高一化学必修1第三节硫和氮的氧化物（2）教学设计

 高一化学必修1第三节硫和氮的氧化物（2）教学设计三维目标：①了解一氧化氮和二氧化氮的部分物理性质；知识与技能：②掌握NO化学性质。 ③掌握NO2水溶液酸性,化学性质。过程与方法：①培养实验设计、观察、分析能力，训练知识应用能力。 ②学会有关二氧化氮的计算。情感、态度通过学习二氧化硫和二氧化氮的性质，了解环境污染的来源与价值观及危害，树立环保意识。教学重点：NO2的化学性质教学难点：NO2的化学性质教学方法：实验探究、设疑启发、对比归纳等教学准备：多媒体课件教学过程：第二课时二、氮气及氮的氧化物1、氮气（1）氮的存在：大多数是游离态（大气中N2的体积比为78%），少数以化合态存在。（2）氮气的物理性质：氮气是无色无味的气体，难溶于水，比空气稍轻。 [思考]实验室制N2时应该用什么方法来收集？（3）氮气的化学性质[分析]结构决定性质，先研究N2的结构。电子式：加载中...。由于氮气分子中含有三对共用电子对，分子很稳定。通常情况下，氮气性质不活泼，很难与其它物质反应，必须在高温、放电或有催化剂存在的条件下，才能与某些物质反应。①N2与氧气反应：N2+O2加载中...2NO②N2跟镁反应：3Mg+N2加载中...Mg3N2③N2与氢气反应：加载中...（4）氮气的用途①合成氨、制氮肥、制硝酸。②用作保护气：焊接金属、充填灯泡、保存粮食和水果。2、一氧化氮（1）物理性质：一氧化氮是无色难溶于水的气体。（2）化学性质：不稳定2NO+O2=2NO2【思考题】如果实验室制取的NO应如何收集？（3）用途：制取硝酸；治疗疾病。罗伯特·弗奇戈特和弗里德·默拉德在研究中曾发现，一氧化氮可以在细胞内起传递信号的作用，他们因此而获得1998年诺贝尔奖。他们正在研究用一氧化氮的特性来治疗肿瘤、神经系统疾病等的可能性。3、二氧化氮（1）物理性质：二氧化氮是红棕色有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水。（2）化学性质：3NO2+H2O=2HNO3+NO[思考]中国有句农谚，叫做“雷雨发庄稼”，谁能解释这句话的含义？〖分析〗在雷雨时，空气中产生少量NO，NO与氧气反应生成NO2，NO2与H2O反应生成HNO3 ，HNO3与矿物质反应生成肥料。[演示实验]先在一烧瓶内充满一氧化氮气体，让学生观察一氧化氮的颜色等。打开瓶塞，让学生观察变化。[结论]一氧化氮是一种无色气体、二氧化氮显红棕色。通常条件下，一氧化氮易转化为二氧化氮。【科学探究】如何使二氧化氮尽可能多的被水吸收？这对生产硝酸有何启示？【科学视野】请同学们阅读课本92页，了解火箭为什么能飞上天？4、NO2、NO、O2混合气体跟水反应的计算①二氧化氮跟水反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO②二氧化氮、氧气和水反应：4NO2+O2+2H2O = 4HNO3③一氧化氮、氧气和水反应：4NO+3O2+2H2O = 4HNO3遇到这类计算题时，首先要弄清所涉及的反应原理是哪种情况，再进行计算。如，二氧化氮跟氧气的混合气体溶于水时，可能有以下向种情况： [例题][例1]将盛有氮气和二氧化氮混合气体的试管倒立于水中，经过足够时间后，试管内气体体积缩小为原体积的一半，则原混合气体中氮气和二氧化氮的体积比是　　　　。[分析]氮气跟水不反应，所以可根据“3NO2+H2O=2HNO3+NO”用体积差法进行计算。答案为：1:3。[例2]将容积为50mL的量筒内充满NO2和O2的混合气体，倒置量筒在盛满水的水槽里，足够时间后，量筒里剩余气体体积为5mL。则混合气体中NO2和O2体积比可能是　　　。 [分析]二氧化氮、氧气混合气体例置于水中，最后残留气体可能有二种情况，一是氧气，二是一氧化氮。所以应先假设，再立式计算。[解答]（1）若剩余的5mL气体是O2，则共有45mLNO2、O2混合气体跟水反应，根据4NO2+O2+2H2O = 4HNO3可得出：V（NO2）=加载中...×45mL=36mLV（O2）=加载中...×45mL+5mL=14mL所以，原混合气体中NO2和O2体积比为18:7。（2）若剩余的5mL气体是NO，则NO2、O2混合气体跟水反应时是NO2过量，过量的NO2再跟水反应。根据反应“3NO2+H2O=2HNO3+NO”可得出，共有15mLNO2过量。即，在NO2、O2混合气体跟水反应的过程中共消耗气体35mL。根据4NO2+O2+2H2O = 4HNO3可得出：V（O2）=加载中...×35mL=7mLV（NO2）=加载中...×35mL+15mL= 43mL所以，原混合气体中NO2和O2体积比为43:7。三、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染1、二氧化硫的来源及危害（1）来源：二氧化硫主要来自燃烧含硫燃料，空气中的二氧化硫很大部分来自发电过程及工业生产。（2）危害：①危害人体健康：吸入二氧化硫可使呼吸系统功能受损，加重已有的呼吸系统疾病（尤其是支气管炎及心血管病）。对于容易受影响的人，除肺部功能改变处，还伴有一些明显症状如喘气、气促、咳嗽等。②形成酸雨：酸雨是大气污染的一种表现。pH小于5.6的降水，统称为酸雨。酸雨的形成是一种复杂的大气化学和大气物理变化。酸雨中含有多种无机酸、有机酸，主要是硫酸和硝酸。酸雨是煤炭、石油以及金属冶炼过程中产生的二氧化硫、氮氧化物，在大气中经过一系列反应而生成的。酸溶解在雨水中，降到地面即成为酸雨。2、二氧化氮的来源及危害（1）来源： 二氧化氮除自然来源外，主要来自于燃料的燃烧、城市汽车尾气及工业生产过程产生的一些二氧化氮。（2）危害：二氧化氮是引起光化学烟雾的主要原因，同时它可和水反应生成硝酸，造成硝酸型酸雨，毁坏森林农田，腐蚀建筑物。目前我国酸雨的主要类型是硫酸型的。3、污染治理的办法：减少污染源，控制有害气体排放。【作业】第96页9、10题〖板书设计〗二、氮气及氮的氧化物1、氮气；2、一氧化氮；3、二氧化氮；4、NO2、NO反应的计算三、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染1、二氧化硫的来源及危害2、二氧化氮的来源及危害3、污染治理的办法〖教后记〗