高中化學(xué)必修2 氮及其化合物教學(xué)設(shè)計(jì)第一課時(shí)

1、21世紀(jì)教育網(wǎng) 精品試卷第 PAGE 2 頁(yè) （共 NUMPAGES 2 頁(yè)）氮及其化合物第一課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)課題 氮及其化合物第一課時(shí)單元5學(xué)科化學(xué)年級(jí)高一教材分析本節(jié)教學(xué)內(nèi)容是人教版高中化學(xué)必修第二冊(cè)第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第二節(jié)氮及其化合物的第一課時(shí)。本節(jié)內(nèi)容是典型的元素化合物知識(shí)，這一課時(shí)的教學(xué)內(nèi)容主要是氮?dú)夂偷难趸锏男再|(zhì)。教材通過(guò)氮元素在周期表中的位置，讓我們認(rèn)識(shí)氮的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。氮及其化合物是元素化合物知識(shí)的重要組成部分。氮就是我們身邊的元素，通過(guò)對(duì)氮的深入了解，激發(fā)學(xué)生思考自然界中的含氮物質(zhì)，通過(guò)自然界中的氮循環(huán)，引出氮循環(huán)中的重要物質(zhì)氮?dú)?、NO、NO2等，然后通過(guò)觀察思考

2、、實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)這些重要物質(zhì)的性質(zhì)、用途。在學(xué)習(xí)過(guò)程中了解人類(lèi)活動(dòng)對(duì)自然界氮循環(huán)和環(huán)境的影響。Vwijb4Hj2 另外，氮的氧化物是大氣污染主要污染物之一。體現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)“關(guān)注人類(lèi)面臨的與化學(xué)相關(guān)的問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、參與意識(shí)和決策能力”的要求，加強(qiáng)環(huán)境教育，關(guān)注環(huán)境問(wèn)題，體現(xiàn)了知識(shí)與社會(huì)、生活、健康、環(huán)境的聯(lián)系，并將科學(xué)精神和人文精神融合其中，在介紹一氧化氮和二氧化氮主要的性質(zhì)與應(yīng)用時(shí)，不回避對(duì)環(huán)境健康帶來(lái)的負(fù)面影響，并指出化學(xué)在解決這些問(wèn)題時(shí)可能的方向和作用，有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀。本節(jié)安排了“氮?dú)獾男再|(zhì)”，“一氧化氮和二氧化氮”,這兩部分內(nèi)容。通過(guò)學(xué)習(xí)這部分知識(shí)，學(xué)生通過(guò)

3、學(xué)習(xí)這部分知識(shí)，掌握氮的單質(zhì)和常見(jiàn)的氧化物。教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析：通過(guò)氮的循環(huán)，了解氮?dú)狻⒁谎趸?、二氧化氮的主要性質(zhì)，認(rèn)識(shí)它們?cè)谏a(chǎn)中的應(yīng)用。證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)，提高獲取知識(shí)、分析知識(shí)、評(píng)價(jià)知識(shí)的能力，通過(guò)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣?？茖W(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：從問(wèn)題和假設(shè)出發(fā)，設(shè)計(jì)探究方案，探究一氧化氮和二氧化氮的性質(zhì)，在探究中互利合作，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神?？茖W(xué)精神與社會(huì)責(zé)任：激發(fā)學(xué)生透過(guò)觀察探究本質(zhì)的興趣，尊重科學(xué)以發(fā)展的眼光看待科學(xué)；通過(guò)參與探究過(guò)程，培養(yǎng)自身嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和辯證分析能力。但是，我們要通過(guò)切實(shí)可行的辦法，杜絕污染，還社會(huì)一片藍(lán)天凈土。重點(diǎn)

