人教版 (2019)第五章 化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第二節(jié) 氮及其化合物公開課教案

這是一份人教版 (2019)第五章 化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第二節(jié) 氮及其化合物公開課教案，共15頁。教案主要包含了課后鞏固等內(nèi)容，歡迎下載使用。
第一課時(shí) 氮?dú)馀c氮的固定 一氧化氮和二氧化氮
課題： 5.2.1 氮?dú)饧暗墓潭?一氧化氮和二氧化氮
課時(shí)
1
授課年級(jí)
高一
課標(biāo)要求
結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例或通過實(shí)驗(yàn)探究，了解氮及其重要化合物的主要性質(zhì)，認(rèn)識(shí)這些物質(zhì)在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)金屬、非金屬及其化合物的多樣性，了解通過化學(xué)反應(yīng)可以探索物質(zhì)性質(zhì)、實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化在自然資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)中的重要價(jià)值。
教材
分析
本節(jié)是人教版（2019版）必修第二冊(cè)第五章第二節(jié)氮及其化合物的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容主要包括：氮及氮的固定、一氧化氮和二氧化氮、氨和銨鹽、硝酸、酸雨及其防治。教材編排思路與上一節(jié)相似，首先介紹氮元素在元素周期表中的位置、氮的原子結(jié)構(gòu)知識(shí)，應(yīng)用前一節(jié)掌握的研究非金屬單質(zhì)性質(zhì)的基本思路預(yù)測(cè)氮的化學(xué)性質(zhì)，滲透條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響，引出自然界中氮循環(huán)及氮的固定對(duì)人類生存的重要意義。之后，根據(jù)物質(zhì)類別研究氮的化合物，包括一氧化氮、二氧化氮、硝酸、氨和銨鹽的化學(xué)性質(zhì)。以工業(yè)合成氨、工業(yè)制硝酸的生產(chǎn)原理為載體，應(yīng)用氧化還原反應(yīng)原理，設(shè)計(jì)含氮化合物的轉(zhuǎn)化，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到從一種原料轉(zhuǎn)化成多種產(chǎn)品，路徑之一是通過氧化還原反應(yīng)改變主要元素的化合價(jià)，提升“變化觀念”等學(xué)科核心素養(yǎng)。教材設(shè)置銨根離子的檢驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室制取氨的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生根據(jù)氨、銨根離子的性質(zhì)和反應(yīng)，選擇合適的試劑，設(shè)計(jì)檢驗(yàn)或者制取物質(zhì)的方案，提升其科學(xué)探究的能力。最后，教材編入“酸雨及其防治”內(nèi)容以及“測(cè)定雨水的pH”的研究與實(shí)踐活動(dòng)，綜合運(yùn)用硫和氮及其化合物的相關(guān)知識(shí)，尋求證據(jù)參與社會(huì)性議題的討論，分析硫酸工業(yè)、合成氨工業(yè)對(duì)社會(huì)發(fā)展的價(jià)值和對(duì)環(huán)境的影響，有意識(shí)地滲透資源合理利用和環(huán)境保護(hù)的意識(shí)。
本節(jié)教學(xué)情景素材非常豐富，如：“雷雨發(fā)莊稼”；氮的循環(huán)與氮的固定；工業(yè)合成氨、工業(yè)制硫酸（或硝酸）；氮肥的生產(chǎn)與合理使用；氯氣、氨氣等泄漏的處理；酸雨的成因與防治；汽車尾氣的處理等。教學(xué)內(nèi)容共安排三個(gè)課時(shí)：第一課時(shí)為氮?dú)馀c氮的固定，一氧化氮和二氧化氮，第二課時(shí)為氨和銨鹽，第三課時(shí)為硝酸和酸雨及防治。
本課時(shí)為第一課時(shí)的內(nèi)容，主要包括：氮及氮的固定、一氧化氮和二氧化氮。關(guān)于氮?dú)馀c氮的固定，介紹了氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的原因和氮?dú)庠谝欢l件下能發(fā)生的反應(yīng)，介紹了什么叫氮的固定，自然界怎樣實(shí)現(xiàn)固氮，人類怎樣實(shí)現(xiàn)人工固氮，由此介紹自然界中氮的循環(huán)，同時(shí)，利用“科學(xué)史話”欄目介紹了合成氨。
