88教案网

你的位置: 教案 > 高中教案 > 导航 > 生产生活中的含氮化合物

高中经济生活的教案

发表时间:2020-09-23

生产生活中的含氮化合物。

一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备,教师要准备好教案,这是每个教师都不可缺少的。教案可以让学生更好的消化课堂内容,有效的提高课堂的教学效率。写好一份优质的教案要怎么做呢?小编特地为大家精心收集和整理了“生产生活中的含氮化合物”,仅供参考,希望能为您提供参考!

第2单元生产生活中的含氮化合物
第2单元课时1氮氧化物的产生及转化
一、学习目标
1.掌握N2、NO和NO2的重要性质;
2.了解氮氧化物的用途及对大气的污染,知道硝酸型酸雨形成的过程和防治方法。
3.从“雷雨发庄稼”原理中学会推理的科学方法。
4.通过比较NO和NO2的性质学会类比的科学方法。
5.提高环保意识,培养爱护环境的态度,形成与大自然友好相处的情感。
二、教学重点及难点
教学重点:N2、NO、NO2的化学性质及对环境的影响。
教学难点:NO2与H2O的反应。
三、设计思路
在单元内容学习之前,利用多种方式向学生展现氮元素对于人类生产生活的重要性,激发他们学习本单元知识的浓厚兴趣。本课时教学内容由自然界常见的闪电过程所引发的化学反应入手,用“一分为二”的观点组织教学内容。氮氧化物的产生和转化产物既可以促进植物生长,同时它也会引起硝酸型酸雨和光化学烟雾,而给人类带来一定的危害。为了趋利避害,引导学生在学习氮气、一氧化氮和二氧化氮性质的基础上,提出一些解决此类环境污染问题的主要办法,以提高他们的环保意识,形成与大自然友好相处的情感。教学中,用“魔鬼谷”的材料激发学生对“雷雨发庄稼”原理的探究,从而对本节知识内容作一小结。而“氮氧化物对环境的影响”应该建立在学生调查研究的基础上,通过师生之间的讨论和“汽车尾气处理”知识的拓展,学生可以形成一定的辩证思想和问题解决能力。
四、教学过程
[引入]氮是生命的基础,在我们的生产生活中无处不在,发挥着不可取代的作用。(ppt2~4)
[提问]氮元素在自然界以什么形式存在?
[回答]以游离态形式存在于空气中,以化合态形式存在于多种无机物及有机物中。
[板书]一、氮气(ppt5~7)
1.氮元素的存在
[观察与思考]美丽的闪电除了给我们带来的视觉和听觉上的冲击,还带来了什么?
[板书]2.氮元素的固定
(1)与氧气反应:N2+O2=2NO
[视频]氮气与氧气在通电情况下的反应。
[过渡]游离态的氮气植物无法吸收,只有“固定”下来的化合态的氮元素经过一定形式的转化,才有可能被植物吸收利用。在这些转化的过程中,一氧化氮和二氧化氮就是两种重要的中间产物。
[板书]二、一氧化氮和二氧化氮(ppt8~9)
1.NO和NO2的物理性质:
[展示]展示一瓶NO和一瓶NO2,描述其物理性质
[小结]NO:无色、无味、微溶于水的有毒气体。
[辨证思维拓展材料]少量一氧化氮有利于人体健康。
NO2:红棕色、有剌激性气味的有毒气体,密度比空气大,易液化,易溶于水。
[板书]2.NO和NO2的化学性质
(1)NO不与水反应,在常温下易与O2化合生成NO2: 
2NO+O2=2NO2
(2)NO2难被O2氧化,易与水反应生成HNO3和NO。
3NO2+H2O=2HNO3+NO
[材料分析]在新疆和青海交界处有一狭长山谷,每当牧民和牲畜进入后,风和日丽的晴天顷刻间电闪雷鸣,狂风大作,人畜往往遭雷击倒下。奇怪的是这里的牧草茂盛,四季常青,被当地牧民称为“魔鬼谷”。请同学们用简单的化学方程式来解释此地牧草茂盛的原因。
“雷雨发庄稼”的科学道理:(ppt11)
N2+O2=2NO
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
硝酸硝酸盐
[拓展视野]氮的其它氧化物:(ppt12)
N2O俗名笑气,是一种麻醉剂;
N2O3是亚硝酸(HNO2)的酸酐;
N2O4是无色气体;
N2O5是硝酸的酸酐,是一种白色固体。
[板书]3.氮氧化物的用途:
制氮肥、硝酸等。人体中极少量NO会促进血管扩张,防止血管栓塞。
[知识小结]氮气及其氧化物的化学性质(ppt13)
[过渡]氮氧化物在被人类利用的同时,也给我们的生存环境带来了一定的伤害。我们应该怎样利用所学的知识来对这些环境污染问题进行防治呢?
[板书]三、氮氧化物对环境的污染和防治(ppt14~16)
[阅读和讨论]阅读教材第97页,试讨论大气中氮氧化物的来源、危害和防治方法。(ppt16)WWW.jAB88.Com

