4.4氮及其氧化物
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氮及其化合物氮元素是一种典型的变价元素,掌握氮元素形成的单质和化合物的有关知识,应抓住以 下线索(N 元素化合价为线索)化合价 -3 0 +2 +4 +5 物 质 NH3 N 2 NO NO 2 HNO 3 (铵盐) (硝酸盐) 而对其中每种物质都从结构、性质(物理、化学)、制法、用途四方面来认识理解记忆,最后在各物质(不同价态间)间形成相互转化的知识网络。
一、氮气及氮的氧化物 1.氮气(N 2)(1)分子结构:电子式为∶N ┇┇N ∶,结构式为N≡N ,氮氮叁键键能大,分子结构稳 定,化学性质不活泼。
(2)物理性质:纯净的氮气是无色无味的气体,难溶于水,空气中约占总体积的78%。
(3)化学性质:常温下性质稳定,可作保护气;但在高温、放电、点燃等条件下能与H 2、O 2、IIA 族的Mg 、Ca 等发生化学反应,即发生氮的固定(将空气中的氮气转变为含氮化合物的过程,有自然固氮和人工固氮两种形式)N 2中N 元素0价,为N 的中间价态,既有氧化性又有还原性 ①与H 2反应:N 2 +3H 22NH 3 ②与O 2反应:N 2+O 2=2NO③与活泼金属反应: N 2 +3Mg = Mg 3N 2(4)氮气的用途:化工原料;液氮是火箭燃烧的推进剂;还可用作医疗、保护气等。
二、氮的氧化物(2)NO 和NO 2的重要性质和制法 ①物理性质:NO :无色无味气体,有毒,密度比空气大,不溶于水;NO 2:红棕色有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水; ②化学性质:2NO+O 2=2NO 2(易被氧气氧化,无色气体转化为红棕色); 2NO 2 (红棕色)N 2O 4(无色)(平衡体系); 3NO 2+H 2O =2HNO 3+NO (工业制硝酸); NO+NO 2+2NaOH =2NaNO 2+H 2O (尾气吸收);注:NO 2有较强的氧化性,能使湿润的KI 淀粉试纸变蓝。
高温、高压 催化剂放电 点燃③制法: NO :3Cu+8HNO 3(稀)=3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O (必须用排水法收集NO ); NO 2:Cu+4HNO 3(浓)=Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O (必须用向上排空气法收集NO 2) (3)氮的氧化物溶于水的计算:①NO 2或NO 2与N 2(非O 2)的混合气体溶于水可依据3NO 2+H 2O =2HNO 3+NO 利用气体体积变化差值进行计算。
氮的循环闪电:人工固氮:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5 都是大气污染物N2O3是HNO2 的酸酐②氧化反应:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O 6 NO + 4 NH3 = 5N2 + 6H2O (催化剂) NO2+ 2KI + H2O = NO + 2KOH+I2(使KI碘化钾淀粉试纸变蓝,可用于NO2 的检验)歧化反应:3NO2+H2O = 2HNO3+NO 4NO2+O2 +2H2O = 4HNO32NO2+2NaOH = NaNO2+NaNO3+H2O(尾气吸收)③NO2和溴蒸气在性质上的相似之处: A .均有氧化性 B .溶于水后溶液呈酸性C .能与碱溶液反应,颜色消失鉴别两者不能用淀粉 KI 试纸、碱溶液等。
NO2和溴蒸气在性质上的差异之处:A .通入水中,NO2溶于水发生反应后溶液无色而溴蒸气溶于水溶液呈橙色B .通入AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成的为溴蒸气C .通入CCl4有机溶剂中, 溶于CCl4而且CCl4溶液呈橙红色的为Br2(g)D .将盛有溴蒸气和 NO2 气体试管放入冷水中冷却,气体颜色变浅的为 NO2②氨水中含有三种分子(H2O 、NH3•H2O 、NH3)和三种离子(OH —、NH4+、H+),含量最多的是NH3•H2O ,但计算其浓度时要将所有的含氨微粒换算为NH3 ③氨水是一种弱碱,当反应物时,在离子方程式中用分子式表示。