氮的氧化物，教材主要介紹一氧化氮和二氧化氮兩種氣體的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)，物理性質(zhì)中強(qiáng)調(diào)其毒性，說明都是大氣污染物，化學(xué)性質(zhì)介紹了一氧化氮與氧氣的反應(yīng)和二氧化氮與水的反應(yīng)，通過實(shí)驗(yàn)5-5，介紹二氧化氮溶于水的反應(yīng)，但實(shí)驗(yàn)步驟中注射器內(nèi)先充入的是一氧化氮?dú)怏w和水，再快速吸入空氣，讓學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和“思考于討論”教學(xué)思考，討論工業(yè)制硝酸的方法。
教學(xué)目標(biāo)
1.通過閱讀思考、討論交流，了解氮?dú)夥肿拥慕Y(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)，熟悉自然界中氮的固定方式和人工固氮的常用方法，了解氮的固定的重要意義，體會(huì)性質(zhì)決定用途的核心理念。
2.通過實(shí)驗(yàn)探究、原理分析，從氮的氧化物的類別及氮的化合價(jià)的角度了解一氧化氮和二氧化氮的主要性質(zhì)、用途及相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例，熟知氮的氧化物溶于水的反應(yīng)特點(diǎn)，感受化學(xué)變化的奇妙。
教學(xué)重、難點(diǎn)
重點(diǎn)：氮?dú)?、一氧化氮、二氧化氮的化學(xué)性質(zhì)
難點(diǎn)：NOx溶于水的計(jì)算
核心素養(yǎng)
宏觀辨識(shí)與微觀探析：根據(jù)氮的原子結(jié)構(gòu)知識(shí)，應(yīng)用前一節(jié)掌握的研究非金屬單質(zhì)性質(zhì)的基本思路預(yù)測(cè)氮的化學(xué)性質(zhì)，加強(qiáng)學(xué)生能從物質(zhì)的微觀層面理解其組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的聯(lián)系，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定應(yīng)用”的觀念。
科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：滲透條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響，認(rèn)識(shí)氮的固定對(duì)人類生存的重要意義。深刻理解化學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境之間的相互關(guān)系，能運(yùn)用已有知識(shí)和方法綜合分析化學(xué)過程對(duì)自然可能帶來的各種影響，權(quán)衡利弊勇于承擔(dān)責(zé)任，積極參與有關(guān)化學(xué)問題的社會(huì)決策。
科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：通過對(duì)噴泉實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)室制備氨氣的探討培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的化學(xué)核心素養(yǎng)，理解氨的噴泉實(shí)驗(yàn)原理，體會(huì)性質(zhì)決定用途的核心觀念。
學(xué)情分析
學(xué)生已學(xué)習(xí)了硫及其化合物的主要性質(zhì)及轉(zhuǎn)化，知道學(xué)習(xí)非金屬元素及其化合物的基本思路和方法，但對(duì)氮的氧化物某些性質(zhì)的原理分析及有關(guān)計(jì)算可能存在困難，教學(xué)時(shí)可根據(jù)學(xué)情，結(jié)合實(shí)例適當(dāng)進(jìn)行拓展和延伸。
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教學(xué)活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
環(huán)節(jié)一、
情景導(dǎo)入
生活情境
【回顧1】從元素化合價(jià)視角，簡述硫元素常見化合價(jià)及對(duì)應(yīng)的含硫物質(zhì)有哪些？