氮肥的生产
[小结]来源金属的冶炼
汽车等交通工具的使用
形成硝酸型酸雨
危害造成光化学烟雾
破坏臭氧层。
使用清洁能源
防治汽车尾气转化
化肥、硝酸废气处理
其他措施。
[问题解决]汽车尾气(含烃类、CO、NO和NO2等)是城市主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气管装上催化转化器,使NO或NO2与CO反应

生成可参与大气生态循环的无毒气体,请用相应的化学方程式来表示
2CO+NO=2CO2+N2
4CO+2NO2=4CO2+N2
[交流与讨论]制硝酸的过程中发生了下面的反应,理论上通过多次循环吸收,可使原料充分利用,并减少污染物的排放以保护环境。(PPT18-19)
2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO
试讨论NO2或NO与O2以何种物质的量比通入水中能恰好被水完全吸收?
4NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO3
[作业]1.教材第102页:练习与实践第2(2)题;
2.调查研究:了解氮氧化物对环境的影响。

相关阅读

第二单元《生产生活中的含氮化合物》


第二单元《生产生活中的含氮化合物》
【学海导航】
一、氮气和氮氧化物
1.氮气:无色无味、难溶于水的气体。空气中78%(体积分数)是氮气。
氮分子(N2)为双原子分子,结构稳定,决定了氮气性质的稳定性,常温下氮气很稳定,很难与其它物质发生反应,因此,生产上常用氮气作保护气。但这种稳定是相对的,在一定条件下(如高温、放电等),也能跟某些物质(如氧气、氢气等)发生反应。
N2+O22NO
N2+3H22NH3
2.固氮作用:游离态氮转变为化合态氮的方法。
途径举例
自然固氮→闪电时,N2转化为NO
生物固氮→豆科作物根瘤菌将N2转化为化合态氮
工业固氮→工业上用N2和H2合成氨气
3、氮氧化物(NO和NO2):

NONO2
色、态(常温下)无色气体红棕色气体
气味没有气味刺激性气味
毒性有毒有毒
重要反应2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
氮氧化物对环境的污染、危害及防治措施①硝酸型酸雨的产生及危害
②造成光化学烟雾的主要因素③破坏臭氧层
措施:使用洁净能源,减少氮氧化物的排放;为汽车安装尾气转化装置;处理工厂废气
氮的氧化物是大气污染气体,常用碱液
(NaOH溶液)吸收。
二、氮肥的生产和使用
1、氨的合成:N2+3H22NH3
2、氨气的物理性质:
氨气是无色、有刺激性气味的气体,在标准状况下,密度是0.771g.L-1,比空气小。氨易液化,液氨气化时要吸收大量的热,使周围温度急剧下降,所以液氨可作致冷剂。
氨极易溶于水,常温常压下,1体积水中大约可溶解700体积的氨气。氨的水溶液称氨水。计算氨水的浓度时,溶质应为NH3。
3、氨的化学性质:
(1)氨溶于水时,大部分氨分子和水分子形成一水合氨分子(NH3H2O)。一水合氨分子(NH3H2O)不稳定,受热时分解为氨气和水。
NH3+H2ONH3H2O
NH3H2ONH4++OH-
氨水显弱碱性。
比较液氨与氨水:
名称液氨氨水
形成氨降温加压
液化氨溶于水