4、難點(diǎn)一氧化氮和二氧化氮的化學(xué)性質(zhì)，一氧化氮和二氧化氮和水的反應(yīng)。教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課1940 年至 1960 年間，在美國(guó)洛杉磯，發(fā)生了嚴(yán)重的有毒煙霧污染大氣的事件光化學(xué)煙霧。那么光化學(xué)煙霧到底是什么，這一節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)和光化學(xué)煙霧污染有關(guān)的一種物質(zhì)N。 講授新課第一節(jié) 氮及其化合物一、氮?dú)獾男再|(zhì)（1）氮分子的結(jié)構(gòu)：N2雙原子分子，無(wú)色無(wú)味、低沸點(diǎn)（-195.8），難溶于水（1體積水溶解0.02體積N2），密度比空氣略小，占空氣體積78%。2、氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)鍵能比較，N2 ：946KJ/mol；O2：493KJ/mol；Cl2：247KJ/mol。由鍵能數(shù)據(jù)可以推

5、測(cè)：氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很不活潑（穩(wěn)定），但在獲得了足夠能量情況下，氮?dú)膺€是能發(fā)生反應(yīng)的。因此氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)的條件往往是高溫或放電?；瘜W(xué)性質(zhì)高溫高壓催化劑N2+ 3H2 2 NH3放電=N2+O2 2NO點(diǎn)燃N2+3Mg Mg3N22.氮的固定自然界氮的固定三個(gè)主要途徑、原理，分為生物固氮，大氣固氮和工業(yè)固氮。認(rèn)識(shí)氮在自然界的循環(huán)工業(yè)合成氨為農(nóng)作物為農(nóng)作物的生長(zhǎng)提供了必須的氮元素，為其他化工產(chǎn)品（如炸藥、農(nóng)藥、染料等）的生產(chǎn)提供了重要原料。二一氧化氮和二氧化氮N的氧化物的種類(lèi)它們都有毒，是大氣污染物。N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5六種，其化合價(jià)分別是+1，+2，+3，+4，+4，+

6、5。1 .一氧化氮（NO）物理性質(zhì) 無(wú)色、無(wú)味、有毒氣體（和CO相同），難溶于水。放電=化學(xué)性質(zhì) 易被O2氧化為NO2 ，2NO+O2 2NO2。催化劑加熱 與NH3反應(yīng)：6NO + 4NH3 5N2 + 6H2O表現(xiàn)氧化性. 和O2、H2O: 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3.二氧化氮（NO2）物理性質(zhì)：紅棕色、有刺激性氣味的氣體,易液化，易溶于水?；瘜W(xué)性質(zhì)：（1）難被氧化，易與水反應(yīng)生成HNO3和NO，3NO2+H2O =2HNO3+NO。NO2的尾氣用NaOH溶液吸收，2NO2+ 2NaOH =NaNO3+ NaNO2 +H2O。（3）常溫下易轉(zhuǎn)化為N2O4，2NO2 N

7、2O4。(4)NO2具有較強(qiáng)的氧化性，可使?jié)駶?rùn)的KI淀粉試紙變藍(lán)，還可將SO2氧化：NO2 + SO2 = SO3 + NO。思考：NO2和溴蒸氣都是紅棕色、有刺激性氣味的氣體，怎樣加以區(qū)別？【提示】由于NO2和Br2在性質(zhì)上有不少相似性：均有氧化性；溶于水均有酸生成；均可與堿反應(yīng)；均為紅棕色等。所以不能用淀粉KI試紙、pH試紙、NaOH溶液來(lái)鑒別，但二者性質(zhì)又有差別。可以用下列方法鑒別：AgNO3溶液；CCl4；用水洗法。【實(shí)驗(yàn)5-5】 如圖5-10所示，在一支50mL的注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水，用乳膠管和彈簧夾封住管口，振蕩注射器，觀察現(xiàn)象，打開(kāi)彈簧夾，快速吸入10mL空

