氮氧化物的产生及转化教案

课题4 氮氧化物的产生及转化〔学习目标〕1、了解N2的主要性质和用途，了解硝酸型酸雨的形成原理；2、了解NO、NO2的主要性质，氮氧化物对环境的影响和防治方法。

〔知识梳理〕一、氮气氮元素在地球上主要以存在于中，一般情况下，仅有少数植物能将的氮转化为的氮。

所以非常稳定，不易转化为化合物。

1、氮气的物理性质纯净的N2是一种色味的体，密度比空气，溶于水，在空气中约占总体积的。

工业上通常用分离液态空气的方法得到氮气。

2、氮气的化学性质常温下，N2的化学性质，但在、、、等条件下，N2能与、、等发生化学反应。

（1）与H2反应：；（2）与O2反应：；（3）与Mg反应：。

3、氮的固定将空气中游离的氮气转变为氮的化合物的方法，统称为氮的固定。

途径1：自然固氮：（用化学方程式表示）、、；途径2：生物固氮：豆科作物根瘤菌将N2 转化为化合态氮；途径3：人工固氮：如工业合成氨。

4、氮气的用途：在工业上是合成氨、制硝酸的重要原料，在焊接和粮食贮存中作保护气，在医学上液氮作冷冻剂。

二、氮氧化物22管倒扣于水槽中）（1）NO、NO2混合气体，只余气体，用方程式计算。

例题1：盛满等体积NO和NO2的混合气体的试管，倒置在水槽中，反应完毕后，液面上升的高度是试管的。

（2）NO2、O2混合气体，用方程式4NO2+O2+2H2O＝＝4HNO3计算。

①当V（NO2）：V（O2）＝时，无剩余气体，试管充满水；②当V（NO2）：V（O2）＞时，剩余气体是；③当V（NO2）：V（O2）＜时，剩余气体是。

例题2：盛满等体积NO2和O2的混合气体的试管，倒置在水槽中，反应完毕后，液面上升的高度是试管的。

（3）NO、O2混合气体，用方程式4NO+3O2 +2H2O＝＝4HNO3计算。

①当V（NO）：V（O2）＝时，无剩余气体，试管充满水；②当V（NO）：V（O2）＞时，剩余气体是；③当V（NO）：V（O2）＜时，剩余气体是。

例题3：一定条件下，将等体积的NO和O2的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后剩余气体的体积约为原气体总体积的。

氮氧化物的产生及转化学历案课题：氮氧化物的产生及转化课程目标：1、了解氮的固定，掌握氮气的性质；2、掌握NO、NO2的重要性质及其与环境的关系。

学习目标：1、学生通过阅读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；2、学生通过阅读从“雷雨发庄稼”原理中学会推理的科学方法；3、学生通过比较NO和NO2的性质学会类比的科学方法。

学习重点：N2、NO、NO2的化学性质及NO、NO2的相互转化学习难点：NO与H2O 的反应2学习过程：氮氧化物的产生及转化课前学习：1、氮气：氮气在空气中约占总体积的________。

通常情况下，N2是______色______味不溶于水的气体。

在自然界中既有______态氮又有______态氮，通过豆科植物的______能把空气中的氮气转化为______，工业合成氨属于固氮。

常温下，氮气性质稳定，可以代替稀有气体作保护气。

2、一氧化氮：常温下NO是______色______味溶于水的气体，密度与相接近。

3、二氧化氮：常温下NO2是_______色、有__________气味的气体，密度比空气____，易______溶于水。

4、SO2和NO2的主要来源及危害：__ ，________和__________的金属矿物的燃烧或冶炼，________尾气、硫酸厂、硝酸厂的尾气。

引起________污染，直接危害人体健康，溶于水形成________。

5、防治措施：(1)调整__________，发展__________；(2)研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少______和____________的排放；(3)加强工厂废气的回收处理；(4)改进汽车尾气的处理技术，控制汽车尾气排放标准。

课中学习：知识点一：氮气的化学性质：在一定条件下，N2能H2、O2、Mg等反应1、与氧气反应：2、与氢气反应：N2+H2---------3、与镁反应：N2+Mg--------知识点二：一氧化氮的化学性质：1、与氧气反应（还原性）：NO+O2---------2、与强还原剂反应（氧化性）：NO+NH3---------NO+CO---------3、毒性：与结合，引起人体缺氧中毒致死，与相同。

教学设计:氮氧化物的产生及转化市一中陈志明一、[教学目标]1、知识与技能1、认识氮氧化合物的性质与用途，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、知道氮氧化合物对环境的污染及防治，形成良好的环境保护意识。