物质分类纯净物混合物
成分NH3NH3、NH3H2O、H2O、NH4+、OH-、H+
(2)氨具有弱碱性,可以与酸(硫酸、硝酸、盐酸等)反应,生成铵盐。
NH3+H+=NH4+
(3)与氧气反应(具有还原性)
氨气在催化剂(如铂等)、加热的条件下,生成一氧化氮和水,并放出热量。此反应是放热反应,是工业制硝酸的基础。
4NH3+5O24NO+6H2O
4、铵盐:由铵离子和酸根离子构成的盐。
如:硫酸铵【(NH4)2SO4,俗称硫铵,又称肥田粉】,氯化铵【NH4Cl,俗称氯铵】,硝酸铵【NH4NO3,俗称硝铵】,碳酸氢铵【NH4HCO3,俗称碳铵】,它们都是白色、易溶于水的晶体。铵盐属于铵态氮肥。常用氮肥有硝态氮肥和尿素【CO(NH2)2】
①铵盐受热易分解:
NH4ClNH3+HCl
NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑
②铵盐能与碱反应放出氨气:
NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O
▲铵态氮肥,要避免与碱性肥料混合施用。
5、实验反思:①喷泉实验的实质是什么?氨气为什么可做喷泉实验?是否只有氨气才能做该实验?
②用氯化铵和氢氧化钙固体混合共热制氨气,应使用什么实验装置?注意哪些问题?
三、硝酸:
1、硝酸的工业制法:氨催化氧化法
原理:4NH3+5O24NO+6H2O
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
总反应式:NH3+2O2=HNO3+H2O
2、硝酸的物理性质:
纯硝酸为无色有刺激性气味的液体,沸点较低(83℃),易挥发,在空气中遇水蒸气形成硝酸的小液滴而呈白雾状。98%以上的浓硝酸称为“发烟硝酸”,69%的硝酸溶液称为浓HNO3。浓HNO3由于HNO3分解产生的NO2溶于硝酸中而一般呈黄色。
3、硝酸的化学性质:
(1)不稳定性:4HNO34NO2+2H2O+O2
硝酸越浓越易分解,因此浓HNO3应存放在棕色试剂瓶中。
(2)强酸性:具有酸的通性。
(3)强氧化性:HNO3中的+5价N元素处于最高价态,具有很强的氧化性。
如:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O
C+4HNO3(浓)=CO2+4NO2+2H2O
钝化作用:常温下,浓HNO3使Fe、Al钝化。
4、氮及其化合物的性质和转化关系:
NH4NO3NH3HNO3

N2NONO2
5、自然界中氮的循环:

雷电细菌分解
遗体
固氮
作用遗体

【例题解析】
【例题1】(12分)下图中,A是一种无色液体,G是极易溶于水的碱性气体,Y是胃酸的主要成分,K是不溶于稀硝酸的白色沉淀,反应⑤是工业制X的主要反应之一。