4.氨的制备 ① 反应原理 2NH4Cl+Ca(OH)2==2NH3↑+2H2O+CaCl2 反应装置 固固加热装置 净化 用碱石灰干燥 收集 向下排空气法验满方法 ①用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色 ②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生尾气处理 收集时,一般在试管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花,可减少NH3与空气的对流速度,收集到纯净的NH3△棉花的作用:防止空气对流不能用氢氧化钠代替氢氧化钙:氢氧化钠易吸水,易结块,不易产生NH3;热的氢氧化钠对玻璃有腐蚀作用。
氮及其化合物知识点归纳总结一、氮气、氮的氧化物1、氮气:无色无味的气体,难溶于水。
氮的分子结构:电子式_______ 结构式______________。
(1) 氧化性:N 2+3H 22NH 3,N 2+3Mg=Mg 3N 2其产物的双水解反应:(2)还原性:与O 2的化合(放电或高温条件下)NO O N 222放电+ 2、氮的固定将空气中游离的氮气转化为氮的化合物的方法,统称为氮的固定。
氮的固定的三种途径:(1) 生物固氮:豆科植物根瘤菌将氮气转化为化合态氮(2) 自然固氮:打雷闪电时,大气中的氮气转化为NO NO O N 222放电+ (3) 工业固氮:工业合成氨N 2+3H 22NH 33、氮氧化物种类 物理性质 稳定性 N 2O 笑气NO 无色气体,溶于水中等活泼NO 2红棕色色气体,易溶于水,有毒较活泼,易发生二聚反应N 2O 4 无色气体 较活泼,受热易分解 N 2O 无色气体较不活泼N 2O 3 (亚硝酸酸酐) 蓝色气体(—20°C )常温不易分解为NO 、NO 2N 2O 5(硝酸酸酐)无色固体 气态不稳定,常温易分解(1) NO 2与水反应:NOHNO O H NO +=+32223(2) NO 、NO 2的尾气吸收:OH NaNO NaOH NO NO O H NaNO NaNO NaOH NO 22222322222+=++++=+(3) NO 的检验:2222NO O NO =+ 现象无色气体和空气接触后变为红棕色。
(4) 两个计算所用的方程式: 4NO+3O 2+2H 2O=4HNO 34NO 2+O 2+ 2H 2O =4HNO 3氮的氧化物溶于水的计算(1)NO 2或NO 2与N 2(非O 2)的混合气体溶于水时可依据:3NO 2+H 2O ✂2HNO 3+NO 利用气体体积变化差值进行汁算。
(2)NO 2与O 2的混合气体溶于水时.由4 NO 2+O 2十2 H 2O ✂4HNO 3,可知,当体积比:=4:1,恰好完全反应V(NO 2):V(O 2) >4:1,NO 2过量,剩余气体为NO <4:1,O 2过量,剩余气体为O 2(3) NO 与O 2同时通如水中时.由4 NO +3O 2十2 H 2O ✂4HNO 3,可知,当体积比: =4:3,恰好完全反应 V(NO):V(O 2) >4:3,剩余气体为NO <4:3,剩余气体为O 2(4)NO 、NO 2、O 2三种混合气体通人水中,可先按(1)求出NO 2与H 2O 反应生成的NO 的体积,再加上原混合气体中的NO 的体积即为NO 的总体积,再按(3)方法进行计算。
氮及其氧化物【学习目标】1、掌握氮气的物理、化学性质,了解氮气的工业制法;2、掌握一氧化氮、二氧化氮的物理、化学性质,了解二者的实验室制法;3、掌握有关一氧化氮、二氧化氮的简单计算。
【要点梳理】要点一、氮气1.物理性质:无色、无味的气体,密度比空气略小,在水中溶解度很小(体积比=1:0.02),在压强为101KPa下,氮气在—195.8℃时变成无色液体,氮气分子在—209.9℃时变成雪花状固体。
2.化学性质:(1)通常状况下很难与其它物质发生化学反应(2)在一定条件下,能与一些物质发生化学反应①与H2反应:②与某些金属反应:3Mg+N2Mg3N2③与O2反应:在通常情况下,与O2不发生反应,但在放电或高温的条件下能与O2直接化合生成NO。
N2+O2放电或高温2NO(闪电、汽车引擎中发生的反应)NO为无色无味有毒的难溶于水的气体,NO很容易在常温下与空气中的O2化合,生成NO2。
