化学必修 第二册第二节 氮及其化合物第1课时教学设计及反思
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第五章 化工生产中的重要非金属元素
5.2 氮及其化合物
第1课时 氮与氮的氧化物
教学设计
一、教学目标
- 知识与技能
(1)了解氮气的性质;
(2)了解NO、NO2的物理性质;
(3)掌握氮氧化物之间的转化;
(4)了解氮氧化物对空气的污染及防治措施。
2. 过程与方法
通过交流研讨、观察、思考等过程训练科学的学习方法。
3.情感态度与价值观
(1)通过认识硝酸型酸雨的形成、危害和防治原理,进一步培养环境保护意识,形成与自然友好相处,促进对可持续发展的正确认识,感受科学地使用化学物质的意义;
(2)通过对于光化学烟雾的了解,增强学生的环境保护意识和健康意识;
(3)培养学生辩证认识事物两面性的哲学观点。
二、教学重难点
- 教学重点
NO、NO2的产生及两者的转化,NO2与H2O的反应。
2. 教学难点
NO、NO2的产生及两者的转化,NO2与H2O的反应。
三、教学过程
教学环节 | 教学内容 | 设计意图 | ||||||||||||||||
1.新课导入 | 【师】[投影]①有关“魔鬼谷”的图片 情景1:在新疆与青海交界处有一山谷,人称“魔鬼谷”。经常电闪雷鸣,狂风暴雨,把人畜击毙。然而谷内却是牧草茂盛,四季常青。 ②有关“雷雨发庄稼”的Flash [提问](1)为什么魔鬼谷内牧草茂盛,四季常青? (2)雷雨过后,庄稼为什么生长茂盛? [交流讨论]庄稼牧草茂盛需要水和化肥,雷雨过后,可能产生某种化肥。 [分析]自然界中大部分氮元素以游离态存在于空气中,仅有少数植物能将游离态的氮转化为可吸收的化合态的氮,我们把游离态氮转变为化合态氮的方法称为“固氮作用”。这也是我们这节课要研究的内容。
| 联系实际生活,情景带入 | ||||||||||||||||
2.探索新知 | [板书]一、二氧化氮和一氧化氮 1.氮气:在通常情况下,化学性质比较稳定,但在放电或高温的条件下,可以与氧气反应。 N2 + O2 放电或高温 2NO 【师】资料导课投影:信使分子——NO 三位美国药理学家Robert F.Furch gott, Louis J.I gnarro和Ferid Murad获取了1998年诺贝尔生理学或医学奖。他们发现“NO是心血管系统的信号分子”, NO却在哺乳类动物及人类机体起着广泛的重要的生物学作用。 三位科学家发现NO在人体血管内具有传递信号的功能,使血管处于持续的舒张状态,血压降低。NO可抑制VSMC和心肌细胞增殖,维持其正常的有丝分裂;少量NO有正性心肌收缩力及心输出量的作用,并抑制白细胞黏附、浸润而减轻炎症介导的心肌细胞坏死,进而在心肌缺血再灌注损伤中发挥细胞保护作用。 [思考]NO被视为大气污染物,没想到它会在生命过程中有如此重要的作用,这会给我们什么启示? [板书]2、NO的生成及与NO2转化 NO是无色无味气体,有毒,难溶于水,密度略大于空气,NO用排水法收集,NO是不成盐氧化物。NO2的物理性质:红综色气体,有毒,易溶于水,密度比空气大,NO2用向上排空气法收集。 N2+O22NO(无色气体) 2NO+O2===2NO2 (红棕色气体) 3NO2+H2O===2HNO3+NO
【师】1.如何鉴别NO和CO气体? 2.NO2气体和溴蒸气都是红棕色,能否用淀粉碘化钾试纸区别NO2和溴蒸气?如果不能,应如何鉴别? [分析]1.分别让NO、CO气体与氧气接触,如由无色气体变成红棕色的,则为一氧化氮气体。 2.不能,因为溴蒸气可以使淀粉碘化钾试纸变蓝,二氧化氮气体溶于水后生成的硝酸具有强氧化性,也能使淀粉碘化钾试纸变蓝。可以把它们分别溶于水,得到无色溶液的是二氧化氮气体,得到橙色溶液的是溴蒸气;或者让它们分别溶于硝酸银溶液中,得到淡黄色沉淀的是溴蒸气,无明显变化的是二氧化氮气体。 【师】(观察、思考)现给你一试管二氧化氮,其它药品仪器自选。设计实验,要求尽可能多的使二氧化氮被水吸收。 [分析]NO2被H2O充分吸收的条件:
