高中化學(xué)人教版 (2019)必修 第二冊(cè)第二節(jié) 氮及其化合物優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)及反思

這是一份高中化學(xué)人教版 (2019)必修 第二冊(cè)第二節(jié) 氮及其化合物優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)及反思，共8頁(yè)。教案主要包含了學(xué)習(xí)目標(biāo)，核心素養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)5-5，思考與討論，課堂練習(xí)等內(nèi)容，歡迎下載使用。
第2節(jié) 氮及其化合物


第1課時(shí) 氮?dú)馀c氮的固定 一氧化氮和二氧化氮





本節(jié)是人教版第五章第二節(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。教材首先根據(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)，滲透條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響，引出氮的固定對(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(guò)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)。


《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017版)》對(duì)本節(jié)的要求：結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例或通過(guò)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(guò)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。其情景素材建議為：“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。因此內(nèi)容安排三個(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，第硝酸和酸雨及防治。本節(jié)為第一課時(shí)的內(nèi)容。





【學(xué)習(xí)目標(biāo)】


1、了解氮元素的存在及氮的固定。


2、掌握NO、NO2的性質(zhì)。


3、了解NO、NO2、O2溶于水的簡(jiǎn)單計(jì)算（對(duì)生成硝酸的啟示）。





【核心素養(yǎng)】


1、通過(guò)學(xué)習(xí)氮及氮的氧化物的知識(shí)培養(yǎng)學(xué)生論據(jù)推理與模型認(rèn)知的化學(xué)核心素養(yǎng)。


2、通過(guò)氮的氧化物溶于水的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步訓(xùn)練學(xué)生的操作技能，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)。





1、氮?dú)?、一氧化氮、二氧化氮的化學(xué)性質(zhì)為重點(diǎn)。


2、NOx溶于水的計(jì)算為難點(diǎn)。





多媒體、注射器、NO





【引入】


氮元素位于元素周期表的第二周期，VA族。氮原子的最外層有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。一般通過(guò)共用電子對(duì)與其他原子結(jié)合。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。





【講解1】


一、氮?dú)?br/>

(1) 氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)


(2) 氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì) 氮?dú)獾慕Y(jié)構(gòu)


氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)_____，通常很難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。


① 還原性：氮?dú)馀c氧氣的反應(yīng)，其化學(xué)方程式為 。


② 氧化性


a. N2與H2反應(yīng)生成NH3，化學(xué)方程式為 。


b. 在點(diǎn)燃條件下與Mg反應(yīng)，方程式為 。


【講解2】


二、氮的固定


(1) 含義: 將大氣中_______的氮轉(zhuǎn)化為_(kāi)__________的過(guò)程叫做氮的固定。


(2) 分類:





【視頻】雷雨發(fā)莊稼


【講解3】


三、一氧化氮和二氧化氮


(1) 物理性質(zhì)











(2) 化學(xué)性質(zhì)【實(shí)驗(yàn)5-5】


結(jié)論：在一定條件下，NO與NO2可以相互轉(zhuǎn)化。


反應(yīng)的化學(xué)方程式為


①NO→NO2: _____________________;


②NO2→NO: __________________________(工業(yè)制取硝酸)。


【思考與討論】


實(shí)驗(yàn)5-5發(fā)生了哪些化學(xué)反應(yīng)？如果將注射器中的NO充分轉(zhuǎn)化，可以采取什么措施？上述實(shí)驗(yàn)對(duì)工業(yè)生成硝酸有什么啟示？


【講解3】


工業(yè)生成硝酸的啟示


(1) 原理


解答氮的氧化物溶于水的計(jì)算問(wèn)題首先明確原理，無(wú)論是單一氣體(NO2)，還是NO、NO2、O2中的兩者或三者的混合氣體，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是3NO2+H2O = 2HNO3+NO，2NO+O2 = 2NO2，故若有氣體剩余只能是NO或O2，不能是NO2。











【思考與討論】


(1) NO和NO2分別采用什么方法收集？








(2)NO2轉(zhuǎn)化為NO的變化中，NO2只能作氧化劑嗎?








【總結(jié)】








【課堂練習(xí)】


1. 如圖所示的試管中裝有12 mL NO，然后間歇緩慢地通入8 mLO2。有關(guān)最終狀態(tài)的描述：①試管內(nèi)氣體呈紅棕色，②試管內(nèi)氣體呈無(wú)色，③試管內(nèi)液面不變，④試管內(nèi)液面上升，⑤試管內(nèi)氣體是O2，⑥試管內(nèi)氣體是NO。其中正確的是( )





A． ①③ B． ②④⑤ C． ②④⑥ D． ②③⑤


2. 同溫同壓下，在3支相同體積的試管中分別充有等體積混合的兩種氣體，它們是①NO和NO2，②NO2和O2，③NO和N2?，F(xiàn)將3支試管均倒置于水槽中，充分反應(yīng)后，試管中剩余氣體的體積分別為V1、V2、V3，則下列關(guān)系正確的是( )


A．V1>V2>V3 B．V1>V3>V2


C．V2>V3>V1 D．V3>V1>V2


3. 在容積為672 mL的燒瓶中充滿NO和NO2的混合氣體，將其倒立在水槽里，去塞后再通入280 mL氧氣，恰好完全反應(yīng)，且液體充滿燒瓶(氣體體積都已折合為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)，下列有關(guān)敘述正確的是( )


A． 總反應(yīng)為NO＋NO2＋O2＋H2O === 2HNO3


B． 總反應(yīng)為4NO＋8NO2＋5O2＋6H2O === 12HNO3


C． 生成硝酸的物質(zhì)的量濃度均為0.030 ml·L－1


D． 生成硝酸的物質(zhì)的量濃度約為0.060 ml·L－1


4. 用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：


NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O


2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O


現(xiàn)有V L某NaOH溶液能完全吸收n ml NO2和m ml NO 組成的大氣污染物。


（1）所用燒堿溶液的物質(zhì)的量濃度至少為 ml·L-1


（2）若所得溶液中（NO3-：NO2-）=1：9，則原混合氣體中NO2和NO的物質(zhì)的量之比n:m= 。





顏色
狀態(tài)
氣味
密度
溶解性
_____
氣體
_____
密度與空氣接近
___溶于水
物質(zhì)
顏色
狀態(tài)
氣味
毒性
水溶性
NO

氣體

有毒
___溶于水
NO2

氣體

有毒
___溶于水
實(shí)驗(yàn)


裝置
實(shí)驗(yàn)


操作
在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO，然后吸入5mL


水，用乳膠管和彈簧夾封住管口，振蕩注射器
打開(kāi)彈簧夾，快速吸入10 mL空氣后夾上彈簧夾，觀察現(xiàn)象，然后再振蕩注射器
現(xiàn)象




振蕩后________________
1、 NO與O2同時(shí)通入水中


2NO+O2===2NO2 ①


3NO2+H2O===2HNO3+NO ②


①×3+②×2 總的化學(xué)方程式為 4NO+3O2+2H2O===4HNO3
② NO2和O2混合氣體溶于水的計(jì)算


3NO2+H2O===2HNO3+NO ①


2NO+O2===2NO2 ②


①×2+② 總的化學(xué)方程式為 4NO2+O2+2H2O===4HNO3