请按要求填空:
(1)写出下列物质的化学式:A:,E:F:,Y:。
(2)反应⑤的化学方程式为:。
(3)1molB通过反应②得到1molF,B中F的质量分数为72%,则B的化学式为:。
分析:解题要寻找突破口,如“G是极易溶于水的碱性气体”,中学阶段只能是NH3,“Y是胃酸的主要成分”,推知Y是HCl;反应⑤是以氨为原料制取X,联想工业制硝酸的原理,可推出C是O2,J是NO,A是H2O,再推知D是H2,E是N2,X是HNO3,I是AgNO3,K是AgCl,H是NO2。反应⑤是:4NH3+5O24NO+6H2O,反应⑥是:3NO2+H2O=2HNO3+NO。(3)中1molB通过反应②得到Ag和N2,从已知条件出发,B中F的质量分数为72%,从而推知F的化学式为AgN3。
【答案】(12分)(1)H2ON2AgHCl(2)4NH3+5O24NO+6H2O(3)AgN3,
【例题2】汽车尾气(含有烃类、CO、SO2与NO等物质)是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO与NO反应,生成可参与大气生态环境循环的无毒气体,并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。
(1)写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式
(2)“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度,其原因是
(3)控制城市空气污染源的方法可以有(多选扣分)
a开发氢能源b使用电动车
c植树造林d戴上呼吸面具
分析:解此题,一方面应从反应物自身的性质入手,汽车尾气中,CO具有较强的还原性,NO具有较强的氧化性,一定条件下,可能发生氧化还原反应;另一方面,应紧扣题意,寻找突破口,由“生成可参与大气生态循环的无毒气体”,推出生成产物为CO2和N2。
【答案】(1)2CO+2NO2CO2+N2,
(2)SO2转化成SO3,产生硫酸酸雾。
(3)a、b。
【例题3】在下图装置中,烧瓶中充满干燥气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹f,烧杯中的液体b呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶.则a和b分别是()
分析:此题考查形成喷泉的实验,从而了解形成喷泉的实质,是要形成内外气压差。
【答案】(BD)
【例题4】在100mlNaOH溶液中加入NH4NO3和(NH4)2SO4的固体混合物,加热充分反应。右图表示加入的混合物质量和产生的气体体积(标准状况)的关系,试计算:
(1)NaOH溶液的物质的量浓度
(2)当NaOH溶液的体积为140mL,固体混合物质量是51.6g时,充分反应后,生成气体的体积为多少升?
(3)当NaOH溶液体积为180mL时,固体混和物的质量为51.6g时,充分反应后,生成气体的体积为多少升?
解析:(1)由图可见:34.4g混合物和100mLNaOH溶液恰好完全反应。
n(NaOH)=n(NH3)==0.5mol
c(NaOH)===5.00mol/L
(2)V(NaOH)=140mL完全反应所需固体质量
==48.16g51.6g,
因固体过量,所以
V(g)=22.4Lmol-1×5molL-1×0.14L=15.68L
(3)V(NaOH)=180mL完全反应所需固体质量
==61.92g51.6g,故NaOH过量,固体51.6g完全反应,=
V(g)=16.8L
【答案】:(1)5.00mol/L(2)15.68L(3)16.8L。

【习题精练】
一、选择题:(每小题只有一个选项正确)
1、据称2004年冬季将是自1869年人类有气象观测记录以来的四大暖冬之最。江苏气温预计较常年偏高4~6℃。这与下列各组中的两种气体在大气中的含量都有关系的是:()
A.SO2、CO2B.NO2、CO
C.CO2、CH4D.NO、O3
2、美国三位医学教授因发现X物质在人体血管系统内具有传送信号的功能而荣获1998年度诺贝尔生理学或医学奖。因此X物质被誉为“生物信使分子”。已知X是一种奇电子数分子,也是一种污染大气的无色气体,且能使血红蛋白失去携氧能力。则X是:()
A.COB.HFC.CO2D.NO
3、起固氮作用的化学反应的是:()
A.工业上用氮气和氢气合成氨气
B.一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮
C.氨气经催化氧化生成一氧化氮
D.由氨气制碳酸氢氨和硫酸氨
4、在标准状况下,①HCl②NH3③SO2④NO2分别充满容积相同的烧瓶做喷泉实验,都获成功,则生成溶液物质的量浓度相同的是:()
A.①②③B.①②③④
C.①②④D.①②
5、在NO2与水的反应中,水:()
A.是还原剂
B.是氧化剂
C.既是氧化剂又是还原剂
D.既不是氧化剂又不是还原剂
6、密度为0.91gcm-3的氨水,质量百分比浓度为25%(即质量分数为0.25),该氨水用等体积的水稀释后,溶液中溶质的质量分数为()
A.等于12.5%B.大于12.5%
C.小于12.5%D.无法确定
7、在NH3、HNO3、H2SO4的工业生产中,具有的共同点是:()
A.使用吸收塔设备
B.使用尾气吸收装置
C.使用H2作原料
D.使用催化剂
8、工业废气中氮氧化合物是造成污染的主要来源。为治污,工业上通常通入NH3与之发生下列反应:NOX+NH3→N2+H2O。现有NO、NO2的混合气3L,可用同温同压下的3.5LNH3恰好使其完全转化为N2,则原混合气体中NO和NO2的物质的量之比:()
A.1:3B.2:1
C.1:1D.1:4
9、限用一种试剂,经过一次性实验就能鉴别下列四种溶液:Na2CO3、(NH4)2SO4、NH4Cl、KNO3,应选用:()
A.AgNO3溶液 B.NaOH溶液
C.Ba(OH)2溶液D.盐酸
10、InorganicSyntheses一书中,有一如右图所示的装置,用以制备某种干燥的纯净气体。该装置中所装的药品正确的是:()
A.A中装浓硫酸,B中装浓盐酸
B.A中装浓盐酸,B中装浓硫酸
C.A中装氢氧化钠浓溶液,B中装浓氨水
D.A中装浓氨水,B中装氢氧化钠浓溶液
11、对下列事实的解释正确的是:()
A.浓硝酸在光照下变黄,证明硝酸不稳定,且产物有红棕色气体可溶于浓硝酸
B.向某溶液中加入氯化钡溶液和稀硝酸,生成白色沉淀,则原溶液一定含有SO42-
C.常温下,将铜放入浓硫酸中无明显变化,说明铜在冷的浓硫酸中钝化
D.氯气使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝,说明氯气可与淀粉反应
12、在某100mL混合液中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4molL-1和0.1molL-1。向该混合液中加入1.92g铜粉,加热,待充分反应后,所得溶液中的Cu2+的物质的量浓度(molL-1)是:()
A.0.15B.0.225C.0.35D.0.45
二、填空题:
13.制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置已略去)。
⑴写出实验室制取氨气的化学方程式:
.
⑵收集氨气用法,要得到干燥的氨气可选用作干燥剂。
⑶用图1装置进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干燥氨气,引发水上喷的操作是该实验的原理是.
⑷如果只提供如图2的装置,请说明引发喷泉的方法。
.
14.A、B、C、D均为中学所学的常见物质且均含有同一种元素,它们之间的转化关系如下图所示(反应条件及其他物质已经略去):