【练一练】⑴将20 mL NO2与NO的混合气体通入倒立在水槽中盛满水的玻璃筒(带刻度)后,筒内剩下11 mL气体。求原混合气体中NO和NO2的体积各是多少? 【教师总结】a.若任意比例的NO2和O2混合气体溶于水会出现以下三种情况。 >4 NO气体剩余 V(NO2)/ V(O2) =4 恰好无气体剩余 <4 O2剩余
b.若任意比例的NO和O2混合气体溶于水会出现以下三种情况。 >4/3 NO气体剩余 V(NO)/ V(O2) =4/3 恰好无气体剩余 <4/3 O2剩余
【师】氮元素在生命活动中扮演着十分重要的角色,但是含氮化合物也给人类生活带来了一些负面影响,如氮氧化物导致空气污染等,那空气中氮氧化物的来源有哪些呢?氮氧化物的污染又表现在哪几方面?我们又采取哪些措施进行防治呢? [板书]二、二氧化氮对大气的污染 1.氮氧化物的来源 氮肥生产、金属冶炼和汽车等交通工具排放的尾气 2.氮氧化物的危害 (1)硝酸型酸雨:N2+O22NO 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO
(2)光化学烟雾 (3)臭氧层空洞 3.防治措施 (1)使用洁净能源减少氮氧化物的排放; (2)为汽车等交通工具安装尾气转化装置(2NO+2CON2+2CO2); (3)对于生产化肥、硝酸工厂排放的废气进行处理。
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增强教学的问题性和探究性,充分调动学生参与探究学习的积极性,引导学生通过实验、观察、阅读、讨论等多种方式进行学习,培养学生提出问题、分析问题以及通过实验解决问题的能力。
由NO2如何被完全吸收的实验探究,上升到NOx与O2混合溶于水的计算
联系生活,使其产生对化学知识的亲近感,培养他们主动求知的精神和解决问题的能力。培养学生辩证唯物主义的观点。 | ||||||||||||||||
3.小结作业 | 完成课后同步练习 |
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四.
二氧化氮和一氧化氮、二氧化氮对大气的污染
一、二氧化氮和一氧化氮
1.一氧化氮和二氧化氮的生成
N2+O22NO(无色气体)
2NO+O2===2NO2 (红棕色气体)
3NO2+H2O===2HNO3+NO
2.一氧化氮和二氧化氮的物理性质
一氧化氮:无色无味的气体,有毒,不溶于水,密度比空气略大
二氧化氮:红棕色有刺激性气味的气体,有毒,密度比空气大,可溶于水并与水反应
3.一氧化氮和二氧化氮的化学性质
一氧化氮:不与水反应,在通常情况下易被氧气氧化成二氧化氮
2NO+O2===2NO2
二氧化氮:3NO2+H2O===2HNO3+NO
O2+4NO2+2H2O===4HNO3
二、二氧化氮对大气的污染
1.氮氧化物的来源
氮肥生产、金属冶炼和汽车等交通工具排放的尾气
2.氮氧化物的危害
(1)硝酸型酸雨:N2+O22NO
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
(2)光化学烟雾
(3)臭氧层空洞
3.防治措施
(1)使用洁净能源减少氮氧化物的排放;
(2)为汽车等交通工具安装尾气转化装置(2NO+2CON2+2CO2);
(3)对于生产化肥、硝酸工厂排放的废气进行处理。
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