苏教版化学必修1高中《生产生活中的含氮化合物》学案一

《生产生活中的含氮化合物》教案第一课时氮氧化物的产生及转化一、教学片断一氮氧化物对环境的污染及防护、教学资源一氧化氮与诺贝尔医学奖1998年10月4日，3位美国药理学家在得知他们成为1998年诺贝尔医学奖得主之后表现得十分喜悦。

他们由于发现了一氧化氮气体在心血管系统中的重要作用而共同获得这一殊荣。

一氧化氮不光污染空气，它还能使病人起死回生，3名美国科学家因揭开了一氧化氮的秘密而荣获诺贝尔医学奖。

罗伯特•菲希戈特、路易斯•伊格纳罗和法里德•穆拉德因发现了一氧化氮气体的新特性而共同分享这笔总额为760万瑞典克朗（97.8万美元）的奖金。

穆拉德1977年在弗吉尼亚大学时就开始研究硝化甘油释放一氧化氮的机理，硝化甘油通常用于为心脏病患者扩张血管。

1980年，菲希戈特得出结论说，血管之所以扩张，是因为血管内壁里的细胞产生一种信号分子。

伊格纳罗在自己的独立研究以及与菲希戈特开展的合作研究中均证明，这种分子就是一氧化氮。

菲希戈特和伊格纳罗在1986年发表的这些研究结果，为基于一氧化氮特性的医学研究开辟了一个全新的领域。

负责授予诺贝尔医学奖的瑞典卡罗琳医学研究院称，最激动人心的是这种简单而普通的空气污染物（一氧化氮）竟然能够对动物和人的机能产生重要作用。

医生常常让特护病人呼吸这种气体，结果发现它的效果极佳，甚至能使垂危病人起死回生。

一氧化氮能减轻胸痛，科学家们一直在利用它研制具有更强效力和更大选择性的心血管疾病治疗药物。

因为这种无色气体具有抵御肿瘤和杀死感染性细菌、真菌和寄生虫的能力，所以科学家们正在对它进行实验，以确定它是否能用于阻止癌症扩散。

一氧化氮现在不但用于诊断包括哮喘在内的肺病，而且还用于抗细菌感染。

如果诺贝尔奖之父阿尔弗雷德•诺贝尔熟悉获奖者罗伯特•菲希戈特、路易斯•伊格纳罗和法里德•穆拉德的工作，他可能就不会于1896年死于心脏病了。

为这位瑞典化学家赢得财富和声誉的发明物——炸药，是由吸收在硅藻土中的极易挥发的硝化甘油构成。

高中化学氮及其氧化物的性质一、考点突破知识点考纲要求题型 说明氮氧化物的产生与转化、危害与防治1. 认识氮氧化物的产生与转化；2. 知道含氮化合物对自然环境的影响，增强环境保护意识选择题 实验题NO 、NO 2的性质是考试热点二、重难点提示重点：N 2、NO 、NO 2的化学性质及对环境的影响。

难点：氮氧化物与水反应的实验探究。

考点一：氮元素的作用（1）氮是生命的基础。

（2）植物生长：氮能使植物枝叶茂盛，叶片增大。

考点二：氮氧化物的产生及转化“雷雨发庄稼”中发生的化学反应有： N 2＋O 2放电2NO ，2NO ＋O 2===2NO 2， 3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 。

思考：NO 2与H 2O 的反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比是多少？请用双线桥法表示出电子转移的方向和数目。

答案：氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1考点三：NO 和NO 2的性质性质一氧化氮 二氧化氮 物理性质颜色 无色 红棕色 状态气体 气体 气味 无味 刺激性气味 密度 比空气略大 比空气大 溶解性 难溶于水 易溶于水 毒性有毒有毒化学性质与氧气反应： 2NO ＋O 2===2NO 2与水反应：3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO实验装置实验步骤实验现象解释将一支充满NO 2的试管倒立在盛有水的水槽中 红棕色气体逐渐消失，水位上升，最后水充满整个试管的32，无色气体充满试管的31（上部）NOHNO OH NO +=+322231. 来源氮肥的生产、金属的冶炼和汽车尾气的排放。

