11-12高一化学氮氧化物的产生及转化

1第2单元课时1氮氧化物的产生及转化教学设计一、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2[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。（ppt2～4）[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（ppt5～7）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：N2+O2=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。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]二、一氧化氮和二氧化氮（ppt8～9）1.NO和NO2的物理性质：[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。[辨证思维拓展材料]少量一氧化氮有利于人体健康。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。[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[材料分析]在新疆和青海交界处有一狭长山谷，每当牧民和牲畜进入后，风和日丽的晴天顷刻间电闪雷鸣，狂风大作，人畜往往遭雷击倒下。奇怪的是这放电3里的牧草茂盛，四季常青，被当地牧民称为“魔鬼谷”。请同学们用简单的化学方程式来解释此地牧草茂盛的原因。“雷雨发庄稼”的科学道理：（ppt11）N2+O2=2NO2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO硝酸硝酸盐[拓展视野]氮的其它氧化物：（ppt12）N2O俗名笑气，是一种麻醉剂；N2O3是亚硝酸（HNO2）的酸酐；N2O4是无色气体；N2O5是硝酸的酸酐，是一种白色固体。[板书]3.氮氧化物的用途：制氮肥、硝酸等。人体中极少量NO会促进血管扩张，防止血管栓塞。[知识小结]氮气及其氧化物的化学性质（ppt13）[过渡]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。我们应该怎样利用所学的知识来对这些环境污染问题进行防治呢？[板书]三、氮氧化物对环境的污染和防治（ppt14～16）[阅读和讨论]阅读教材第97页，试讨论大气中氮氧化物的来源、危害和防治方法。（ppt16）氮肥的生产[小结]来源金属的冶炼汽车等交通工具的使用形成硝酸型酸雨危害造成光化学烟雾破坏臭氧层。使用清洁能源防治汽车尾气转化放电4化肥、硝酸废气处理其他措施。[问题解决]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2CO+NO=2CO2+N24CO+2NO2=4CO2+N2[交流与讨论]制硝酸的过程中发生了下面的反应，理论上通过多次循环吸收，可使原料充分利用，并减少污染物的排放以保护环境。（PPT18-19）2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO试讨论NO2或NO与O2以何种物质的量比通入水中能恰好被水完全吸收？4NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO3[作业]1.教材第102页：练习与实践第2(2)题；2.调查研究：了解氮氧化物对环境的影响。催化剂催化剂