高中化学人教版 (2019)必修 第二册氮及其化合物第一课时教案

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册氮及其化合物第一课时教案，共7页。教案主要包含了实验探究，探究实验Ⅰ，探究实验Ⅱ，核心素养专练等内容，欢迎下载使用。
教学分析
教学目标
评价目标
通过实验设计与分析,诊断学生对氮及其氧化物性质的理解。
重点、难点
氮的固定、氮氧化物的性质。
教法、学法
情境化教学、问题引导、合作探究。
课时安排
1课时。
教学准备
实验仪器和所需试剂、多媒体、课件。
教学设计
续 表
续 表
板书设计
第二节 氮及其氧化物
第1课时 氮气与氮的氧化物
教学反思
本节是“氮及其化合物”中的第1课时,教材内容包括三个方面:一是氮气与氮的固定,二是NO和NO2的性质,三是自然界中氮的循环。
本节课教学过程设计,首先要让学生了解重要的含氮物质,并根据理论研究物质性质的两个角度,即物质类别和元素化合价,加深学生对含氮物质的认识。再从学生熟悉的自然现象“闪电”开始分析,通过实验探究“雷雨天中含氮物质的转化”,一步步认识到自然界中氮的循环及其重要意义。并在探究氮循环的过程中,重点学习了N2、NO和NO2的性质。最后,让学生讨论生活中其他含氮物质的转化及其对人类生产、生活的影响,进而学会用辩证的观点认识化学反应对人类生产、生活的影响,树立学生的环保和安全意识。
备课资源
多姿多彩的氮氧化物
NO是人们早已熟知的一种小分子化合物,被广泛地应用于制造硝酸、化肥、炸药等。NO在造福人类的同时,也在严重地污染着环境,给人类带来灾难。而且NO结合血红蛋白的能力比CO还强,更容易造成人体缺氧。不过,1998年科学家发现NO在各生化过程中起着关键作用——具有神奇的生理调节功能,如在使血管扩张、免疫、增强记忆力等方面有着极其重要的作用。美国Science杂志在1992年评选NO为一个对于科学发展和社会受益有重要影响的“明星分子”,并迅速成为最活越的生命科学研究热点。美国纽约州立大学药学家法高特(Furchgtt)、加州大学洛杉矶分校药学家依拿罗(Ignarr)和得克萨斯大学医学院药学家姆雷德(Murad),因发现NO生物信使分子,从而开辟了一个生物医学研究的新领域,这三位科学家因此获得了1998年的诺贝尔医学奖。
NO2还能使织物褪色,损坏织物和尼龙制品,对金属和非金属材料也有腐蚀作用。
氮的氧化物种类很多,除了NO和NO2,还有N2O、N2O3、N2O4、N2O5等。
N2O又称笑气,无色、有甜味,有轻微麻醉作用,并能致人发笑。其麻醉作用于1799年由英国化学家汉弗莱·戴维发现。
N2O3和N2O5都是酸性氧化物,N2O3的对应酸是亚硝酸(HNO2),N2O3是亚硝酸的酸酐;N2O5的对应酸是硝酸,N2O5是硝酸的酸酐。NO、N2O、N2O4和NO2都不是酸性氧化物。
N2O4为无色气体,是一种强氧化剂,为重要的火箭推进剂之一。有剧毒,且有腐蚀性。易分解为二氧化氮。
历年高考题荟萃
1.(2021·河北)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是( )
A.NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因
B.汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5
C.植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料,实现氮的固定
D.工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除
答案:D
解析:本题考查氮氧化物和硫的氧化物的性质、应用及环境污染问题。SO2为无色有刺激性气味的气体,A项错误。汽车尾气中的主要大气污染物为CO、碳氢化合物、氮氧化物、烟尘等,B项错误。氮的固定是将氮由游离态转化为化合态,植物一般利用硝酸盐作为肥料,无法利用NO和NO2,通常大气中不含有NO、NO2,C项错误。工业废气中SO2可采用石灰法进行脱硫,原理为SO2+CaOCaSO3、2CaSO3+O22CaSO4,D项正确。
2.(2020·全国Ⅰ)下列气体去除杂质的方法中,不能实现目的的是( )
答案:A
解析:二氧化硫和硫化氢均能与酸性高锰酸钾溶液反应,不能实现除杂目的,A项错误;HCl易溶于饱和食盐水,而氯气在饱和食盐水中的溶解度较小,可以通过饱和食盐水除去氯气中混有的HCl,B项正确;当通过灼热的铜丝网时,氧气可与铜丝反应,而氮气不反应,可以通过灼热的铜丝网除去氮气中混有的氧气,C项正确;NO2与氢氧化钠溶液反应:2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O,可以通过氢氧化钠溶液除去NO中混有的NO2,D项正确。
3.(2019·江苏)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为 。
(2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收,主要反应如下:
NO+NO2+2OH-2NO2-+H2O
2NO2+2OH-NO2-+NO3-+H2O
①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有 (填字母)。
A.加快通入尾气的速率
B.采用气、液逆流的方式吸收尾气
C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液
②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是 (填化学式);吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是 (填化学式)。
(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO转化为NO3-的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如下图所示。
①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和NO3-,其离子方程式为 。
②NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高,其原因是 。
答案:(1)2NH3+2O2N2O+3H2O
(2)①BC ②NaNO3 NO
(3)①3HClO+2NO+H2O3Cl-+2NO3-+5H+
②溶液的pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强
解析:本题以氮氧化物的处理为载体,考查有关化学方程式或离子方程式的书写。
(1)NH3与O2反应:2NH3N2O,O22O2-,根据得失电子守恒和原子守恒,写出化学方程式:2NH3+2O2N2O+3H2O。
(2)①根据用碱液吸收氢氧化物的原理,为提高NO和NO2的去除率,可采取缓缓通入气体,气、液逆流以及定期补加NaOH溶液的方法。
②从题给离子方程式看,晶体中所含主要杂质为NaNO3;当n(NO2)n(NO)≥1时,NO2、NO可全部吸收,n(NO2)n(NO)