2. 危害（1）形成硝酸型酸雨：NO 2溶于水后形成硝酸。

（2）产生光化学烟雾。

在日光照射下，NO 2使O 2经过复杂变化反应生成O 3，O 3与空气中的碳氢化合物反应产生有毒的光化学烟雾。

光化学烟雾对人体健康、植物生长等有很大危害。

（3）破坏臭氧层。

3. 防治（1）使用洁净能源，减少氮氧化物排放。

（2）转化汽车尾气。

《生产生活中的含氮化合物》教学设计一、教学内容1、课标中的内容本单元是在学生学习了氯、溴、碘、硅、钠、镁、铝、铁、铜及其化合物的基础上，进一步认识两种重要的元素——硫和氮。

通过对硫、氮及其化合物的性质和应用的介绍，使学生全面系统地了解元素化合物知识，形成元素化合物的知识网络。

2、教材中的内容本教学设计是江苏版化学必修1专题4第二单元的教学内容，本单元内容较多，包含氮化物的产生及转化、氨、铵盐、硝酸的性质和用途。

教学需要四个课时，本节教学设计是第一课时，主要通过对氮氧化物产生的实验探究，环境污染及防治等内容教学，使学生意识到环境保护的重要性，树立社会可持续发展的科学发展观。

二、教学对象分析1、知识技能方面学生已经学了氯、溴、碘、硫等一些非金属元素的性质，在初中化学中也已经对氮气的性质，氮气在生产生活中的应用有了一定的了解，具有一定的理论基础和知识技能。

2、学习方法方面学生通过前面几个专题内容的学习，对采用实验探究法研究学习化学已经有一定的基础，在含硫化合物的性质和应用这一单元中也学习过环境污染和防治的方法。

具有一定的方法基础。

三、设计思想以“雷雨发庄稼”为背景，通过精心设计情景问题，引导学生主动参与教学过程，激发学生的探究热情，让学生在“发现问题→提出问题→解决问题→归纳、提炼方法→再解决问题”的过程中体会科学探究的一般方法。

具体思路：情景设计情景一：魔鬼谷情景二：雷雨发庄稼提出问题：氮气的性质稳定，氮气与氧气在什么条件下才能进行反应实验探究：氮气与氧气的放电实验形成结论：在放电或高温下，氮气和氧气发生反应生成NO,NO进一步与氧气反应生成NO2→→→→四、教学目标1、知识与技能（１）认识氮氧化物的性质和用途，知道含氮化合物的应用对社会生产的积极作用和对人类环境的影响。

（２）知道氮氧化物对环境的污染和防治，形成良好的环境保护意识。

2、过程和方法通过氮气和氧气反应的实验探究，使学生体验实验探究的过程和乐趣。

硝酸的性质【学习目标】1、了解硝酸的物理性质。

2、掌握硝酸的主要化学性质，特别是硝酸的重要特性—--不稳定性和强氧化性。

3、掌握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【课堂学习】一、.物理性质：纯硝酸是色、易挥发、气味的体，能跟水以任意比例互溶，常用浓硝酸的质量分数为69％二、化学性质：1、硝酸具有强酸的通性(电离方程式为 )【实验探究1】铜片与浓硝酸的反应，且用排水法收集产生的气体。