【學(xué)生】展示交流：硫元素常見化合價(jià)及對(duì)應(yīng)物質(zhì)有：-2（H2S）、0（S）、+2（Na2S2O3）、+4（SO2、H2SO3等）、+6（SO3、H2SO4等）。
【回顧2】硫元素的幾種化合物及其單質(zhì)存在下列轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)條件省略)，請(qǐng)寫出相應(yīng)轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式。
濃H2SO4SO2Na2SO3Na2S2O3S
【學(xué)生】板書：①Cu＋2H2SO4(濃)eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，
② SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
③Na2SO3+S=Na2S2O3
④Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O，
【教師】引導(dǎo)、評(píng)價(jià)。
【預(yù)習(xí)1】常溫下,氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的原因是什么？但在一定條件下可以與一些金屬和非金屬發(fā)生反應(yīng)，請(qǐng)舉例說明。
【學(xué)生1】在通常情況下，氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的原因是氮氮三鍵(N≡N)的鍵能大。
【學(xué)生2】在一定條件下，氮?dú)饪膳cO2、H2、Mg等反應(yīng)。
【教師】引導(dǎo)、板書：N2+O2eq \(=======,\s\up7(放電或高溫))2NO、N2＋3H22NH3、3Mg＋N2eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))Mg3N2。
【預(yù)習(xí)2】簡述工業(yè)上利用氮的氧化物制取硝酸的原理及注意事項(xiàng)？
【學(xué)生】工業(yè)上就是利用3NO2十H2O=2HNO3＋NO這一原理制取HNO3，為了提高NO2的吸收率，在吸收的過程中要補(bǔ)充適量的O2，所以總的吸收反應(yīng)可表示為：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3。NO與O2配比適當(dāng)時(shí)，也可以被水完全吸收。總的吸收反應(yīng)可表示為：4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3。
【導(dǎo)入】在自然界里，氮元素主要以氮分子的形式存在于空氣中，部分氮元素存在于動(dòng)植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)中，還有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸鹽和銨鹽中。在雷電的環(huán)境下，大自然中的一氧化氮或微生物生命活動(dòng)放出二氧化氮。產(chǎn)生的二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸，硝酸可以供制氮肥。觀看視頻“雷雨發(fā)莊稼”。（視頻見PPT）

回顧舊知，預(yù)習(xí)新知，創(chuàng)設(shè)生活真實(shí)情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和探究的欲望。
環(huán)節(jié)二、
氧氮?dú)馀c氮的固定
活動(dòng)一、氮元素的存在及氮的固定
【過渡】初中化學(xué)的學(xué)習(xí)中，我們知道氮?dú)饧s占空氣體積的4/5，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，通常情況下難以與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
【問題1】閱讀教材P11頁第一自然段，結(jié)合視頻素材，回答氮元素在自然界的存在方式是什么？
【學(xué)生1】在自然界里，氮元素主要以氮分子的形式存在于空氣中，部分氮元素存在于動(dòng)植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)中，還有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸鹽和銨鹽中。
【學(xué)生2】氮元素在自然界中有兩種存在形態(tài)：游離態(tài)【主要以氮?dú)夥肿拥男问酱嬖谟诳諝庵校s占78%（體積分?jǐn)?shù)）】和化合態(tài)（存在于動(dòng)植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)中，土壤、海洋的硝酸鹽和銨鹽中）。
