1、第二单元 第 1 课时 氮氧化物的产生及转化 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:N 2、NO、NO 2 的化学性质及对环境的影响。 教学难点:NO 2 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
2、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
3、思想和问题解决能力。 四、教学过程 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。 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 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:N 2+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
4、产物。 板书二、一氧化氮和二氧化氮 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)NO 2 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
5、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: N2 + O2 = 2NO 2NO + O2 = 2NO2 放电 放电 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 硝酸 硝酸盐 拓展视野 氮的其它氧化物: N2O 俗名笑气,是一种麻醉剂; N2O3 是亚硝酸(HNO 2)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
6、张,防止血管栓塞。 知识小结 氮气及其氧化物的化学性质 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 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。 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 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
7、器,使 NO 或 NO2 与 CO 反 应 催化剂 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+N2 4CO+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。 2NO + O2 =2NO2 3NO2 + 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 = 4HNO3 4NO + 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