2、过程与方法通过二氧化氮与水反应的实验与探究，使学生体验实验探究的过程于乐趣。

通过交流、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、通过认识氮氧化合物对环境危害和防治原理，进一步培养学生环境保护意识，形成与大自然友好相处的情感。

2、通过一些实践活动，引起他们对环境问题的关注，同时培养他们的探究能力、思维能力、表达能力、组织活动能力、与人交流的能力等，同时也可以培养他们的科学方法、科学态度和科学精神等。

[教学重点]N2、NO、NO2的化学性质及对环境的影响。

[教学难点]氮氧化合物与水反应的实验探究。

二、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。

三、教学过程[引入]氮元素在自然界以什么形式存在？为什么氮是生命的基础? 在我们的生产生活中发挥着怎样的作用?[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。

第2單元課時1氮氧化物的產生及轉化教學設計一、學習目標1.掌握N2、NO和NO2的重要性質；2.瞭解氮氧化物的用途及對大氣的污染，知道硝酸型酸雨形成的過程和防治方法。

3.從“雷雨發莊稼”原理中學會推理的科學方法。

4.通過比較NO和NO2的性質學會類比的科學方法。

5.提高環保意識，培養愛護環境的態度，形成與大自然友好相處的情感。

二、教學重點及難點教學重點：N2、NO、NO2的化學性質及對環境的影響。

教學難點：NO2與H2O 的反應。

三、設計思路在單元內容學習之前，利用多種方式向學生展現氮元素對於人類生產生活的重要性，激發他們學習本單元知識的濃厚興趣。

本課時教學內容由自然界常見的閃電過程所引發的化學反應入手，用“一分為二”的觀點組織教學內容。

氮氧化物的產生和轉化產物既可以促進植物生長，同時它也會引起硝酸型酸雨和光化學煙霧，而給人類帶來一定的危害。

為了趨利避害，引導學生在學習氮氣、一氧化氮和二氧化氮性質的基礎上，提出一些解決此類環境污染問題的主要辦法，以提高他們的環保意識，形成與大自然友好相處的情感。

教學中，用“魔鬼谷”的材料激發學生對“雷雨發莊稼”原理的探究，從而對本節知識內容作一小結。

而“氮氧化物對環境的影響”應該建立在學生調查研究的基礎上，通過師生之間的討論和“汽車尾氣處理”知識的拓展，學生可以形成一定的辯證思想和問題解決能力。

四、教學過程[引入]氮是生命的基礎，在我們的生產生活中無處不在，發揮著不可取代的作用。

（ppt 2～4）[提問]氮元素在自然界以什麼形式存在？[回答]以游離態形式存在於空氣中，以化合態形式存在於多種無機物及有機物中。

[板書]一、氮氣（ppt 5～7）1.氮元素的存在[觀察與思考] 美麗的閃電除了給我們帶來的視覺和聽覺上的衝擊，還帶來了什麼？[板書]2.氮元素的固定放電（1）與氧氣反應：N2+O2 = 2NO[視頻] 氮氣與氧氣在通電情況下的反應。

[過渡] 游離態的氮氣植物無法吸收，只有“固定”下來的化合態的氮元素經過一定形式的轉化，才有可能被植物吸收利用。

氮氧化物的生产及转化【学习目标】1、掌握氮氧化物之间的转化2、了解NO、NO2的物理性质3、了解氮氧化物对空气的污染及防治措施【重点难点】NO、NO2的产生及两者的转化，NO2与水的反应。

【课前预习】【导读】空气中含量最多的是，我们周围还有形形色色的。

是生命物质的重要组成元素，人体内运输氧气的和植物内催化光合作用的中都含有元素，是农作物必需的元素。

自然界中大部分氮元素以态存在于空气中，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。

1、固氮作用：途径举例2、一氧化氮和二氧化氮的生成放电N2 + O2 2NO （无色气体）2NO + O2 2 NO2（红棕色气体）3NO2 + H2O 2HNO3 + NO3、物理性质一氧化氮：颜色气味毒性密度水溶性；二氧化氮：颜色气味毒性密度水溶性。

4、化学性质一氧化氮：不与水反应与氧气反应：二氧化氮：与水反应：混合氧气后与水反应：【思考】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？5、氮氧化物的来源、危害和防治措施（1）氮氧化物的来源：；。

