷。
同族元素在化学性质上与氮有相似的地方。
有哪些相似的地方呢？有哪些不同的地方？请大家按学案的进行自学。

【巡视】回答学生问题
【自学探究】
【阶段总结性讲解】
一、红磷和白磷：
名称
白磷
红磷
状态
蜡状固体
粉末状固体
颜色
白色
红色
毒性
剧毒
无毒
溶解性
不溶于水
易溶于CS2
不溶于水
也不溶于CS2
着火点：
40℃
240℃
相互转化

二、化学性质：（主要表现还原性）
1．与氧气反应
2．与氯气反应
【倾听】
【设疑】磷与氧气反应生成的五氧化二磷应该何性质呢？
（1）五氧化二磷可能是什么状态，从哪里可看出来？
（2）应该具有何化学性质？
【板书】三、五氧化二磷
固体，酸酐具有酸酐的通性
【讲解】与水反应很激烈，放出大量的热，可作为干燥剂
【过渡】P2O5固体与水反应生成H3PO4与浓硫酸比较应具有何性质？
【讲解】磷酸是无色透明的晶体，通用性熔点42．35℃,具有吸湿性，和水能任何比混溶。通常用的为83%—98%的磷酸，是一种无色粘稠的浓溶液。它是三元中强酸；难挥发酸；（沸点高213℃）；一般不表现氧化性（因结构稳定，不易接受电子）；具有酸的通性。
【回答】固态，氧气与磷反应生成白烟，说明P2O5是固体。
【回答】具有酸酐的通性。

【板书】四、磷酸：
三元中强酸，与碱反应可生成，非氧化性酸。
【设疑】①利用磷酸的性质，在实验室里可制取哪些气体？能否用来制取HCl、HI气体
②由于磷酸是三元酸，所以可生成几种盐？
【课堂小结】重点掌握白磷、红磷性质比较；白磷、红磷是磷元素的同素异形体。H3PO4是三元酸，生成三种盐。
【回答】①可用来制取HCl，因为它是一种高沸点的酸，可以用来制取不能用硫酸制取的气体如HI等还原性的气体。）
②一种正盐和两种酸式盐，控制与碱的比例便可得到
【听讲】
高中第二册《氮族元素》学生学案
二、磷
1．磷的化学性质
［思考］磷元素和氮元素有哪些相似的地方（ ）
A．高正价都为+5价
B．化物NH3和PH3都很稳定
C．高价氧化物对应水化物的化学式都符合H3PO4
D．高价含氧酸对应的酸酐分别为NO2和P2O5
E．们都是非金属元素，其单质都应主要表现氧化性［A层］
（1）阅读课本找出磷可以发生哪几个反应，写出化学反应方程式
上述反应表明磷主要表现_____（填氧化性或还原性）
（2）［思考］从元素周期表来看，氮的非金属比磷的非金属强，为什么课本P515行又说“单质磷的化学性质较活泼”。
［练习］［A层］1mol磷和2mol氯气完全发生反应，它产物是什么，各为多少。［原子守恒，B层同学注意听讲］
［小结］请回顾一下，1．磷的化学性质应掌握哪些：______
2．磷和白磷
为什么红磷和白磷是同素异形体（同一种元素形成几种性质不同的单质，叫做这种元素的同素异形体），请说明理由：
（1）红磷和白磷都是由磷元素构成
（2）它们的物理性质不同：表现在______
它们的化学性质不同：表现在_______
［A层］请找出课文中能够证明红磷和白磷是同素异形体的两句话。
3．磷酸
［听讲］
［练习］请写出磷酸和氢氧化钙反应的三个方程式：
1molH3PO4与1．5molCa（OH）2完全反应，它产物是什么，各为多少。
［A层］为了配制一种培养液需含NaH2PO4、Na2HP4（它们物质的量的比3∶1）的混和液，每升混和液中含磷元素0．1mol，现用4．0mol/L的H3PO4和固体NaOH配制2．0L混和液，求需该磷酸多少和NaOH多少克？
4．说出磷的二个主要用途：