【教師】評(píng)價(jià)、肯定。
【問題2】閱讀教材P11頁第二自然段內(nèi)容，思考什么是氮的固定？氮的固定有哪些方法？
【學(xué)生1】氮的固定是指將大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程。
【學(xué)生2】氮的固定分自然固氮和人工固氮兩種。自然固氮是大自然通過閃電釋放能量將氮?dú)廪D(zhuǎn)化為含氮的化合物（高能固氮），或者通過豆科植物的根瘤菌將氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氨（生物固氮）。通過人工方法將游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮的過程叫人工固氮，如工業(yè)合成氨等。
【學(xué)生3】氮的固定必須為將游離態(tài)的N2轉(zhuǎn)化為化合態(tài)含氮物質(zhì)的過程，為氧化還原反應(yīng)。
【教師】評(píng)價(jià)、投影：自然中的氮循環(huán)如下圖所示：
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練1】下列關(guān)于氮元素說法中，不正確的是（ ）
A．工業(yè)上氫氣和氮?dú)夂铣砂睂儆谌斯す痰?br>B．閃電時(shí)，大氣中氮的氧化物的生成屬于氮的固定
C．氮元素在自然界有游離態(tài)和化合態(tài)
D．非金屬單質(zhì)氮?dú)庠诨瘜W(xué)反應(yīng)中只能作氧化劑
【答案】D
【解析】A．氮的固定是指游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮的過程，工業(yè)上氫氣和氮?dú)夂铣砂睂儆谌斯す痰?，故A正確；B．閃電時(shí)，大氣中氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氮的氧化物屬于氮的固定，故B正確；C．氮元素在自然界有游離態(tài)(氮?dú)?和化合態(tài)(銨態(tài)氮和硝態(tài)氮等)，故C正確；D．非金屬單質(zhì)氮?dú)庠诨瘜W(xué)反應(yīng)中能作氧化劑，也能作還原劑，如氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)中，氮?dú)庾鬟€原劑，故D錯(cuò)誤；故選D。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練2】氮是動(dòng)植物生長不可缺少的元素，含氮化合物也是重要的化工原料。自然界中存在如圖所示的氮元素的循環(huán)過程，下列說法不正確的是( )
A．過程①“雷電作用”中發(fā)生的反應(yīng)是N2＋O2eq \(=====,\s\up7(放電))2NO
B．過程③“固氮作用”中，氮?dú)獗贿€原
C．⑤中涉及的反應(yīng)可能有2NOeq \\al(－,2)＋O2===2NOeq \\al(－,3)
D．⑥中涉及的反應(yīng)可能有2NOeq \\al(－,3)＋12H＋===N2↑＋6H2O
【答案】D
【解析】過程①“雷電作用”中氮?dú)馀c氧氣化合生成NO，即發(fā)生的反應(yīng)是N2＋O2eq \(=====,\s\up7(放電))2NO，A正確；過程③“固氮作用”中氮元素化合價(jià)降低，氮?dú)獗贿€原，B正確；⑤中NOeq \\al(－,2)被氧化為NOeq \\al(－,3)，涉及的反應(yīng)可能有2NOeq \\al(－,2)＋O2===2NOeq \\al(－,3)，C正確；⑥中氮元素化合價(jià)降低，NOeq \\al(－,3)被還原，涉及的反應(yīng)不可能為2NOeq \\al(－,3)＋12H＋===N2↑＋6H2O，因?yàn)榇朔磻?yīng)中只有元素化合價(jià)降低，沒有元素化合價(jià)升高，且電荷不守恒，故D錯(cuò)誤。
回歸教材，了解氮元素在自然界的存在，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問題，認(rèn)識(shí)環(huán)境保護(hù)和資源合理開發(fā)的重要性，具有可持續(xù)發(fā)展 意識(shí)和綠色化學(xué)觀念。
。
檢測(cè)與評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率。
活動(dòng)二、氮?dú)獾慕Y(jié)構(gòu)與性質(zhì)
【過渡】結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)，性質(zhì)決定用途。那么氮?dú)獾男再|(zhì)很穩(wěn)定，其原因時(shí)什么呢？