(1)若A、D的水溶液均能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,且D为强酸,则A、D分别为(填写化学式)A:,D:。
写出A→B转化的化学方程式:。
(2)若A的水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,D的稀溶液能使蓝色的湿润石蕊试纸变红。则A为,写出A→B转化的化学方程式:
15.NO分子因污染空气而臭名昭著。近年来,发现少量的NO在生物体内许多组织中存在,它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能,而成为当前生命科学的研究热点,NO亦被称为“明星分子”。请回答下列问题。
(1)NO对环境的危害在于(填以下项目的编号)
A.破坏臭氧层
B.高温下能使一些金属被氧化
C.造成酸雨
D.与人体血红蛋白结合
(2)在含Cu+离子的酶活化中心中,亚硝酸根离子(NO2-)可转化为NO,写出Cu+和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式:。
(3)在常温下,把NO气体压缩到100个大气压,在一个体积固定的容器里加热到50℃,发现气体的压力迅速下降,压力降至略小于原压力2/3就不再改变,已知其中一种产物为N2O,写出上述变化的化学方程式:。
16.人类也可主动地参与氮循环,合成氨工业就是参与上图过程①的手段之一,氮肥的生产和使用促进了植物体内蛋白质和核酸的合成,使农业生产取得了飞速发展,以天然气为原料合成氨是新的生产氮肥的方法,它具有污染小、成本低等诸多优点。其过程大体如下:

(1)请写出用天然气制备氢气的化学方程式:
(2)写出合成尿素[CO(NH2)2]反应的化学方程式:
(3)某工厂以标准状态下的含CH489.6%的天然气100m3为原料经过上述过程,只生产NH4NO3,不生产尿素,若生产中氮元素无损失,求最多可制得NH4NO3化肥的质量。

17.下图是铜与稀硝酸反应的两个实验装置图,请回答下列问题:

