氮氧化物的产生及转化教案

氮氧化物的产生及转化教学设计一、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---NON2+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“。在工业时代之前，农业不使用化肥，雷雨天降水中的氮盐相当给农作物施了一次肥，能促进其生长，由雷电导致的氮的固定是地球上氮盐天然合成的主要途径，氮盐是植物生长所必须的大量营养盐，所以说“雷雨发庄稼”闪电起到放电作用，空气中的氮气与氧气在通电情况下的可以反应生成一氧化氮。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变为硝酸盐，才有可能被植物吸收利用。在这些转化的过程中，一氧化氮和二氧化氮就是两种重要的中间产物。[板书]一.氮元素的固定（固氮）（1）与氧气反应：N2+O2=2NO（通电）2NO+O2=2NO2(2)3NO2+H2O=2HNO3+NO硝酸→硝酸盐[回答]氮气的性质[板书]一、氮气氮气的性质[讲解]人工合成氨是人工固氮，需要人们施加一定的条件。自然固氮比如豆科植物的根瘤菌把N2转变为NH3，放电时N2和O2直接化合。固氮就是氮元素由游离态转化为化合态的过程，使氮元素能够被利用。[展示]展示一瓶NO和一瓶NO2，描述其物理性质[小结]NO：无色、无味、微溶于水的有毒气体。微溶于水。NO2：红棕色、有剌激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水。[拓展信息]人体中极少量的NO会促进血管扩张，防止血管堵塞。[板书]2.NO和NO2的化学性质（1）NO不与水反应，在常温下易与O2化合生成NO2:2NO+O2=2NO2（2）NO2难被O2氧化，易与水反应生成HNO3和NO。3NO2+H2O=2HNO3+NO[思考]1、如何鉴别都是无色有毒的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？[回答]1.观察与空气混和后的变化。颜色仍为无色的就是一氧化碳，颜色变红的就是一氧化氮：2NO+O2=2NO22.不能，两者都能是淀粉碘化钾试纸变蓝。可用水，AgNO3溶液鉴别。[知识小结]氮气及其氧化物的化学性质[问题]氮氧化物在被人类利用的同时，也给我们的生存环境带来了一定的伤害，看看堵车和化工厂的照片，有什么感受，结合扬州的空气质量，为什么空气质量差？回答空气污染分为可吸入颗粒物和不可吸入颗粒物。排放大量的气体。对人体有害。[板书]三、氮氧化物对环境的污染和防治[问题]NO2，NO都是有毒气体，如果大量排放，肯定会造成空气污染。危害是什么？如何来进行防治呢，首先我们要弄清来源。[回答]跟SO2一样。NO2遇水可形成硝酸导致酸雨的形成。大气中氮氧化物的来源氮肥的生产、金属的冶炼、汽车等交通工具的使用危害形成硝酸型酸雨、造成光化学烟雾、破坏臭氧层。防治使用清洁能源、汽车尾气转化、化肥硝酸废气处理[问题]汽车尾气（含烃类、CO、NO和NO2等）是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管装上催化转化器，使NO或NO2与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，请用相应的化学方程式来表示催化剂2CO+NO=2CO2+N24CO+2NO2=4CO2+N2