高一化學(xué)必修1第三節(jié)硫和氮的氧化物2教學(xué)設(shè)計(jì)

2021-01-23 教學(xué)設(shè)計(jì)

　　三維目標(biāo)：

　　①了解一氧化氮和二氧化氮的部分物理性質(zhì)；

　　知識(shí)與技能：

　　②掌握NO化學(xué)性質(zhì)。

　　③掌握NO2水溶液酸性,化學(xué)性質(zhì)。

　　過(guò)程與方法：

　　①培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、觀(guān)察、分析能力，訓(xùn)練知識(shí)應(yīng)用能力。

　　②學(xué)會(huì)有關(guān)二氧化氮的計(jì)算。

　　情感、態(tài)度

　　通過(guò)學(xué)習(xí)二氧化硫和二氧化氮的性質(zhì)，了解環(huán)境污染的來(lái)源

　　與價(jià)值觀(guān)

　　及危害，樹(shù)立環(huán)保意識(shí)。

　　教學(xué)重點(diǎn)：

　　NO2的化學(xué)性質(zhì)

　　教學(xué)難點(diǎn)：

　　NO2的化學(xué)性質(zhì)

　　教學(xué)方法：

　　實(shí)驗(yàn)探究、設(shè)疑啟發(fā)、對(duì)比歸納等

　　教學(xué)準(zhǔn)備：

　　多媒體課件

　　教學(xué)過(guò)程：

　　第二課時(shí)

　　二、氮?dú)饧暗难趸?/p>

　　1、氮?dú)?/p>

　　（1）氮的存在：

　　大多數(shù)是游離態(tài)（大氣中N2的體積比為78%），少數(shù)以化合態(tài)存在。

　　（2）氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)：

　　氮?dú)馐菬o(wú)色無(wú)味的氣體，難溶于水，比空氣稍輕。

　　[思考]實(shí)驗(yàn)室制N2時(shí)應(yīng)該用什么方法來(lái)收集？

　　（3）氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)

　　[分析]結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，先研究N2的結(jié)構(gòu)。

　　電子式：加載中...。由于氮?dú)夥肿又泻腥龑?duì)共用電子對(duì)，分子很穩(wěn)定。通常情況下，氮?dú)庑再|(zhì)不活潑，很難與其它物質(zhì)反應(yīng)，必須在高溫、放電或有催化劑存在的條件下，才能與某些物質(zhì)反應(yīng)。

　　①N2與氧氣反應(yīng)：N2+O2加載中...2NO

　　②N2跟鎂反應(yīng)：3Mg+N2加載中...Mg3N2

　　③N2與氫氣反應(yīng)：

　　加載中...

　　（4）氮?dú)獾挠猛?/p>

　　①合成氨、制氮肥、制硝酸。

　　②用作保護(hù)氣：焊接金屬、充填燈泡、保存糧食和水果。

　　2、一氧化氮

　　（1）物理性質(zhì)：一氧化氮是無(wú)色難溶于水的氣體。

　　（2）化學(xué)性質(zhì)：不穩(wěn)定

　　2NO+O2=2NO2【思考題】如果實(shí)驗(yàn)室制取的NO應(yīng)如何收集？

　　（3）用途：制取硝酸；治療疾病。

　　羅伯特·弗奇戈特和弗里德·默拉德在研究中曾發(fā)現(xiàn)，一氧化氮可以在細(xì)胞內(nèi)起傳遞信號(hào)的作用，他們因此而獲得1998年諾貝爾獎(jiǎng)。他們正在研究用一氧化氮的特性來(lái)治療腫瘤、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等的可能性。

　　3、二氧化氮

　　（1）物理性質(zhì)：二氧化氮是紅棕色有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，易液化，易溶于水。

　　（2）化學(xué)性質(zhì)：

　　3NO2+H2O=2HNO3+NO

　　[思考]中國(guó)有句農(nóng)諺，叫做“雷雨發(fā)莊稼”，誰(shuí)能解釋這句話(huà)的含義？

　　〖分析〗在雷雨時(shí)，空氣中產(chǎn)生少量NO，NO與氧氣反應(yīng)生成NO2，NO2與H2O反應(yīng)生成HNO3 ，HNO3與礦物質(zhì)反應(yīng)生成肥料。

　　[演示實(shí)驗(yàn)]先在一燒瓶?jī)?nèi)充滿(mǎn)一氧化氮?dú)怏w，讓學(xué)生觀(guān)察一氧化氮的顏色等。打開(kāi)瓶塞，讓學(xué)生觀(guān)察變化。

　　[結(jié)論]一氧化氮是一種無(wú)色氣體、二氧化氮顯紅棕色。通常條件下，一氧化氮易轉(zhuǎn)化為二氧化氮。

　　【科學(xué)探究】如何使二氧化氮盡可能多的被水吸收？這對(duì)生產(chǎn)硝酸有何啟示？

　　【科學(xué)視野】請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本92頁(yè)，了解火箭為什么能飛上天？

