2-第五章第二节
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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。
第二节 氮及其化合物第一课时 氮的氧化物[明确学习目标] 1.了解氮气的性质及固氮方法。
2.认识一氧化氮、二氧化氮的性质,熟知氮的氧化物溶于水反应的化学方程式。
学生自主学习氮气与氮的固定1.氮气无色、无味、不溶于水,约占空气体积的45。
通常情况下,化学性质很稳定,与其他物质难以反应。
在放电或高温下,与氧气反应的化学方程式为□01N 2+O 2=====放电或高温2NO 。
N 2与镁、氢气反应的方程式分别是:□02N 2+3Mg=====点燃Mg 3N 2;□03N 2+3H 2高温、高压催化剂2NH 3。
2.氮的固定(1)定义:使□04游离态的氮转化为□05氮的化合物的过程。
(2)类别一氧化氮与二氧化氮1.一氧化氮是□01无色、无味、不溶于水的有毒气体,与氧气反应的化学方程式为□022NO +O 2===2NO 2。
2.二氧化氮是□03红棕色、有□04刺激性气味的有毒气体,易液化,□05易溶于水,与水反应的化学方程式为□063NO2+H2O===2HNO3+NO,工业上利用这一原理生产□07硝酸。
[特别提醒](1)实验室里收集NO气体是用排水集气法而不能用排空气法。
(2)检验NO气体的方法是向气体中通入O2(或空气),气体由无色变为红棕色。
1.实验室能否用排空气法收集NO气体?能否用排水法收集NO2?为什么?提示:不能。
NO与空气的密度十分接近且易与空气中的O2反应,故不能用排空气法收集,一般用排水法收集;NO2易与H2O发生反应,故不能用排水法收集,一般用向上排空气法收集。
2.如何除去NO气体中混有的少量NO2气体杂质?提示:根据NO2与H2O反应能生成NO,既能除去NO2杂质,又不引入其他杂质,故可将混合气体通入盛有水的洗气瓶,然后重新收集气体。
课堂互动探究氮的氧化物与水反应的实验探究(1)操作方法将充满NO2、NO的试管分别倒置于水槽中,并通过导管通入少量的氧气。
实验装置实验现象试管充满水需满足的条件红棕色气体逐渐变为无色,试管内液面上升,持续通入适量O2,试管内可充满水V(NO2)∶V(O2)=4∶1无色气体先变成红棕色,后逐渐变为无色,试管内液面上升,持续通入适量O 2,试管内可充满水V(NO)∶V(O 2)=4∶3(2)相关反应原理3NO2+H2O===2HNO3+NO①2NO+O2===2NO2②由方程式①×2+②得:4NO2+O2+2H2O===4HNO3③由方程式①×2+②×3得:4NO+3O2+2H2O===4HNO3④如图所示,试管中盛装的是红棕色气体,当倒扣在盛有水的水槽中时,试管内水面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后,可以观察到试管中水柱继续上升,经过多次重复后,试管内完全被水充满,对原试管中盛装气体的说法正确的是()①可能是N2与NO2的混合气体②可能是NO2气体③可能是NO与NO2的混合气体④只可能是NO2一种气体A.①②B.②③C.③④D.①④[批注点拨][解析]是红棕色气体,那么一定有二氧化氮的存在,与水反应后生成一氧化氮,所以没有充满试管,继续通入氧气,最终充满试管,则①肯定错误;③中通入足量的氧气,NO也可以全部被吸收。
第二课时氨和铵盐[明确学习目标] 1.知道NH3的物理性质以及氨水显碱性的原因。
2.学会氨气的实验室制取、收集和检验方法。
3.学会铵盐的性质及NH+4的检验方法。