2NO+O2==2NO2,NO2为红棕色、有刺激性气味,有毒的气体,易溶于水并发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NONO、NO2为大气污染物3.工业制法:(1)分离液态空气:(2)耗氧法:4.用途:工业原料,合成氨,制化肥,HNO3,保护气,制冷剂要点二、二氧化氮和一氧化氮的比较【高清课堂:氮及其氧化物ID:395519#氮的氧化物】NO NO2物色态味无色、无味、气体红棕色、刺激性气味、气体理 性 质密度 密度略大于空气 密度比空气大 熔沸点 很低 低,易液化 溶解性 不溶 易溶 化 学 性质毒性 有毒 有毒与水 不反应 3NO 2+H 2O=2HNO 3+NONO 2既是氧化剂,又是还原剂 与碱不反应2NO 2+2NaOH=NaNO 3+NaNO 2+H 2O NO +NO 2 +2NaOH=2NaNO 2 +H 2O氧化性 2NO+2CO=2CO 2+N 2 2NO 2+2KI=I 2+2KNO 2 还原性2NO+O 2=2NO 2 可使KMnO 4褪色可使KMnO 4褪色 与O 2混合,通入水中 4NO+3O 2+2H 2O=4HNO 3 4NO 2+O 2+2H 2O=4HNO 3实验室制取 3Cu+8HNO 3(稀)===3C u (N O 3)2 +2NO ↑+4H 2O Cu+4HNO 3(浓)===C u (N O 3)2+2NO 2 ↑+2H 2O 收集方法排水法向上排空气法要点诠释:氮的氧化物除NO 、NO 2外,还有12N O +、323N O +、424N O +、525N O +,其中N 2O 5、N 2O 3分别是硝酸、亚硝酸(HNO 2)的酸酐。
第19讲 氮及其氧化物 氨和铵盐[复习目标] 1.认识氮气和氮氧化物的性质,并从物质类别和元素化合价角度预测性质,以及氮氧化物溶于水的计算。
2.认识氨气和铵盐的性质、氨气的实验室制法、NH +4的检验。
3.认识氮元素单质及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。
考点一 氮及其氧化物必备知识夯实1.自然界中氮的存在和氮的固定2.氮气 (1)物理性质无色无味气体,密度比空气略小,难溶于水。
(2)化学性质写出有关化学方程式: ①□23Mg +N 2=====点燃Mg 3N 2。
②□3N 2+3H 2高温、高压催化剂2NH 3。
③□4N 2+O 2=====放电或高温2NO 。
3.氮的氧化物(1)氮有多种价态的氧化物2②□1N2O3、N2O5是HNO2、HNO3相应的酸性氧化物(或酸酐)。
(2)NO和NO2性质的比较4.(1)常见的污染类型①光化学烟雾:NO x在紫外线作用下,与碳氢化合物发生一系列光化学反应,产生了一种有毒的烟雾。
②酸雨:NO x排入大气中后,与水反应生成HNO3和HNO2,随雨雪降到地面。
③破坏臭氧层:NO2可使平流层中的臭氧减少,导致地面紫外线辐射量增加。
④NO与血红蛋白结合使人中毒。
(2)常见的NO x尾气处理方法①碱液吸收法工业尾气中的NO x常用碱液吸收处理,NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。
②催化转化法在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2),或NO x与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N 2和CO 2)。
一般适用于汽车尾气的处理。
【易错辨析】正确的打“√”,错误的打“×”,错误的写明原因。
(1)固氮反应一定属于氧化还原反应(√)(2)NO 2溶于水时生成HNO 3,故NO 2是硝酸的酸酐(×) 原因:HNO 3的酸酐是N 2O 5。
(3)N 2与O 2在放电条件下直接化合成NO 2(×) 原因:N 2与O 2在放电条件下生成NO 。