（2）危害：；；（3）防治措施：。

【反馈练习】1、据称2004年冬季将是自1869年人类有气象观测记录以来的四大暖冬之最。

江苏气温预计较常年偏高4~6℃。

这与下列各组中的两种气体在大气中的含量都有关系的是：（） A．SO2、CO2 B．NO2、CO C．CO2、CH4 D．NO、O32、起固氮作用的化学反应的是：（）A.工业上用氮气和氢气合成氨气B.一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮C.氨气经催化氧化生成一氧化氮D.由氨气制碳酸氢氨和硫酸氨3、在体积为V升的密闭容器中通入a摩NO和b摩O2，反应后容器内氮原子数和氧原子数之比为( )5、在NO2 与水的反应中，水的作用是（）A.是还原剂B.是氧化剂C.既是氧化剂又是还原剂D.不是氧化剂也不是还原剂6、常温下，在密闭容器中将物质的量相同的下列各组气体混合，完全反应后容器中压强没有发生变化的是( )A.H2S和SO2B.NO和O2C.HI和Cl2D.H2S和Cl27、实验室制备下列气体，只能用排水法收集的是（）A．NO2 B.NO C.O2 D.H28、常温下，在VL密闭容器中有a mol NO气体，压强为1 kPa，若再充入a mol O2，保持温度不变，反应后容器内的压强是（）A．等于1.5kPa B.等于2kPa C.小于1.5kPa D.大于1.5kPa9、下列各组气体等体积混合：①NO2和NO；②NO2和O2；③NO与N2 ，分别通入容积相同的a/b/c三支试管内，倒立与盛水的水槽中，试管内水上升的高度关系正确的是（） A.a = b = c B. a﹥b﹥c C.b﹥c﹥a D.b﹥a﹥c10、将20mL充满NO与NO2的混合气体的试管倒立与盛水的水槽中，充分反应后，剩余的气体体积为10mL，求原混合物种NO、NO2的体积给为多少毫升？。

一、教学目标知识与技能：1.掌握N2、NO和NO2的重要性质和用途；2.了解氮氧化合物对大气的污染，知道硝酸型酸雨形成的过程和防治方法。

过程与方法：从“雷雨发庄稼”原理中学会推理的科学方法，通过比较NO和NO2的性质学会类比的科学方法，通过交流观察思考等过程培养科学的学习方法。

情感态度与价值观：通过认识氮氧化合物对环境的危害和防治原理，进一步提高学生环保意识，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、教学过程[创设情境]阅读材料：我国西北有一狭长的山谷，那儿经常电闪雷鸣，狂风暴雨。

牧民和牲畜进入后往往遭雷击倒下。

奇怪的是这里牧草茂盛，四季常青，被当地居民成为魔鬼谷。

[提问]魔鬼谷真的有魔鬼吗带着这个问题我们来学习本节内容-氮氧化物的产生及转化[板书]氮氧化物的产生及转化[演示实验]放一段实验视频，在圆底烧瓶（充满空气）中模拟闪电，观察烧瓶内现象。

[提问]烧瓶中空气变成红棕色，为什么有这样的变化首先思考空气的主要成分是什么[回答]空气的主要成分氮气和氧气。

[提问]所以氮元素在自然界以什么形式存在结合书本回答。

[回答]大部分以游离态形式存在于空气中，化合态的存在于多种无机物和有机物中。

[提问]那上面烧瓶中发生了什么样的化学反应先写下已知两个反应物，这个反应需要条件吗[板书]N2+O2---NO N2+O2=2NO(通电)[回答]需要放电的条件。

[解答]生成的就是NO 一氧化氮。

接下来我们来探讨NO的性质【科学视野】学习历史：1988年的诺贝尔生理学和医学奖的主要研究成果是发现了NO在人体的血管系统内具有传送信号的功能。

但是NO是有毒气体，一氧化氮的过量产生会使血管扩张，所以宇航员在太空飞行之后会产生晕厥。

[探究实验]实验台有两试管带标签气体，其中一管为NO,[回答]氮，磷，钾称为肥料”三要素“。

氮氧化物的产生及转化一．教学目标1、了解氮气的结构、性质2、掌握氮氧化物——NO、NO2的性质和用途。

3、认识氮氧化物对社会生产的作用和对自然环境的影响。

4、创设探究问题的情境，引导学生自主探究学习氮氧化物的转化。

5、认识氮氧化合物与人类生产生活的密切关系，了解其对环境的污染问题。

6、逐步树立珍惜自然、爱护环境和可持续发展的观念。

二．重点难点1、教学重点：探究氮氧化物的化学性质。

2、教学难点：氮氧化物的相互转化。

三．教学方法探究法、对比法、教材阅读三．教学过程引入：请大家看这几张图：这里涉及到的氮元素大家并不陌生。

含氮的物质种类丰富，它们有些能给人类带来福音，有些也会带来负面的影响。

今天我们先来研究氮氧化物的产生及转化。

（播放海尔兄弟的一段录像）这个故事中到底蕴含了哪些化学知识？既然没有魔鬼，那么所谓的“魔鬼”到底是一种怎样的自然现象呢？讲解：大家知道空气中含量最多的气体是氮气，通常状况下氮气的化学性质不活泼，很难与其他物质发生化学反应，知道原因吗？（提问）物质的结构决定性质，氮原子最外层5个电子，表现出容易获得电子，是比较活泼的非金属。