【問題1】討論：根據(jù)氮元素在周期表中的位置，推測(cè)氮?dú)獾慕Y(jié)構(gòu)及性質(zhì)有何特點(diǎn)？
【學(xué)生1】氮元素位于元素周期表的第二周期第ⅤA族，氮原子最外層有5個(gè)電子，既不容易得到3個(gè)電子，也不容易失去5個(gè)電子。氮原子一般通過共用電子對(duì)與其他原子相互結(jié)合構(gòu)成物質(zhì)。
【學(xué)生2】氮分子的電子式為，分子內(nèi)兩個(gè)氮原子間以共價(jià)三鍵(N≡N)結(jié)合，斷開該化學(xué)鍵需要較多的能量，所以氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，通常情況下很難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
【教師】評(píng)價(jià)、肯定。
【問題2】閱讀教材P11-12頁內(nèi)容，結(jié)合教材P12頁“科學(xué)史話”欄目，思考氮?dú)饩哂心男┲匾男再|(zhì)？
【學(xué)生1】物理性質(zhì)：氮?dú)馐菬o色、無味、難溶于水，密度（1.25g/L)與空氣相近，熔點(diǎn)-210℃，沸點(diǎn)-196℃，約占空氣體積的4/5。
【教師】評(píng)價(jià)、追問：根據(jù)氮?dú)獾姆肿咏Y(jié)構(gòu)，推測(cè)氮?dú)饪赡芫哂心男┗瘜W(xué)性質(zhì)？
【學(xué)生1】通常情況下，氮?dú)廨^穩(wěn)定，與其他物質(zhì)不反應(yīng)；但在放電或高溫下，能與氧氣反應(yīng)生成NO。
【學(xué)生2】交流并板書：N2＋O2eq \(=======,\s\up7(放電或高溫))2NO，N2體現(xiàn)還原性。
【學(xué)生2】板書：3Mg + N2 eq \(=====,\s\up7(點(diǎn)燃)) Mg3N2 ,N2體現(xiàn)氧化性。
【學(xué)生4】板書：N2+3H22NH3，N2體現(xiàn)氧化性（工業(yè)上合成氨）。
【教師】評(píng)價(jià)、強(qiáng)調(diào)1：氮?dú)庑再|(zhì)的“一惰性、兩反應(yīng)”。氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，通常狀況下，很難與其他物質(zhì)反應(yīng)，但是在一定條件下，也能與氫氣、氧氣等反應(yīng)。
【教師】強(qiáng)調(diào)2：氮元素是多價(jià)態(tài)元素，氮?dú)庵械爻?價(jià)，處于中間價(jià)態(tài)，故氮?dú)饧扔醒趸?與H2等反應(yīng))，又有還原性(與O2等反應(yīng))。
【教師】追問：根據(jù)氮?dú)獾男再|(zhì)，回答氮?dú)庥心男┯猛荆?br>【學(xué)生】用途：氮?dú)獬Ｓ米鞅Ｗo(hù)氣，如焊接金屬、填充燈泡、保存食品等；氮?dú)馐呛铣砂?、制硝酸的重要原料；液氮可用作制冷劑，?yīng)用于醫(yī)學(xué)、科技等領(lǐng)域。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練1】下列敘述錯(cuò)誤的是（ ）
A．氮元素位于元素周期表的第二周期，第VA族
B．氮元素主要以氮分子的形式存在自然界中
C．氮元素最外層有5個(gè)電子
D．氮分子中的兩個(gè)氮原子通過離子鍵結(jié)合
【答案】D
【解析】A．氮原子核外電子數(shù)為7，核外K、L層依次排有2、5個(gè)電子，氮元素位于元素周期表的第二周期、第VA族，A項(xiàng)正確；B．在自然界里，氮元素主要以氮分子的形式存在于空氣中，部分氮元素存在于動(dòng)植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)中，還有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸鹽和銨鹽中，B項(xiàng)正確；C．氮原子核外電子數(shù)為7，核外K、L層依次排有2、5個(gè)電子，即最外層有5個(gè)電子，C項(xiàng)正確；D．氮分子中兩個(gè)氮原子間以共價(jià)三鍵(N≡N)結(jié)合，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選D。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練2】下列關(guān)于N2的說法中錯(cuò)誤的是（ ）
A．豆科植物的根瘤菌將N2轉(zhuǎn)換為氮的化合物不屬于氮的固定
B．N2 + O2 =2NO，該反應(yīng)是汽車尾氣造成污染的主要原因之一
C．N2在空氣中約占空氣總體積的78%