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一、教学目标1.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1.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、教学过程四.板书设计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+O2=====放电2NO(无色气体) 2NO +O2===2NO2 (红棕色气体) 3NO2+H2O===2HNO3+NO2.一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:N 2+O 2=====放电2NO 2NO +O 2===2NO 2 3NO 2+H 2O===2HNO 3+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 +2CO =====催化剂N 2+2CO 2); (3)对于生产化肥、硝酸工厂排放的废气进行处理。
一、氮气(N 2):1.氮元素在自然界中的存在形式:既有游离态又有化合态。
空气中含N 2 占78%(体积分数)或75%(质量分数);化合态氮存在于多种无机物和有机物中,氮元素是构成蛋白质和核酸不可缺少的元素。
2.物理性质:纯净的氮气是无色无味的气体,密度比空气略小,难溶于水。
3.氮气的分子结构:由于N 2分子中的N ≡N 键很牢固,所以通常情况下,氮气的化学性质稳定、不活泼。
4.氮气的化学性质:常温下氮气很稳定,很难与其它物质发生反应,但这种稳定是相对的,在一定条件下(如高温、放电等),也能跟某些物质(如氧气、氢气等)发生反应。
⑴ N 2的氧化性:① 与H 2化合生成NH 3 N 2 +3H 22NH 3 〖说明〗 该反应是一个可逆反应,是工业合成氨的原理。
② 镁条能在N 2中燃烧 N 2 + 3Mg ==== Mg 3N 2(金属镁、锂均能与氮气反应)Mg 3N 2易与水反应:Mg 3N 2 + 6H 2O === 3Mg(OH)2 + 2NH 3↑〖拓展延伸〗镁条在空气中点燃发生的反应有:2Mg + O 2 ==== 2MgO N 2 + 3Mg ==== Mg 3N 2 2Mg + CO 2 ==== 2MgO + C ⑵ N 2与O 2化合生成NO : N 2 + O 22NO 〖说明〗 在闪电或行驶的汽车引擎中会发生以上反应。
5.氮气的用途:⑴ 合成氨,制硝酸; ⑵ 代替稀有气体作焊接金属时的保护气,以防止金属被空气氧化; ⑶ 在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发; ⑷ 保存粮食、水果等食品,以防止腐烂;⑸ 医学上用液氮作冷冻剂,以便在冷冻麻醉下进行手术; ⑹ 利用液氮制造低温环境,使某些超导材料获得超导性能。
6.制法:⑴ 实验室制法:加热NH 4Cl 饱和溶液和NaNO 2晶体的混合物。
NaNO 2 + NH 4Cl === NaCl + N 2↑+ 2H 2O⑵ 工业制法: 液氮(沸点-195.8℃) N 2空气 ────→ ───→液氧(沸点-183℃) O 2 7.氮的固定:游离态氮转变为化合态氮的方法。
化学高中氮及其氧化物教案教学内容:氮及其氧化物教学目标:1. 了解氮的性质、存在形态及制备方法;2. 了解氮气、一氧化氮、二氧化氮的性质及应用;3. 掌握氮气的制备方法和实验室制备一氧化氮和二氧化氮的方法;4. 能够解释氮气、一氧化氮、二氧化氮的反应机理。
教学重点:1. 氮的性质、存在形态及制备方法;2. 氮气、一氧化氮、二氧化氮的性质及应用。
教学难点:1. 氮的存在形态及制备方法;2. 一氧化氮、二氧化氮的反应机理。
教学方法:讲授、实验、讨论教学过程:一、氮的性质、存在形态及制备方法1. 讲解氮的性质和存在形态;2. 讲解氮气的制备方法;3. 引导学生讨论氮气在工业生产中的应用。
二、氮气、一氧化氮、二氧化氮的性质及应用1. 讲解氮气、一氧化氮、二氧化氮的性质;2. 引导学生通过实验了解氮气、一氧化氮、二氧化氮的性质;3. 讨论氮气、一氧化氮、二氧化氮在环境保护和医疗领域的应用。
三、实验1. 实验一:制备氮气;2. 实验二:制备一氧化氮和二氧化氮。
四、反应机理1. 讲解氮气、一氧化氮、二氧化氮的反应机理;2. 引导学生分析氮气、一氧化氮、二氧化氮在实际应用中的反应过程。
五、总结与小结1. 总结氮及其氧化物的相关知识;2. 引导学生思考氮及其氧化物在生活和工业中的重要性。
教学反馈:布置相关作业并收集学生反馈意见。