学生自主学习氨的性质及用途1.氨的性质(1)物理性质(2)氨气易溶于水——喷泉实验(3)化学性质2.氨水的性质3.氨的用途(1)氨是氮肥工业、有机合成工业及制造硝酸、铵盐和纯碱的原料。
(2)氨易液化,可作□10制冷剂。
铵盐的性质 1.物理性质绝大多数铵盐都是□01易溶于水的白色或无色晶体。
2.化学性质(写化学方程式) (1)不稳定性,受热易分解,如NH 4Cl :□02NH 4Cl=====△NH 3↑+HCl ↑; NH 4HCO 3:□03NH 4HCO 3=====△NH 3↑+H 2O +CO 2↑。
(2)与碱反应(如氢氧化钠与硝酸铵溶液反应) NH 4NO 3+NaOH=====△NaNO 3+NH 3↑+H 2O 。
氨的实验室制法1.实验原理□012NH4Cl+Ca(OH)2=====△CaCl2+2H2O+2NH3↑。
2.收集方法□02向下排空气法。
3.实验装置1.根据NH3与H2O的反应原理分析:氨水中存在哪些微粒?提示:氨水是氨气的水溶液,NH3溶于水发生了反应:NH3+H2O NH3·H2O,所以氨水的主要成分为NH3·H2O,由于NH3·H2O NH+4+OH-,所以氨水中存在的微粒有①分子:NH3·H2O、H2O、NH3;②阳离子:NH+4、H+;③阴离子:OH-。
2.实验室能否用加热氯化铵的方法制取氨气?提示:不能。
氯化铵受热分解生成的氨气和氯化氢遇冷会重新结合成氯化铵。
3.实验室制取氨气时常在收集氨气的试管口塞一团疏松的棉花团,这么做的目的是什么?提示:防止氨气与空气形成对流,以收集到较纯净的氨气。
课堂互动探究知识点一氨的性质1.喷泉形成的原理容器内外存在较大的压强差,在压强差的作用下,液体迅速流动,通过带有尖嘴的导管喷出来,即形成喷泉。
向空气要面包——氨和铵盐教学设计一. 教材分析:在新课程标准中,“氮及其化合物”属于必修课程“常见的无机物及其应用”和“化学与社会发展”主题下的内容,在高一化学必修第二册中,是第一章第二节的重要内容。
此部分内容承载着帮助学生结合真实情景或实验探究去了解氮及其化合物的主要性质、物质及其转化及其在促进社会文明发展中的重要价值,帮助学生构建“价-类”二维图的认知模型。
二.学情分析:在学习了氯、硫等非金属元素的基础上,有氧化还原反应等相关知识做理论支撑,学生可以构建出“价-类”二维模型,但是缺乏利用模型预测物质性质和物质转化的能力;对“生物固氮”有所了解,但是缺乏对“人工固氮”的认识;知道氮肥有助于粮食增产,但对氮肥发展史知之甚少,更无法分辨各类氮肥的优劣和使用注意事项。
三.教学目标1、通过如何向空气中要面包的预测,培养学生初步应用“价-类”模型解决问题;2、通过设计喷泉实验、白烟实验、氨气的实验室制法、铵盐的性质相关实验等,提升学生实验探究能力和证据推理能力;3、通过由空气获取“面包”过程的研究,使学生感受化学物质及其变化的价值,增强学生对于化学可促进生产发展、化学可帮助我们建设美丽家园的意识。
四.教学重难点通过如何向空气中要面包的预测,培养学生初步应用“价-类”模型解决问题;通过如何获取氮肥的活动,再次培养学生应用模型解决实际问题的能力。
五.教学方法讨论法、直观演示法、创设情境解决实际问题六. 教学设计思路本节围绕氨的性质,将教学过程分为4个教学环节:首先通过如何向空气要面包的提出,引出工业合成氨;然后围绕合成氨工厂如何进军氮肥业,引导学生从问题解决的视角探究氨的水溶性和碱性;在此基础上引导学生利用“价-类”模型,解决如何制备更优化的硝态氮肥;最后通过实验探究帮助学生解决铵态氮肥的施用注意事项。
七.教学流程八.教学过程放在阴冷的环境下)【任务】根据以上资料,预测氨水可能具有怎样的性质?【小结】氨水在一段时间内为我国的粮食增产作出了卓越贡献,然而因它易挥发,运输不便等原因,已逐渐淡出了消费市场。