引导学生观察反应的剧烈程度，生成气体的颜色，试管中溶液颜色的变化等。

【实验探究2】在上述装置中，从分液漏斗向试管内加5毫升水，稀释硝酸，继续收集产生的气体，观察实验现象。

实验现象结论实验1实验2①与金属反应（写出浓、稀硝酸分别与Ag、Cu反应的化学方程式和离子方程式）浓硝酸稀硝酸CuAg*可用稀硝酸洗涤沾附在仪器内壁上的银。

注意：②与非金属反应：写出浓硝酸与C反应的化学方程式。

③与其它还原剂的反应：稀硝酸分别与SO32-、Fe2+反应：（离子方程式）3、不稳定性：观察浓硝酸的颜色，预测可能是什么原因用实验证明你的结论。

反应方程式：硝酸保存：。

三.用途：一种重要的化工原料，常用来制备氮肥、染料、塑料、炸药、硝酸盐等。

四、工业制法：氨催化氧化法原理；；。

【巩固练习】( )1、实验室可以利用NaNO3和浓H2SO4加热制取硝酸，这是利用了HNO3的A．氧化性 B．强酸性 C．不稳定性 D．挥发性( )2、在铁和铜的混合物中，加入一定量的稀HN03，充分反应后剩余m1g金属，再向其中加入一定量的稀硫酸，充分振荡后，剩余m2 g金属，则m1与m2之间的关系是A．m1一定大于m2 B．m1可能等于m2C．m1一定等于m2 D．m1可能大于m2( )3、已知镁和稀硝酸反应时，每有1mol HNO3反应，就有0.8mol电子转移，此时硝酸的还原产物可能是A．NO2B．N2O C．NH4NO3 D．NO( )4、0.4molCu2S与足量浓硝酸反应，生成H2SO4、NO2、Cu（NO3）2和H2O，则参加反应而未被还原的HNO3的物质的量为A．4mol B．5.6mol C．1.6mol D．0.8mol( )5、有一无色气体, 不溶于水, 也不溶于碱溶液, 但在常温下能被空气氧化, 该气体是(A)H2S (B)CO (C)NO (D)NH3( )6、下列溶液：①BaCl2溶液、②溴水、③AgNO3溶液、④浓硝酸、⑤氯水、⑥稀硫酸，可以用无色玻璃滴瓶长期存放的是A．①②B．①⑥C．③④D．⑤⑥( )7、用以下三种途径来制取相等质量的硝酸铜①铜跟浓硝酸反应②铜跟稀硝酸反应；③铜先跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应。

第二单元生产生活中的含氮化合物第1课时氮氧化物的产生及转化(教师用书独具)●课标要求通过实验了解氮及其重要化合物的主要性质，认识其对生态环境的影响。

●课标解读1.了解N2的性质和氮氧化物的生成。

2．了解NO、NO2的相互转化及其应用。

3．了解氮氧化物对环境的影响。

●教学地位氨氧化法制备硝酸的过程中涉及到NO和NO2的转化关系，故NO、NO2的生成、性质、转化及其应用非常重要，也成为高考命题特别关注的内容之一。

(教师用书独具)●新课导入建议农民有句谚语叫“雷雨发庄稼”，指的是某年若雷雨天较多时，庄稼往往长的很旺盛，你知道这其中的化学反应原理吗？本课时来讨论相关的化学知识内容。

●教学流程设计【课前预习安排】：建议课前用10分钟预习完成【课前自主导学】和“思考交流”⇒步骤1：新课引入，分析教学地位⇒步骤2：对“思考交流1”要给学生明确排空法收集气体的原理和条件。