教学材料:化学教科书、实验器材、实验药品等。
教学评估:考试、实验报告等方式对学生进行评估。
(以上内容仅供参考,具体教学过程可根据实际情况进行调整。
)。
火电厂大气污染物排放标准Emission standard of air pollutants for thermal power plantsGB13223-1996代替GB13223-91依照«中华人民共和国大气污染防治法»第七条的规定,制定本标准。
原«燃煤电厂大气污染物排放标准»〔GB13223-91〕是1992年8月1日开始实施的较新标准,因此,本标准考虑到了与GB13223-91的衔接:本标准划分的Ⅰ、Ⅱ两个时段各包括的火电厂分别与GB13223-91中的〝现有火电厂〞和〝新扩改火电厂〞相一致,技术内容也差不多一致。
本标准修订的重点是制定Ⅲ时段的各类大气污染的排放标准。
本标准依照我国大气二氧化硫及酸雨污染日趋加剧、火电厂是排放二氧化硫的重点行业的特点,对位于酸雨操纵区和二氧化硫污染操纵区内,1997年1月1日起批准环境阻碍报告书的新、扩、改建火电厂〔本标准将其划分为第Ⅲ时段〕实行二氧化硫的全厂排放总量与各烟囱排放浓度双重操纵,其他地区的实行全厂二氧化硫排放量操纵。
同时,对这一时段火电厂烟尘排放标准的制定考虑到推动四电场高效静电除尘器的应用。
另外,依照近几年我国已开始引进锅炉低氮燃烧技术,为促进该技术推广进展,及早操纵火电行业氮氧化物的排放,本标准首次规定了排放氮氧化物的标准限值本标准从实施之日起,代替GB13223-91«燃煤电厂大气污染物排放标准»。
本标准从实施之日起,GB13223-91«燃煤电厂大气污染物排放标准»即行废行。
本标准由国家环境爱护局科技标准司提出。
本标准由国家环境爱护局负责说明。
1 范畴本标准分年限规定了火电厂最高承诺二氧化硫排放量、烟尘排放浓度和烟气黑度,规定了第Ⅲ时段火电厂二氧化硫与氮氧化物的最高承诺排放浓度。
本标准适用于单台出力在65t/h以上除层燃炉和抛煤机炉以外的火电厂锅炉与单台出力在65t/h及以下的煤粉发电锅炉的火电厂的排放治理,以及建设项目环境阻碍评判、设计、竣工验收及其建成后的排放治理。
课题氮气及氮的氧化物备课时间上课时间主备教师组内意见级部审核课时第课时总课时考纲要求考纲解读了解氮元素单质及其化合物的主要性质及应用。
了解氮单质及其氧化物对环境质量的影响。
1.氮气的稳定性、氮的氧化物的性质及对环境的危害。
2.氨气的性质及制法、铵盐的性质及NH4+的检验。
3.硝酸及硝酸盐的性质、NO3-的检验。
教学过程教(学)反思过关活动一、氮气1.物理性质N2是无色,无味的气体,密度比空气略小,难溶于水,熔沸点低。
2.化学性质氮分子结构很稳定,氮气的电子式:结构式:,在通常情况下,氮气性质很不活泼,很难与其他物质发生化学反应;在或情况下,氮气也能与氢气、氧气和活泼金属等物质发生化学反应。
写出下列反应的化学方程式①放电条件下与氧气反应:②点燃条件下与镁化合:③工业合成氨:氮的固定:将空气中态的氮转化为态的氮的过程叫氮的固定。
包括:生物固氮()、自然固氮()和人工固氮(化学固氮)。
活动巩固1.氮气与其他单质化合一般需高温,有时还需高压等条件,但金属锂在常温常压下能与氮气化合生成氮化锂。
这是因为:①此反应可能是吸热反应;②此反应可能是放热反应;③此反应前可能氮分子不必先分解为原子;④此反应前可能氮分子先分解成原子。
其中正确的组合是()A.①②B.②④C.②③D.①④2.下列反应表示氮的固定作用的是()A.N2与H2在一定条件下合成NH3B.NH3经催化氧化生成NOC.NO和O2反应生成NO2D.由NH3制碳酸氢铵和尿素过关活动二、氮的氧化物NO x氮的氧化物从+1价→+5价都有,它们的化学式分别是:(按价态由低到高顺序)22一氧化氮在常温下很容易与空气中的氧气反应,化学方程式为NO2与水反应化学方程式为(标出电子转移的方向和数目)用化学方程式解释标况下体积为22.4LNO2气体含有的N原子数>N ANO、NO2溶于水的计算①NO2及NO、NO2混合气体溶于水的计算方程式:②NO2和O2混合气体溶于水的计算方程式:③NO和O2同时通入水中的计算光化学烟雾:汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物(CH)和氮氧化物(NO x)等一次污染物,在阳光的作用下发生化学反应,生成臭氧(O3)、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯(PAN)等二次污染物,参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象叫做光化学烟雾。
