高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物公开课ppt课件

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《氮及其化合物》第一课时教学设计课题 《氮及其化合物》第一课时单元5学科化学年级高一教材分析本节教学内容是人教版高中化学必修第二册第五章《化工生产中的重要非金属元素》第二节《氮及其化合物》的第一课时。本节内容是典型的元素化合物知识，这一课时的教学内容主要是氮气和氮的氧化物的性质。教材通过氮元素在周期表中的位置，让我们认识氮的结构和性质。氮及其化合物是元素化合物知识的重要组成部分。氮就是我们身边的元素，通过对氮的深入了解，激发学生思考自然界中的含氮物质，通过自然界中的氮循环，引出氮循环中的重要物质—氮气、NO、NO2等，然后通过观察思考、实验探究认识这些重要物质的性质、用途。在学习过程中了解人类活动对自然界氮循环和环境的影响。Vwijb4Hj2                                另外，氮的氧化物是大气污染主要污染物之一。体现新课程标准“关注人类面临的与化学相关的问题，培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力”的要求，加强环境教育，关注环境问题，体现了知识与社会、生活、健康、环境的联系，并将科学精神和人文精神融合其中，在介绍一氧化氮和二氧化氮主要的性质与应用时，不回避对环境健康带来的负面影响，并指出化学在解决这些问题时可能的方向和作用，有助于培养学生的科学态度和价值观。本节安排了“氮气的性质”，“一氧化氮和二氧化氮”,这两部分内容。通过学习这部分知识，学生通过学习这部分知识，掌握氮的单质和常见的氧化物。教学目标与核心素养宏观辨识与微观探析：通过氮的循环，了解氮气、一氧化氮、二氧化氮的主要性质，认识它们在生产中的应用。证据推理与模型认知：通过观察实验，提高获取知识、分析知识、评价知识的能力，通过结构与性质之间的关系激发学生学习化学的兴趣。。科学探究与创新意识：从问题和假设出发，设计探究方案，探究一氧化氮和二氧化氮的性质，在探究中互利合作，培养团队精神。科学精神与社会责任：激发学生透过观察探究本质的兴趣，尊重科学以发展的眼光看待科学；通过参与探究过程，培养自身严谨的科学态度和辩证分析能力。但是，我们要通过切实可行的办法，杜绝污染，还社会一片蓝天净土。重点难点一氧化氮和二氧化氮的化学性质，一氧化氮和二氧化氮和水的反应。  教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课1940 年至 1960 年间，在美国洛杉矶，发生了严重的有毒烟雾污染大气的事件-------光化学烟雾。那么光化学烟雾到底是什么，这一节课我们就来学习和光化学烟雾污染有关的一种物质----N。  讲授新课第一节 氮及其化合物一、氮气的性质（1）氮分子的结构：N2双原子分子，无色无味、低沸点（-195.8℃），难溶于水（1体积水溶解0.02体积N2），密度比空气略小，占空气体积78%。2、氮气的化学性质①键能比较，N2 ：946KJ/mol；O2：493KJ/mol；Cl2：247KJ/mol。由键能数据可以推测：氮气的化学性质很不活泼（稳定），但在获得了足够能量情况下，氮气还是能发生反应的。因此氮气发生反应的条件往往是高温或放电。②化学性质N2+ 3H2                  2 NH3  N2+O2           2NO N2+3Mg          Mg3N22.氮的固定自然界氮的固定三个主要途径、原理，分为生物固氮，大气固氮和工业固氮。      认识氮在自然界的循环工业合成氨为农作物为农作物的生长提供了必须的氮元素，为其他化工产品（如炸药、农药、染料等）的生产提供了重要原料。二．一氧化氮和二氧化氮N的氧化物的种类——它们都有毒，是大气污染物。N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5六种，其化合价分别是+1，+2，+3，+4，+4，+5。1 .一氧化氮（NO）①物理性质  无色、无味、有毒气体（和CO相同），难溶于水。②化学性质  易被O2氧化为NO2 ，2NO+O2         2NO2。     ③与NH3反应：6NO + 4NH3             5N2 + 6H2O表现氧化性.     ④和O2、H2O:  4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3.         二氧化氮（NO2）①物理性质：红棕色、有刺激性气味的气体,易液化，易溶于水。②化学性质：（1）难被氧化，易与水反应生成HNO3和NO，3NO2+H2O ==2HNO3+NO。（2）NO2的尾气用NaOH溶液吸收，2NO2+ 2NaOH ==NaNO3+ NaNO2 +H2O。（3）常温下易转化为N2O4，2NO2        N2O4。(4)NO2具有较强的氧化性，可使湿润的KI淀粉试纸变蓝，还可将SO2氧化：NO2 + SO2 = SO3 + NO。 思考：①NO2和溴蒸气都是红棕色、有刺激性气味的气体，怎样加以区别？【提示】由于NO2和Br2在性质上有不少相似性：①均有氧化性；②溶于水均有酸生成；③均可与碱反应；④均为红棕色等。所以不能用淀粉－KI试纸、pH试纸、NaOH溶液来鉴别，但二者性质又有差别。可以用下列方法鉴别：①AgNO3溶液；②CCl4；③用水洗法。