对“思考交流2”要学生熟悉“雷雨发庄稼”的化学原理。

⇒步骤3：对“探究1”建议教师给学生一种“加合思想”进行有关基本计算，但不要讲的太难，只要求学生掌握基本计算和产物的判断。

结合“例1”给学生明确分析方法思路。

最后让学生完成“变式训练1”。

对“教师备课资源”中的例题，根据学生和基础情况可选择补充。

⇓步骤6：5～7分钟完成“当堂双基达标”，然后教师提问、点评。

⇐步骤5：回顾课堂听讲内容，点评归纳“课堂小结”。

⇐步骤4：对“探究2”建议引导学生熟悉常见的环境污染，并猜想如何防治。

然后学生通过讨论完成“例2”和“变式训练2”。

教师提问、点评。

课标解读重点难点1.了解氮氧化物产生的反应原理及应用。

2.了解NO、NO2的性质及应用。

3.了解氮氧化物的污染与防治。

1.NO、NO2的产生原理。

(重难点)2.NO、NO2的性质和转化。

(重点)3.光化学烟雾、硝酸型酸雨的形成。

(重点)氮氧化物的产生1.氮元素――→大部分游离态，如空气中的氮气――→少部分化合态，如铵盐、硝酸盐、蛋白质2．氮气的性质N2是无色无味的气体，难溶于水N2氧化性――→H2N2＋3H2高温高压催化剂2NH3――→MgN2＋3Mg=====点燃Mg3N2――→还原性O2N2＋O2=====放电或高温2NO1．收集N 2能否用排空气法？为什么？【提示】 不能，N 2与空气的密度差别很小，不能用排空气法收集N 2。

第2单元生产生活中的含氮化合物第2单元课时1氮氧化物的产生及转化一、学习目标1.掌握N2、NO和NO2的重要性质；2.了解氮氧化物的用途及对大气的污染，知道硝酸型酸雨形成的过程和防治方法。

3.从“雷雨发庄稼”原理中学会推理的科学方法。

4.通过比较NO和NO2的性质学会类比的科学方法。

5.提高环保意识，培养爱护环境的态度，形成与大自然友好相处的情感。

二、教学重点及难点教学重点：N2、NO、NO2的化学性质及对环境的影响。

教学难点：NO2与H2O 的反应。

三、设计思路在单元内容学习之前，利用多种方式向学生展现氮元素对于人类生产生活的重要性，激发他们学习本单元知识的浓厚兴趣。

本课时教学内容由自然界常见的闪电过程所引发的化学反应入手，用“一分为二”的观点组织教学内容。

氮氧化物的产生和转化产物既可以促进植物生长，同时它也会引起硝酸型酸雨和光化学烟雾，而给人类带来一定的危害。

为了趋利避害，引导学生在学习氮气、一氧化氮和二氧化氮性质的基础上，提出一些解决此类环境污染问题的主要办法，以提高他们的环保意识，形成与大自然友好相处的情感。

教学中，用“魔鬼谷”的材料激发学生对“雷雨发庄稼”原理的探究，从而对本节知识内容作一小结。

而“氮氧化物对环境的影响”应该建立在学生调查研究的基础上，通过师生之间的讨论和“汽车尾气处理”知识的拓展，学生可以形成一定的辩证思想和问题解决能力。

四、教学过程[引入]氮是生命的基础，在我们的生产生活中无处不在，发挥着不可取代的作用。

（ppt 2～4）[提问]氮元素在自然界以什么形式存在？[回答]以游离态形式存在于空气中，以化合态形式存在于多种无机物及有机物中。

[板书]一、氮气（ppt 5～7）1.氮元素的存在[观察与思考] 美丽的闪电除了给我们带来的视觉和听觉上的冲击，还带来了什么？[板书]2.氮元素的固定（1）与氧气反应：N 2+O 2 = 2NO[视频] 氮气与氧气在通电情况下的反应。

[过渡] 游离态的氮气植物无法吸收，只有“固定”下来的化合态的氮元素经过一定形式的转化，才有可能被植物吸收利用。

高中化学学习材料唐玲出品第二单元生产生活中的含氮化合物第一课时的氧化物的产生及转化本课时课标要求:（1）认识氮的氧化物的性质和用途（2）知道含氮化合物的应用对社会生产的作用和对自然环境的影响1．最新研究表明：NO吸入治疗可快速改善SARS中重症患者的缺氧状况，缓解病情。

病毒学研究证实，NO对SARS病毒有直接抑制作用。

下列关于NO的叙述正确的是( ) A．NO是一种红棕色的气体B．常温常压下，NO不能与空气中的氧气直接化合C．含等质量氧元素的NO和CO的物质的量相等D．NO易溶于水，不能用排水法收集。