氮气与氮的固定氨与铵态氮肥氮的循环 硝酸及其应用人类活动对氮循第 3 章 自然界中的元素第 2 节氮的循环一、教材分析〔一〕学问脉络氮及其化合物是元素化合物学问的重要组成局部。
本节教材通过闪电这一自然现象,激发 学生思考自然界中的含氮物质,通过自然界中的氮循环,引出氮循环中的重要物质—氮气、NO 、NO 、氨、铵盐、硝酸等,然后通过观看思考、试验探究生疏这些重要物质的性质、用 2途。
在学习过程中了解人类活动对自然界氮循环和环境的影响。
〔二〕学问框架〔 氮 气 的性质,氮的固定〕〔氨的性质,〔硝酸的性质〕〔酸雨、光化学烟雾、富养分化〕〔三〕教材的主要特点:从培育学生终身进展所必备的学问和力气动身,重点介绍重要代表物的性质与用途,同时留意培育学生的观看力气和综合分析问题的力气。
二.教学目标〔一〕学问与技能目标1、了解自然界中的氮循环及人类活动对氮循环的影响;2、通过了解生物固氮和人工固氮形式,生疏N 2 、NO 、NO 2 的性质;3、通过观看思考活动,生疏NH 3、铵盐的性质及铵态氮肥的使用问题;4、通过观看思考活动,生疏 HNO 的性质。
3〔二〕过程与方法目标1、培育学生通过观看试验现象,总结分析物质性质的力气;2、初步体会物质的浓度对化学反响产物的影响,进一步生疏试验中变量把握的思想。
〔三〕情感态度与价值观目标1、通过介绍合成氨进展的艰辛历程,体会从试验室争论到工业生产的过程,渗透化学与技术关系的教育;2、通过介绍酸雨,光化学烟雾和富养分化等环境问题,了解人类活动对氮循环的影响,树立保护环境的意识。
三、重点、难点〔一〕学问上重点、难点重点:氮气、氨、铵盐和硝酸的性质。
难点:硝酸的氧化性。
〔二〕方法上重点、难点培育学生通过观看试验现象总结分析物质性质的力气,并使学生初步体会物质的浓度对化学反响产物的影响,进一步生疏试验中变量把握的重要性。
四、教学预备〔一〕学生预备1、预习其次节-氮的循环2、查找氮循环的资料,小组合作画出氮循环图示,写出短文。
建构物质认知模型深化元素化合物学习——以《氮气及其氧化物》为例【摘要】元素化合物的学习既重要,又繁琐,同时也是化学基本概念、基本理论学习的载体。
对高中化学学习有非常重要作用。
形成物质认知模型,能够深化元素化合物的的学习。
本文通过《氮及其氧化物》教学设计,说明如何在教学过程中,基于真实问题情境建构物质认知模型,并在建构认知模型过程中渗透基本概念、基本理论的学习。
【关键词】元素化合物物质认知模型情境基本概念基本理论元素化合物知识是中学化学重要的组成部分,是认识物质世界,解决化学问题的重要学科基础。
整个中学阶段涉及的元素化合物种类繁多,性质琐碎、反应规律复杂,往往使学生易学难记。
因此,学生在学习元素化合物的时候很容易产生畏难情绪。
而化学核心素养的落实,很大一部分是在元素化合物学习中进行。
这部分的学习对于高中阶段的化学学习非常重要。
怎么能让学生轻松学好元素化合物知识,同时更好培养学生化学核心素养?建构物质认知模型,能够深化元素化合物的学习。
认知模型是模型的一种类型。
物质认知模型,就是认识具体物质的过程模型。
形成了物质认知模型,学生就可以结合物质性质,就可以把化学知识高度浓缩,将次要的非本质的信息滤去,使重要的本质性知识形成清晰的知识框架,更好纳入已有的知识体系中。
而物质认知模型不是一朝一夕之间可以形成的,需要教师在上课过程中,采用模型教学,引导学生建构模型,使用模型。
1.物质认知模型在元素化合物教学中的指导作用《普通高中化学课程标准(2017年版)》,标准中指出,新化学课程改革以发展化学学科核心素养为主旨,培养学生具备五大化学核心素养。
其中“证据推理与模型认知”是从逻辑思维层面提出的素养,是学科核心素养的思维核心[1]。
并在课程目标中提出,要求学生能运用多种认知模型来描述和解释物质的结构、性质和变化,预测物质及其变化的可能结果[1]。
课程标准中所说的认知模型,可以理解为学生根据化学家们研究化学现象的一般思路和方法,所建构的对化学研究对象的认知模型。