D．在反應(yīng)：3Mg + N2 =Mg3N2中N2作氧化劑
【答案】A
【解析】A．豆科植物的根瘤菌將空氣中的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮，N是游離態(tài)氮元素變化為化合態(tài)，A錯(cuò)誤；B．汽車中的火花塞在打火過程中能引發(fā)氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)生成NO，產(chǎn)生的NO會(huì)導(dǎo)致空氣污染，B正確；C．氧氣約占空氣體積的21%，氮?dú)饧s占空氣體積的78%，C正確；D．在反應(yīng)：3Mg + N2 =Mg3N2中，氮由0價(jià)變?yōu)?3價(jià)，氮?dú)馐茄趸瘎?，D正確；故選A。
從物質(zhì)的微觀層面理解其組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的聯(lián)系，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定應(yīng)用”的觀念。
明確氮?dú)庠谔囟l件下可于某些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
檢測(cè)與評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率。
環(huán)節(jié)三、
一氧化氮和二氧化氮
活活動(dòng)一、一氧化氮和二氧化氮的性質(zhì)
【過渡】根據(jù)氮元素在周期表中的位置及原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知，氮元素有多種價(jià)態(tài)，可以形成多種氧化物。
【問題1】結(jié)合氮原子的結(jié)構(gòu)及氮元素化合價(jià)特點(diǎn)，思考氮元素形成氧化物的類型有哪些？
【學(xué)生1】NO2
N2O4
氮元素的化合價(jià)有-3、0、+1、+2、+3、+4、+5價(jià)，因此可形成的氧化物有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。
【學(xué)生2】N2O俗稱笑氣，具有麻醉作用，在氮的多種氧化物中只有N2O3和N2O5是酸性氧化物（酸酐），分別對(duì)應(yīng)亞硝酸（HNO2）和硝酸（HNO3）。
【學(xué)生3】常溫常壓，所有氮的氧化物均為有毒氣體。
【教師】評(píng)價(jià)、強(qiáng)調(diào)：氮元素的含氧酸有HNO3和HNO2兩種，對(duì)應(yīng)的酸性氧化物（酸酐）分別為N2O5和N2O3，其它氮的氧化物均不是酸性氧化物。
【問題2】討論：閱讀教材P13頁內(nèi)容，完成教材P13頁【實(shí)驗(yàn)5-5】（觀看實(shí)驗(yàn)視頻），思考一氧化氮和二氧化氮具有哪些重要的性質(zhì)？
【教師】演示【實(shí)驗(yàn)5-5】，投影表格。
【學(xué)生1】觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，完成表格內(nèi)容，展示交流：
實(shí)驗(yàn)
裝置
實(shí)驗(yàn)
操作
在一支50 mL的注射器里充入20mLNO，然后吸入5mL水，用乳膠管和彈簧夾封住管口，振蕩注射器，觀察現(xiàn)象。
打開彈簧夾，快速吸入10 mL空氣后夾上彈簧夾，觀察現(xiàn)象，然后振蕩注射器，再觀察現(xiàn)象。
現(xiàn)象
無明顯現(xiàn)象
振蕩前：無色氣體變紅棕色
振蕩后：紅棕色變?yōu)闊o色
【學(xué)生2】NO為無色無味的有毒氣體，難溶于水，常溫下，NO不穩(wěn)定，具有還原性，易被氧化：2NO＋O2===2NO2。故只能用排水法收集。
【學(xué)生3】NO2為紅棕色、有刺激性氣味的氣體，有毒，溶于水時(shí)與水發(fā)生歧化反應(yīng)：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。故只能用向上排空氣法收集。
【教師】評(píng)價(jià)、強(qiáng)調(diào)：NO2雖不是酸性氧化物，但能與NaOH溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，請(qǐng)寫出有關(guān)反應(yīng)方程式。
【學(xué)生4】板書：2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O。
【教師】強(qiáng)調(diào)：NO和NO2都不是酸性氧化物，NO與堿、酸都不能反應(yīng)生成鹽和水，屬于不成鹽氧化物；NO2與堿溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成兩種鹽，也不屬于酸性氧化物。