2．运用氮及其化合物的知识，完成下列各题（1）在实验室中，储存在棕色瓶中的药品是 ( ) A．浓硝酸 B．浓盐酸 C．浓硫酸 D．氯化钠（2）下列环境问题与二氧化氮的排放有关的是 ( ) A．酸雨 B．光化学烟雾 C．臭氧空洞 D．温室效应（3）教材中氨的喷泉实验体现了氨的哪些性质 ( ) A．还原性 B．极易溶于水 C．与水反应生成碱性物质 D．氧化性（4）下列气体中，可溶于水的无色气体是 ( ) A．N2 B．NO C．NO2 D．NH33．在NO2与水的反应中，水（）A.是还原剂 B．是氧化剂 C．既是氧化剂又是还原剂 D．既不是氧化剂又不是还原剂4．地球外层空间存在着臭氧（O3）和氧原子，该臭氧层的存在能吸收和阻挡太阳的有害的强烈辐射。

可是人为的大气污染会破坏臭氧层，如超音速飞机排放物中的氮氧化物（NO和NO2），它们和O3及O发生如下反应：O3 + NO == NO2 + O2，O + NO2 == NO + O2。

这两个反应反复循环，其总反应为。

由此可见，氮氧化物在破坏臭氧层的过程中起了作用。

5．有以下几种微粒：NO3-、NO2、NO2-、N2、NH3。

从氮元素的化合价分析，只有氧化性的是；只有还原性的是；既有氧化性又有还原性的是。

6．（1）要除去N2中混有的O2，应采取的方法是，反应的化学方程式是。

第2单元 课时1生产生活中的含氮化合物单元分析一、内容分析本单元包括3个主题，分别为氮氧化物的产生及转化、氮肥的生产和使用、硝酸的性质。

学生经过一段时间化学的学习，已经初步掌握了元素化合物知识的学习方法，为本单元学习奠定了良好的基础。

在本单元的引言中，介绍了氮元素的作用，同时也使学生了解到：人们在认识和利用含氮化合物为人类造福的同时，也会带来了一些负面影响。

如，光化学烟雾，硝酸型酸雨，水体的富营养化等，从而使他们认识到合理使用化学物质的重要性。

主题1从“氮元素是植物生长的必需元素之一，而空气中大量游离的氮不能被植物直接吸收”这一客观事实出发，引入闪电时氮氧化物的生产。

介绍了从N 2→NO →NO 2→HNO 3最后形成硝酸盐这一“雷雨发庄稼”的原理，再以“信息提示”形式呈现NO 、NO 2这两种重要氧化物的性质和应用，最后联系实际，激励学生进行调查研究，从资源的合理使用，与环境的友好相处，新能源的开发等方面来培养可持续发展的战略思想。

该主题的知识体系见下图：主题2以化学肥料的使用发展过程为线索，系统介绍了从生物固氮（如植物根瘤菌固氮）、自然固氮（如雷电）到人工固氮（合成氮）的过程，人工固氮则从直接使用氨水（但其有挥发性和腐蚀性等弊端）作为肥料发展到利用铵态氮肥、硝态氮肥和尿素。

展示了人类从认识自然、利用自然到改造自然的发展历程，培养学生的探索精神和强烈的求知欲望。

教材以氨为纽带，先介绍了氨的合成，接着重点介绍了氨的性质。

从氨与酸反应生产铵盐的性质转入铵盐性质的学习，再从铵盐的性质出发引导学生了解氮肥的合理使用的重要性。

氨气溶于水的教学采用“观察与思考”的形式，既能帮助学生开启化学思维，又有利于突出重点、突雷电 NO NO 2 HNO 3空气中N 2 化工汽车破难点。

铵盐的性质以“活动与探究”形式呈现，引领学生在实验探究中，获得知识，乐于发现。

该主题的知识体系见下图：主题3主要介绍重要的化工原料—硝酸，首先从介绍硝酸的物理性质入手，再通过“观察与思考”学习硝酸的重要化学性质——氧化性和不稳定性。

第2课时课时2氮肥的生产和使用一、学习目标1.掌握氨及铵盐的性质和用途，了解液氨和氨水的区别；2.知道氮肥的性能和使用氮肥的注意事项，认识到科学使用化肥的意义；3.学习观察法、探究法、类比法等科学方法；4.知道氮肥的应用对社会生产的作用和对自然环境的影响；在实验探究活动中，享受发现的快乐。