【实验5-5】    如图5-10所示，在一支50mL的注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器，观察现象，打开弹簧夹，快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹，观察现象，振荡注射器，再观察现象。 实验现象：加入水后，注射器内水和NO的体积几乎没有变化，吸入空气后，气体的体积减少。反应方程式：2NO＋O2               2NO2，            3NO2＋H2O===2HNO3＋NO思考与讨论：   实验5-5中发生了哪些化学反应？如果要将注射器中的NO充分转化，可以采取什么措施？上述实验对工业生产硝酸有什么启示？4、①氮的氧化物溶于水的计算有关化学反应方程式3NO2＋H2O===2HNO3＋NO   ①2NO＋O2 === 2NO2            ②所以①x2+②得   4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3  ③②x3+①x2得    4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3④也就是按此比例的气体可以和水完全反应生成硝酸。②值得注意的是：4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5的组成。即③④两情况中的总反应式都与N2O5+H2O===2HNO3等效。这不仅是记忆③④二式的方法，也为上述问题的解法提供了新的思路，即利用混合气体中的N、O原子个数比进行分析判断：          N∶O＜2∶5　O2剩余          N∶O＝2∶5　完全反应          N∶O＞2∶5　NO剩余③如果不是恰好反应，则剩余气体只可能是氧气或NO，不可能剩余NO2(为什么？)5．氮氧化物对环境的污染(1)光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾。(2)酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。(3)破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。(4)NO与血红蛋白结合使人中毒。 知识梳理：1.氮气的化学性质2NO+O2 ==2NO2。 N2+ 3H2              2 NH3 N2+3Mg==Mg3N22.氮的氧化物-----NO和NO2有关化学反应方程式3NO2+H2O===2HNO3+NO  ①2NO+O2===2NO2   ②4NO2+O2+2H2O＝4HNO3   ③4NO+3O2+2H2O===4HNO3 ④课后练习：1.NO吸收治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情，病毒学研究同时证实，NO对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于NO的叙述正确的是(　　)A．NO是一种红棕色气体B．常温常压下，NO不能与空气中的氧气直接化合C．含等质量的氧元素的NO和CO的质量相等D．NO难溶于水，可以用排水法收集解析：NO是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收集；常温常压下，NO易与氧气直接化合生成NO2。答案：D2.汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质，这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。反应的化学方程式可表示为__________________________________. 答案：2xCO＋2NOx           2xCO2＋N23.汽油中氮元素及其微量，为什么汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物，而污染大气，造成产生氮的氧化物的主要原因是 （   ）A．燃烧含氮化合物燃料引起的   B．燃烧含铅汽油引起的C．是由于燃烧不充分引起的    D．是在气缸中N2被氧化生成的解析：汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物而污染大 气产生氮的氧化物的主要原因是在汽缸中N2被氧化生成的。    答案为D。4.一定温度和压强下，将装有N2和NO2混合气体的试管倒立在水中，经足够时间后，试管内气体体积缩小为原体积的3/5，则混合气体中N2和NO2的体积比为(     )A．2∶3     B．3∶2       C．3∶5       D．5∶3解析：3NO2+H2O=2HNO3+NO，所以设N2为a体积，NO2为b体积，则总体积为a+b。反应后为a+（1/3）b ，因为试管内气体的体积缩小为原体积的3/5；所以 [a+（1/3）b ]/（a+b）=3/5，a：b=2：3答案为：A5.下列反应起了氮的固定作用的是（     ） A、N2、H2在一定条件下反应生成NH3            B、NH3经催化剂氧化生成NOC、NO与O2反应生成NO2                D、由NH3制碳铵和硫铵解析：将空气中游离态的氮转变为氮的化合物的方法，统称氮的固定。答案为:A     课堂小结1.知道N2的分子结构和电子式；2.熟记氮气常见的化学反应；3.对于NO和NO2，熟悉和水的有关反应和化学方程式；  板书一、氮气的性质二、一氧化氮和二氧化氮