必修一-第四章-第四节-氮及其氧化物【要点梳理】
要点一、氮气
1.氮的固定
(1)定义:将游离态的氮转变为氮的化合物
(2)方法:
①雷电固氮:N2 + O2 放电或高温
2NO
②人工固氮:
③生物固氮:豆科植物的根瘤菌吸收N2形成氮的化合物等
2.物理性质:
无色、无味的气体,密度比空气略小,难溶于水(在水中溶解度很小,体积比为1:0.02)
3.化学性质:
(1)通常状况下很难与其它物质发生化学反应
(2)一定条件下,能与一些物质发生化学反应
①与H2反应:
②与某些金属反应:
3Mg + N2 Mg3N2 (Mg3N2常用作催化剂)
③与O2反应:在通常情况下,与O2不发生反应,但在放电或高温的条件下能与O2直接化合生成NO
N2 + O2 放电或高温
2NO(闪电、汽车引擎中发生的反应)
2NO + O2= 2NO2
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
4.工业制法:
(1)分离液态空气:空气→降温、加压→液化空气→逐渐升温→ N2(2)耗氧法:空气→碳燃烧→混合气体→通过NaOH溶液→ N2 5.用途:
工业原料,合成氨,制化肥,HNO3,保护气,制冷剂
要点二、二氧化氮和一氧化氮的比较
要点诠释:
氮的氧化物除NO、NO2外,还有N2O、N2O3、N2O4、N2O5,其中N2O5、N2O3分别是硝酸、亚硝酸(HNO2)的酸酐
要点三、SO2和NO2对大气的污染-酸雨
1.概念:pH<5.6的降水
2.污染物来源:
(1)SO2主要源于煤、石油等的燃烧和某些含硫的金属矿物的冶炼
(2)NO2主要源于汽车尾气、硝酸厂的废气
3.类型:
(1)硫酸型:SO2→H2SO3→H2SO4,化学方程式为:SO2 + H2O H2SO3;2H2SO3 + O2= 2H2SO4
(2)硝酸型:NO2→HNO3,化学方程式为:3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO;另外,氮氧化物在强光照射下还会产生光化学烟雾
要点四、常见的环境污染类型
类型形成原因主要危害
酸雨SO2和氮氧化物的排放使土壤酸化,腐蚀建筑物
光化学烟雾氮氧化物、碳氢化合物排放危害人体健康,影响植物生长
臭氧空洞氮氧化物、氟氯代烃等的排放使地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧
赤潮和水华
含磷洗衣粉的大量使用及生活污水的任意
排放,化肥不合理施用等
使藻类过度繁殖,鱼类死亡,水质恶化,若发生在淡
水中称为“水华”,发生在海水中称为“赤潮”
白色污染塑料制品的大量使用,随意丢弃破坏土壤结构和生态环境
温室效应大气中CO2含量的不断增加全球气候变暖
水俣病含汞的工业废水引起使鱼类中毒,人食用中毒后的鱼会造成人体汞中毒
要点五、氮的氧化物溶于水的计算规律
相关化学方程式:
由:①3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO ;②2NO + O2= 2NO2
推出:③4NO2 + 2H2O + O2= 4HNO3;④4NO + 2H2O + 3O2= 4HNO3
(1)NO2或NO2与N2混合气体溶于水时,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,利用气体体积变化差进行计算。
(2)NO2与O2的混合气体溶于水,由3NO2+ H2O=2HNO3+ NO及2NO+ O2= 2NO2,得:4NO2+ O2+ 2H2O = 4HNO3 ,可得:
(3)NO和O2同时通入水中时,其反应是2NO + O2= 2NO2①,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO ②,将①×3+②×2得总反应式为:4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3,可得:
(4)NO、NO2、O2三种混合气体通入水中,可先按情况(1)求出NO2与H2O反应生成的NO的体积,再加上原混合气体中的NO的体积即为NO的总体积,再按情况(3)进行计算。
2
2
43,
(NO)(O)43,NO
43,O
V V
=⎧
⎪
>⎨
⎪<
⎩
恰好完全反应
剩余
剩余
∶
∶∶
∶。