二、教学重点及难点教学重点：氨气和铵盐的性质；教学难点：“喷泉”实验的原理，氨水的弱碱性。

三、设计思路氮肥是植物生长的重要基础，是解决人类吃饭问题的重要因素之一。

通过对“雷雨发庄稼”（自然固氮）知识的复习和生物固氮方式缺点的讨论，从而将本节内容的重点引入人工固氮（合成氮）过程的教学中来。

氮肥生产的基础是氨的合成，即可引入本节课教学重点——氨气性质的教学。

其中，氨气与水和酸的反应是教学的重点。

再通过氨的挥发性、刺激性气味等性质，引导学生讨论氨水作为化肥的缺点，在此基础上引入固态铵盐和氮肥知识的教学。

在学习铵盐知识的基础上，师生共同讨论科学使用化肥的方法和意义。

四、教学过程[复习引入] 回忆“雷雨发庄稼”的有关化学方程式。

[图片] 人类已知的三类基本固氮方式（ppt 2）。

[讨论] 三种固氮方式的优缺点。

强调人工固氮的重要意义，引出本节内容的教学。

[化学史话]氮是农作物生长的必须元素，大气中游离的氮不能被植物直接吸收，通过生物固氮和自然固氮获得的氮元素远远不能满足植物生长的需要。

为了提高农作物的产量，科学家们苦苦探索了几百年。

20世纪初，德国化学家哈伯首次用氢气和氮气合成了氨，奠定了大规模工业合成化肥的基础。

从此，人类能为植物的生长提供足够的氮肥，缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾，他也因此获得了1918年化学诺贝尔奖。

[知识链接] 1. 合成氨反应条件苛刻的原因；2. 哈伯的功与过。

[板书]一、工业合成氨（ppt 4）高温高压催化剂N2+3H2 2NH3[过渡] 氨的成功合成在一定程度上解决了人类的吃饭问题。

第二单元生产生活中的含氮化合物【考点解读】1、 认识氮的固定 , 掌握氮气的性质2、 掌握 NO 、 NO 2 的重要性质及其与环境的关系 【课前热身】1、氮的循环在自然界元素的循环中拥有重要的意义， 有些氮的转变是从氮气到氮的化合物。

以下过程中，以游离态的氮为原料，最后产生氮的（染是排入环境中的一次污染物在物理化学要素或生物作用下发生变化， 或与环境中其余物质发生反响生成新的污染物，如2NO + O 2 = 2NO 2 就是二次污染物，由 NO 2致使的污染就是 NO的二次污染。

以下物质：① SO ；② NO ；③ NO ；④ HCl ；⑤ CO222不易致使二次污染的是（）A ． ①②③④⑤B ．①③⑤C 、 ④和⑤D ． 只有④3、同温同压下 , 在三支同样体积的试管里分别充有等体积混淆的两种气体 , 它们是① NO 和 NO 2, ② NO 和 O, ③ NH 和 N 。

现将 3 支试管均倒置于水槽中 , 充足反响后 , 试管中节余气体的体积2232分别为 V 1、V 2、V 3，则以下关系中正确的选项是（）A ． V 1>V 2>V 3B ． V 1>V 3>V 2C ． V 2>V 3>V 1D ．V 3>V 1>V 2【知识重点】一、氮在自然界中的循环游离态（单质） ： _______，1、存在______态：存在于动植物体、土壤和水体中。

自然固氮经过豆科作物的 ________把空气中的氮气转变为 ________2、氮的固定高能固氮 ______________人工固氮化学固氮：反响的方程式 ________________________仿生固氮二、氮气的构造和性质1、 N 原子电子排布式；氮气的电子式 ________, 两个氮原子间通过 _______个共用电子对形成共价键， 损坏这类 _________, 需要 _________, 所以氮气化学性质不开朗很难和其余物质发生化学反响。