【對(duì)應(yīng)練習(xí)1】最新的病毒學(xué)研究證實(shí)，一氧化氮對(duì)SARS病毒有直接抑制作用。下列關(guān)于一氧化氮的敘述正確的是( )
A．一氧化氮是一種紅棕色氣體
B．常溫常壓下，一氧化氮不能與空氣中的氧氣直接化合
C．一氧化氮可由氮?dú)夂脱鯕庠诜烹姉l件下直接化合得到
D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集
【答案】C
【解析】NO是一種無色難溶于水的氣體，可以用排水法收集；常溫常壓下，NO容易與氧氣直接化合生成NO2。
【對(duì)應(yīng)練習(xí)2】下列有關(guān)NO2的說法中正確的是( )
A．NO2能與水反應(yīng)生成硝酸，在反應(yīng)中NO2只是還原劑
B．除去O2中混有的NO2，可將混合氣體通過水，將NO2溶解
C．NO2與溴蒸氣的鑒別可用NaOH溶液，溶于NaOH溶液得無色溶液的是NO2，得橙色溶液的為溴蒸氣
D．在NO2與水的反應(yīng)中氧化劑與還原劑的質(zhì)量之比為1∶2
【答案】D
【解析】除去O2中混有的NO2，將混合氣體通過水，NO2溶解的同時(shí)又生成新的雜質(zhì)NO，且NO又能與O2反應(yīng)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；NO2、溴蒸氣分別與NaOH溶液反應(yīng)均得無色溶液，所以NaOH溶液無法鑒別NO2與溴蒸氣，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。
從化合價(jià)視角，初步了解氮的氧化物及部分性質(zhì)。
通過對(duì)觀察記錄的實(shí)驗(yàn)信息進(jìn)行加工并獲得結(jié)論；通過交流實(shí)驗(yàn)探究的成果，提出進(jìn) 一步探究或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的設(shè)想；培養(yǎng)尊重事實(shí)和證據(jù)、獨(dú)立思考、敢于質(zhì)疑和批判的創(chuàng)新精神。
檢測(cè)與評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率。
活
活活動(dòng)二、探究一氧化氮和二氧化氮與水的反應(yīng)及計(jì)算
【過渡】上述實(shí)驗(yàn)中，如果將注射器中的NO充分轉(zhuǎn)化，可以采取什么措施？下面我們來進(jìn)一步探究氮的氧化物與水的反應(yīng)特點(diǎn)。
【問題1】探究：聯(lián)系NO2、NO的性質(zhì)，若將充滿NO2、NO的試管分別倒置于水槽中（如下圖），并通過導(dǎo)管通入少量的氧氣有何現(xiàn)象？并分析其原理。
【學(xué)生1】圖1中紅棕色氣體逐漸變?yōu)闊o色，試管內(nèi)液面上升，持續(xù)通入適量O2，試管內(nèi)可充滿水。當(dāng)V(NO2)∶V(O2)＝4∶1時(shí)，NO2完全轉(zhuǎn)化成HNO3。
【學(xué)生2】圖2無色氣體先變成紅棕色，后逐漸變?yōu)闊o色，試管內(nèi)液面上升，持續(xù)通入適量O2，試管內(nèi)可充滿水。當(dāng)V(NO)∶V(O2)＝4∶3時(shí)，NO完全轉(zhuǎn)化成HNO3。
【教師】評(píng)價(jià)、強(qiáng)調(diào)：利用此原理可以將NO、NO2全部轉(zhuǎn)化為硝酸。
【問題2】拓展探究：結(jié)合教材P13頁“思考與討論”，思考氮的氧化物溶于水的相關(guān)原理是什么？對(duì)工業(yè)上生產(chǎn)硝酸有什么啟示？
【教師】引導(dǎo)、板書：氮的氧化物溶于水的相關(guān)原理：
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ①
2NO＋O2===2NO2 ②
由方程式①×2＋②得：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 ③
由方程式①×2＋②×3得：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 ④
【教師】追問：NO2氣體溶于水時(shí)僅涉及反應(yīng)①：剩余氣體是什么？
【學(xué)生】剩余氣體為NO。
【教師】投影表格、強(qiáng)調(diào)：NO2和O2的混合氣體溶于水時(shí)涉及反應(yīng)③，且存在下列幾種情況，請(qǐng)完成表格內(nèi)容。
【學(xué)生】完成表格內(nèi)容，展示交流：
x＝V(NO2)/V(O2)
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