8、氣后夾上彈簧夾，觀察現(xiàn)象，振蕩注射器，再觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：加入水后，注射器內(nèi)水和NO的體積幾乎沒(méi)放電=有變化，吸入空氣后，氣體的體積減少。反應(yīng)方程式：2NOO2 2NO2， 3NO2H2O=2HNO3NO思考與討論： 實(shí)驗(yàn)5-5中發(fā)生了哪些化學(xué)反應(yīng)？如果要將注射器中的NO充分轉(zhuǎn)化，可以采取什么措施？上述實(shí)驗(yàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)硝酸有什么啟示？氮的氧化物溶于水的計(jì)算有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式3NO2H2O=2HNO3NO 2NOO2 = 2NO2 所以x2+得 4NO2O22H2O4HNO3 x3+x2得 4NO3O22H2O=4HNO3也就是按此比例的氣體可以和水完全反應(yīng)生成硝酸。值得注意的是：4NO2+O2

9、和4NO+3O2從組成上均相當(dāng)于2N2O5的組成。即兩情況中的總反應(yīng)式都與N2O5+H2O=2HNO3等效。這不僅是記憶二式的方法，也為上述問(wèn)題的解法提供了新的思路，即利用混合氣體中的N、O原子個(gè)數(shù)比進(jìn)行分析判斷： NO25O2剩余 NO25完全反應(yīng) NO25NO剩余如果不是恰好反應(yīng)，則剩余氣體只可能是氧氣或NO，不可能剩余NO2(為什么？)5氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染(1)光化學(xué)煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳?xì)浠衔锇l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生了一種有毒的煙霧。(2)酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面。(3)破壞臭氧層：NO2可使平流層中的臭氧減少，導(dǎo)致地面紫

10、外線輻射量增加。(4)NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。放電知識(shí)梳理：1.氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)2NO+O2 =2NO2。高溫、高壓=催化劑N2+ 3H2 2 NH3N2+3Mg=Mg3N22.氮的氧化物NO和NO2有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式放電3NO2+H2O=2HNO3+NO 2NO+O2=2NO2 4NO2+O2+2H2O4HNO3 4NO+3O2+2H2O=4HNO3 課后練習(xí)：1.NO吸收治療法可快速改善SARS重癥患者的缺氧狀況，緩解病情，病毒學(xué)研究同時(shí)證實(shí)，NO對(duì)SARS病毒有直接抑制作用。下列關(guān)于NO的敘述正確的是()ANO是一種紅棕色氣體B常溫常壓下，NO不能與空氣中的氧氣直接化合C含等質(zhì)量的氧元

11、素的NO和CO的質(zhì)量相等DNO難溶于水，可以用排水法收集解析：NO是一種無(wú)色難溶于水的氣體，可以用排水法收集；常溫常壓下，NO易與氧氣直接化合生成NO2。答案：D2.汽車(chē)尾氣主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物質(zhì)，這種尾氣逐漸成為城市空氣污染的主要來(lái)源之一。汽車(chē)尾氣中的CO、NOx在適宜溫度下采用催化轉(zhuǎn)化法處理，使它們相互反應(yīng)生成參與大氣循環(huán)的無(wú)毒氣體。反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為_(kāi).催化劑加熱答案：2xCO2NOx 2xCO2N23.汽油中氮元素及其微量，為什么汽車(chē)排放的尾氣中因含有氮的氧化物，而污染大氣，造成產(chǎn)生氮的氧化物的主要原因是 （ ）A燃燒含氮化合物燃料引起的 B燃燒含鉛汽油引起的

12、C是由于燃燒不充分引起的 D是在氣缸中N2被氧化生成的解析：汽車(chē)排放的尾氣中因含有氮的氧化物而污染大 氣產(chǎn)生氮的氧化物的主要原因是在汽缸中N2被氧化生成的。 答案為D。4.一定溫度和壓強(qiáng)下，將裝有N2和NO2混合氣體的試管倒立在水中，經(jīng)足夠時(shí)間后，試管內(nèi)氣體體積縮小為原體積的3/5，則混合氣體中N2和NO2的體積比為( )A23 B32 C35 D53解析：3NO2+H2O=2HNO3+NO，所以設(shè)N2為a體積，NO2為b體積，則總體積為a+b。反應(yīng)后為a+（1/3）b ，因?yàn)樵嚬軆?nèi)氣體的體積縮小為原體積的3/5；所以 a+（1/3）b /（a+b）=3/5，a：b=2：3答案為：A5.下列反應(yīng)起