　　4、NO2、NO、O2混合氣體跟水反應(yīng)的計(jì)算

　　①二氧化氮跟水反應(yīng)：3NO2+H2O=2HNO3+NO

　　②二氧化氮、氧氣和水反應(yīng)：4NO2+O2+2H2O = 4HNO3

　　③一氧化氮、氧氣和水反應(yīng)：4NO+3O2+2H2O = 4HNO3

　　遇到這類(lèi)計(jì)算題時(shí)，首先要弄清所涉及的反應(yīng)原理是哪種情況，再進(jìn)行計(jì)算。如，二氧化氮跟氧氣的混合氣體溶于水時(shí)，可能有以下向種情況：

　　[例題]

　　[例1]將盛有氮?dú)夂投趸旌蠚怏w的試管倒立于水中，經(jīng)過(guò)足夠時(shí)間后，試管內(nèi)氣體體積縮小為原體積的'一半，則原混合氣體中氮?dú)夂投趸捏w積比是。

　　[分析]氮?dú)飧环磻?yīng)，所以可根據(jù)“3NO2+H2O=2HNO3+NO”用體積差法進(jìn)行計(jì)算。答案為：1:3。

　　[例2]

　　將容積為50mL的量筒內(nèi)充滿(mǎn)NO2和O2的混合氣體，倒置量筒在盛滿(mǎn)水的水槽里，足夠時(shí)間后，量筒里剩余氣體體積為5mL。則混合氣體中NO2和O2體積比可能是。

　　[分析]二氧化氮、氧氣混合氣體例置于水中，最后殘留氣體可能有二種情況，一是氧氣，二是一氧化氮。所以應(yīng)先假設(shè)，再立式計(jì)算。

　　[解答]（1）若剩余的5mL氣體是O2，則共有45mLNO2、O2混合氣體跟水反應(yīng)，根據(jù)4NO2+O2+2H2O = 4HNO3可得出：

　　V（NO2）=加載中...×45mL=36mL

　　V（O2）=加載中...×45mL+5mL=14mL

　　所以，原混合氣體中NO2和O2體積比為18:7。

　　（2）若剩余的5mL氣體是NO，則NO2、O2混合氣體跟水反應(yīng)時(shí)是NO2過(guò)量，過(guò)量的NO2再跟水反應(yīng)。根據(jù)反應(yīng)“3NO2+H2O=2HNO3+NO”可得出，共有15mLNO2過(guò)量。

　　即，在NO2、O2混合氣體跟水反應(yīng)的過(guò)程中共消耗氣體35mL。根據(jù)4NO2+O2+2H2O = 4HNO3可得出：

　　V（O2）=加載中...×35mL=7mL

　　V（NO2）=加載中...×35mL+15mL= 43mL

　　所以，原混合氣體中NO2和O2體積比為43:7。

　　三、二氧化硫和二氧化氮對(duì)大氣的污染

　　1、二氧化硫的來(lái)源及危害

　　（1）來(lái)源：二氧化硫主要來(lái)自燃燒含硫燃料，空氣中的二氧化硫很大部分來(lái)自發(fā)電過(guò)程及工業(yè)生產(chǎn)。

　　（2）危害：

　　①危害人體健康：吸入二氧化硫可使呼吸系統(tǒng)功能受損，加重已有的呼吸系統(tǒng)疾病（尤其是支氣管炎及心血管病）。對(duì)于容易受影響的人，除肺部功能改變處，還伴有一些明顯癥狀如喘氣、氣促、咳嗽等。

　　②形成酸雨：酸雨是大氣污染的一種表現(xiàn)。

　　pH小于5.6的降水，統(tǒng)稱(chēng)為酸雨。酸雨的形成是一種復(fù)雜的大氣化學(xué)和大氣物理變化。酸雨中含有多種無(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸，主要是硫酸和硝酸。酸雨是煤炭、石油以及金屬冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化硫、氮氧化物，在大氣中經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)而生成的。酸溶解在雨水中，降到地面即成為酸雨。

　　2、二氧化氮的來(lái)源及危害

　　（1）來(lái)源：二氧化氮除自然來(lái)源外，主要來(lái)自于燃料的燃燒、城市汽車(chē)尾氣及工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的一些二氧化氮。

　　（2）危害：二氧化氮是引起光化學(xué)煙霧的主要原因，同時(shí)它可和水反應(yīng)生成硝酸，造成硝酸型酸雨，毀壞森林農(nóng)田，腐蝕建筑物。目前我國(guó)酸雨的主要類(lèi)型是硫酸型的。

　　3、污染治理的辦法：減少污染源，控制有害氣體排放。

　　【作業(yè)】第96頁(yè)9、10題

　　〖板書(shū)設(shè)計(jì)〗

　　二、氮?dú)饧暗难趸?/p>

　　1、氮?dú)猓?、一氧化氮；3、二氧化氮；4、NO2、NO反應(yīng)的計(jì)算

　　三、二氧化硫和二氧化氮對(duì)大氣的污染

　　1、二氧化硫的來(lái)源及危害

　　2、二氧化氮的來(lái)源及危害

　　3、污染治理的辦法