氮原子又是怎样结合成氮分子的呢？（学生板演电子式）氮分子是双原子分子，两个氮原子之间形成共价三键，破坏它需要消耗很大的能量。

因此通常状况下氮气就很难与其他物质发生化学反应，人们常用氮气代替稀有气体作为保护气。

但是如果在高温、放电或有催化剂存在的条件下，当氮分子获得了足够的能量之后，还是能和一些物质发生化学反应的，比如PPT：⑴氮气与氧气在放电的条件下反应生成一氧化氮⑵氮气与氢气在高温、高压、催化剂的条件下合成氨⑶镁条在氮气中燃烧生成淡黄色粉末氮化镁练习：写出化学方程式，判断是否属于氧化还原反应，氮气是否参与了氧化还原反应，发挥了什么作用。

提问：猜测刚才的动画片中提到的现象是否与氮气的性质有关？从哪里联想到的？（闪电图片）讲解：在实验室里我们也可以利用感应线圈模仿放电环境来做这个实验。

第一课时氮氧化物的产生及转化1．空气的主要成分是什么?哪种气体所占百分比最多?百分比约是多少?提示：空气的主要成分有O2、N2、CO2等。

N2占空气体积的78％。

2．工业上如何从空气中分离氧气?依据什么原理？提示：工业上制取氧气用的是分离液态空气法，利用液态氮和液态氧的沸点不同进行分离.3．打磨好的镁带在空气中燃烧可能发生哪些反应?写出有关反应的化学方程式.提示：2Mg＋O2=====，点燃2MgO，3Mg＋N2错误!Mg3N2，2Mg ＋CO2错误!2MgO＋C［新知探究]探究1 氮元素在自然界中的存在形式与N2的物理性质（1)氮元素的存在：大部分氮元素以游离态的形式存在于空气中；少部分以化合态形式存在于动、植物体内，土壤及无机盐中。

(2)N2的物理性质：无色无味的气体，难溶于水，密度比空气略小,因此收集氮气不能用排气法，而用排水法。

探究2 N2的化学性质氮气的化学性质非常稳定，很难与其它物质反应，只有在高温或放电等特定条件下才能反应，故氮气常用作保护气.(1）与氧气反应：N2＋O22NO。

（2)与氢气反应：N2＋3H22NH3(工业合成氨）.(3）与活泼金属Mg反应:N2＋3Mg Mg3N2.[成功体验］1．下列关于N2的说法中错误的是( ）A．通常情况下N2性质很稳定，所以N2可在电焊时作保护气B．N2＋O2错误!2NO，该反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一C．N2在空气中约占总质量的78%D．在反应：3Mg＋N2高温,Mg3N2中，N2作氧化剂解析：选C N2在空气中的体积含量约为78%。

［新知探究]探究1 NO、NO2的性质探究2 氮氧化物对环境的危害及防治（1）来源：氮肥的生产、金属的冶炼和汽车尾气的排放。

(2)危害:①形成酸雨。

②产生光化学烟雾.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。

③废气处理。

［必记结论］(1）在氮的氧化物中，氮元素可呈现：＋1、＋2、＋3、＋4、＋5价化学式分别为N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5，其中N2O3、N2O5分别为HNO2、HNO3的酸酐,N2O俗称“笑气”。

《氮氧化物的产生及转化》教学设计一、学习任务分析本课内容选自苏教版化学1专题4第二单元，为本单元的第一课时。

教材从介绍氮元素的应用入手，从而通过俗语“雷雨发庄稼”引入，讲授了氮从游离态变为化合态的过程和原理，接着，简单介绍了，氮氧化物的性质以及作用，最后阐述了氮氧化物对环境的影响，引发学生们的思考。

本课内容，是学生在学习了氯溴碘硫等非金属元素之后，学习的又一种重要的非金属元素，是完善无机化学中非金属知识体系的重要组成部分，是对前面知识学习的补充，又是对之后学习氮氧化物、硝酸的应用和性质埋下了伏笔，起到了承上启下的桥梁作用。

