2021-2022学年人教版新教材必修第二册第五章第二节氮及其化合物（第1课时）教案.docx

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课时1氮气与氮的氧化物教学目标N1 .通过分析氮气分子的结构，了解氮气的化学稳定性，培养宏观辨识与微观探析的能力。2 .结合生产、生活实例，了解氮的固定的概念及意义，培养科学态度与社会责任方面的素养。3 .根据实验认识NO与N02的主要性质，培养科学探究与科学态度的核心素养。教学重难点重点：氮及其氧化物的性质难点：二氧化氮的化学性质教学过程一、导入新课在国民经济和日常生活中，氮气有广泛的用途。首先，利用它“性格孤独”的特点，我们将它充灌在电灯泡里，可防止鸨丝的氧化延长灯泡的使用寿命。还可用它来代替惰性气体作焊接金属时的保护气。氮气为什么可以作保护气？二、新课讲授1、硫【PPT展示】展示氮元素在元素周期表中位置图片。回忆氮元素的位置。【学生】氮元素位于元素周期表第二周期第VA族。【师】氮原子的最外电子层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。因此，氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。【学生活动】阅读教材，熟悉氮在自然界中的存在形式。【师】(1)游离态：以氮分子的形式存在于空气中。(2)化合态：存在于动植物体内的蛋白质中，土壤、海洋里的硝酸盐和镁盐中。【提问】氮是怎样在自然界中循环的呢？【学生活动】阅读教材，了解自然界中氮的固定。【师】自然固氮：大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物，或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氮。放电N2+O22N0.人工固氮：人类通过控制条件，将氮气氧化或还原为氮的化合物，最重要的人工固氮途径就是工业合成氨ON2+3风高温、高压催化剂2NH3【提问】氯气可防止鸨丝的氧化，延长灯泡的使用寿命。还可用它来代替惰性气体作焊接金属时的保护气。这体现出氮气哪些性质呢？【学生】氮气性质稳定。【师】氮气的化学性质(1)稳定性：通常情况下，氮气难以与其他物质发生化学反应，无法被大多数生物体直接吸收。(2)氮气与金属或非金属单质的反应。与金属镁反应：N2+3Mg点燃Mg3N2,N2表现氧化性。与氢气反应：N2+3H2产:化翳2NH3,N2表现氧化性。与氧气反应：N2+O2-高温或放曳2N0,N2表现还原性。【过渡】农业上有句谚语是“雷雨发庄稼”，该过程发生了哪些化学反应？【师】N2+O2=2NO,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NOo【提问】这些氮的氧化物有什么样的性质呢？【学生】阅读教材。【师】物理性质物质颜色、状态气味毒性水溶性NO无色气体无味有毒不溶于水NO2红棕色气体有刺激性气味有毒易溶于水化学性质(1)在常温下，NO很容易与02反应，化学方程式为2NO+O2=2NO2。(2)NO2溶于水时发生反应的化学方程式为3N2+H2=2HNCh+NO。【实验】二氧化氮溶于水F77rnC11y11TTJTTTTTT111¥n1()2030400mL【实验现象】向品红溶液中通入SO2气体，品红溶液褪色，加热后恢复原色。实验操作在如上图注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器打开弹簧夹，快速吸入IOmL空气后夹上弹簧夹振荡注射器实验现象无明显现象无色气体变为红棕色红棕色气体变浅至消失，有无色气体生成，注射器活塞向内滑动化学方程式2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO【提问】实验室能否用排空气法收集No气体？能否用排水法收集NO2?为什么？【学生】思考讨论。【师】不能。NO与空气的密度十分接近且易与空气中的Ch反应，故不能用排空气法收集，一般用排水法收集；No2易与HzO发生反应，故不能用排水法收集，一般用向上排空气法收集。【情境分析】NO2能溶于HzO并发生反应，为了使NCh尽可能被HzO吸收，某化学兴趣小组设计了如下实验步骤，以探究NOz被HzO吸收的程度。步骤：将盛满NOz气体的试管倒置于盛水的水槽中，如图甲所示。步骤：将02缓慢通入步骤的试管中，如图乙所示。甲乙(1)步骤中：试管内气体的颜色和水位有何变化？发生反应的化学方程式是什么？No2与HzO发生反应，3NO2+H2O=2HNO3+NO,使红棕色气体逐渐消失，试管内水位不断上升，最后水充满整个试管的2/3,上部为无色气体，占试管容积的1/3。步骤中试管内气体的颜色和体积怎样变化，试管内水位怎样变化？主要发生哪些反应？试管内缓慢通入02时，发生反应：2N0+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO,因此试管内无色气体变为红棕色，后又变为无色，但气体体积减小，液面不断上升。(3)当液面充满整个试管时，通入的02与原试管内的NCh体积之比是多少？写出总反应的化学方程式。当液面充满整个试管时，NO2和通入的02恰好完全反应生成HNO3,即4NCh+O2+2H2O=4HNO3,因j*N2)：V(O2)=4：Io【总结延伸】氮氧化物溶于水的不同情况及剩余气体(1) NO2与02的混合气体溶于水(反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3)0'=4：1,恰好完全反应当V(NO2):V(O2>4：1,No2过量，剩余NO.<4：1,Ch过量，剩余02(2) NO与Ch的混合气体溶于水(反应4N0+3O2+2H2O=4HNO3)o(=4:3,恰好完全反应当V(NO)：V(O2>4：3,NO过量，剩余Nol<4：3,02过量，剩余。2【拓展延伸】氮的氧化物溶于水的计算的其他方法原子守恒法4N2+Ch和4NO+3Ch从组成上均相当于2N2O5的组成，都与N2O5+H2O=2HNO3等效。当NO、NO2、O2的混合气体溶于水时利用混合气体中氮、氧原子个数比进行分析判断。I<2：5剩余O?“(N):(O)=2：5恰好完全反应I>2：5剩余NO板书设计氮气与氮的氧化物