二、学习者分析本科所针对的是高一新生，他们在之前的学习中，已经学习了氯溴碘硫等常见的非金属元素及其化合物的性质，本课中的氮元素的学习是对之前学习的知识的拓展和应用。

而在之前的学习中，学生已经熟练掌握了一定的实验观察能力和一定的总结归纳能力，这为本节课的学习打下了基础。

但是，学生们对于自主总结出一些现象的原理，还是比较有难度的，因此，这需要教师的指导和启发。

三、教学目标1、知识与技能（1）能列举氮元素在生活中的应用（2）掌握自然界中氮从游离态转化为化合态的原理与方法（3）了解氮氧化物对环境的影响2、过程与方法（1）能初步学会设计实验方案，区别不同的物质（2）学会查阅相关资料、走访有关部门等多种方法进行调查学习3、情感态度与价值观（1）养成辩证看待事物的哲学观点（2）提高环境保护意识四、重点难点重点：1、掌握自然界中氮从游离态转化为化合态的原理与方法2、了解氮氧化物对环境的影响难点：掌握自然界中氮从游离态转化为化合态的原理与方法五、教学策略与手段依据《学科指导意见》和《高中化学课程标准》，本节课，我主要采用的是启发式教学方法，并结合讲授法，演示法，多媒体辅助教学法等多种方法，以促进学生自主探究自主学习，从而达到我的教学目标。

六、课前准备相关课件、多媒体设备、雷雨发庄稼的视频、光化学污染的视频等七、教学过程一、以应用为镜，抛砖引玉【教师】同学们，之前我们学习了哪些非金属元素呢？【学生】氯溴碘硫【教师】我们都知道，人体是由多种有机物组成的，其中，氮元素是人体不可或缺的一种重要的非金属元素，那么，这个氮元素在我们的生活中有哪些应用呢？【学生】含氮的化肥、火箭的燃料等【ppt展示】氮元素的应用【教师】我们都知道，氮在空气中的含量是非常多的，主要是以氮气的形式存在，这个是游离态的物质，那么，在大自然中，空气中的氮是如何变成化合态的氮的呢？让我们一起展开今天的学习。

氮氧化物的产生及转化【教学目标】一、知识与技能1.掌握NO和NO2的重要性质；2.理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。

1. 通过二氧化氮与水反应的实验探究，使学生体验实验探究的乐趣。

通过交流、观察、思考等训练科学的学习方法。

2.从“雷雨发庄稼”原理中学会推理的科学方法。

3..通过比较NO和NO2的性质学会类比的科学方法。

三、情感态度与价值观通过理解氮氧化物的危害及防治，进一步提升学生的环保意识，培养保护环境的态度，形成与大自然友好相处的情感。

【重点及难点】重点： NO、NO2的化学性质及对环境的影响。

难点：NO2与H2O 反应的实验探究。

【教学方法】实验探究法、类比法【教学过程】【问题导入】1.空气中含量最多的气体是什么？2.组成蛋白质的主要元素是什么？3.植物生长必需的营养元素有哪些？【板书】一、氮氧化物的产生及转化（一）氮元素的重要性【引入】自然界中大多数氮元素以游离态存有于空气中，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，我们如何把游离态氮转变为化合态氮？人类历史上谁最先合成氨?【简单介绍】哈伯【板书】（二）氮的固定（固氮）：1.定义：2.分类：【过渡】农村有句谚语“雷雨发庄稼”，你知道其中的含义吗？【视频】氮气与氧气在通电时的反应【观察与思考】注意观察烧瓶内气体颜色的变化，并思考可能的原因。

【实验与探究】实验1：将一装满二氧化氮的试管倒置于水槽中，一段时间后，观察试管中液面的情况及气体颜色的变化。

实验2：小心地取出试管，并敞口放置，观察颜色的变化，并思考为什么？实验3：向试管中滴加紫色石蕊，观察溶液颜色的变化。

【板书】（三）雷雨过程中氮元素的转化【过渡】通过以上内容及课本页的，我们能够将一氧化氮和二氧化氮的性质作一个比较。

一氧化氮(NO)二氧化氮(NO2)物理性质重要反应【指导阅读】1.氮氧化物有哪些益处？2.氮氧化物有哪些危害？【小组讨论】如何防治氮氧化物的危害【图片展示】酸雨的危害、光化学烟雾、臭氧层空洞【视频】洛杉矶光化学烟雾三、氮氧化物的污染及防治1. 氮氧化物的污染2. 氮氧化物的来源3.防治【小组讨论】溴蒸汽和二氧化氮均为红棕色气体，如何区分？【小结】本节课的主要内容。