(1)铜与稀硝酸反应的离子方程式______

(2)I实验装置中能否证明铜与稀硝酸反应生成的是NO气体______________(填“能”或“不能”),简述理由____________

(3)若用Ⅱ实验装置进行实验,以证明铜与稀硝酸反应生成的气体是NO,则:检查气密性的操作是__________________________________
_________________________。
在烧杯中加入一定体积的稀硝酸,打开止水夹,用注射器慢慢抽取干燥管内的空气,稀硝酸沿着干燥管慢慢上升,直到充满整个干燥管,停止抽拉注射器,关闭止水夹,观察干燥管内的现象__________________________________
_______________________________________。反应停止后,打开止水夹,用注射器抽取干燥管内的气体(事先已将注射器内原有的空气推出),关闭止水夹后取下注射器,并抽取一定量的空气,观察到的现象是_______________
__。
(4)上述实验完成后,将注射器内的气体通入到NaOH溶液中,其目的是__________________
_______________。
18.某化肥厂用NH3为原料制取硝酸,再进一步制取NH4NO3。已知:由NH3制取HNO3时的产率为88%;由NH3与HNO3反应生成NH4NO3的产率为98%。若用100tNH3制取硝酸铵,则用于制硝酸的氨的质量为多少吨?可制得硝酸铵多少吨?

【答案】
一、选择题:(每小题只有一个选项正确)
1、C2、D3、A4、B5、D6、C
7、D8、A9、C10、B11、A12、B
二、填空题:
13.⑴2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O
⑵向下排空气,碱石灰
⑶打开止水夹,挤出胶头滴管中的水;氨气极易溶于水,致使烧瓶内气体压强迅速减小。
⑷打开止水夹,用手或热毛巾将烧瓶捂热,氨气受热膨胀,赶出玻璃导管内的空气,使得氨气与水接触,即可发生喷泉现象。
14、(1)A:H2SD:H2SO4
2H2S+3O2==2SO2+2H2O;
(2)A:NH34NH3+5O2==4NO+6H2O
15.(1)C、D。
(2)Cu++NO2-+2H+=Cu2++NO↑+H2O
(3)3NO=N2O+NO2
16.(1)CH4+2H2OCO2+4H2
(2)2NH3+CO2=CO(NH2)2+H2O
(3)426.5Kg
17.(1)3Cu+2NO3–+8H+3Cu2++2NO↑+4H2O
(2)不能,因为圆底烧瓶中有空气,空气中的氧气会与NO反应生成NO2,出现红棕色。
(3)关闭止水夹,将干燥管放入带有水的烧杯中,若干燥管内的液面比烧杯中的液面低,且过一段时间后干燥管内的液面位置保持不变,则表明该装置的气密性良好。铜片溶解,且表面有无色气泡产生,溶液变成蓝色,液面下降。有红棕色气体产生。
(4)防止污染环境。
18、52.7t,218t

生产生活中的含氮化合物氮肥的生产和使用


第二单元
第2课时氮肥的生产和使用
一、学习目标
1.掌握氨及铵盐的性质和用途,了解液氨和氨水的区别;
2.知道氮肥的性能和使用氮肥的注意事项,认识到科学使用化肥的意义;
3.学习观察法、探究法、类比法等科学方法;
4.知道氮肥的应用对社会生产的作用和对自然环境的影响;在实验探究活动中,享受发现的快乐。
二、教学重点及难点
教学重点:氨气和铵盐的性质;
教学难点:“喷泉”实验的原理,氨水的弱碱性。
三、设计思路
氮肥是植物生长的重要基础,是解决人类吃饭问题的重要因素之一。通过对“雷雨发庄稼”(自然固氮)知识的复习和生物固氮方式缺点的讨论,从而将本节内容的重点引入人工固氮(合成氮)过程的教学中来。氮肥生产的基础是氨的合成,即可引入本节课教学重点——氨气性质的教学。其中,氨气与水和酸的反应是教学的重点。再通过氨的挥发性、刺激性气味等性质,引导学生讨论氨水作为化肥的缺点,在此基础上引入固态铵盐和氮肥知识的教学。在学习铵盐知识的基础上,师生共同讨论科学使用化肥的方法和意义。
四、教学过程
[复习引入]回忆“雷雨发庄稼”的有关化学方程式。
[图片]人类已知的三类基本固氮方式。
[讨论]三种固氮方式的优缺点。强调人工固氮的重要意义,引出本节内容的教学。
[化学史话]氮是农作物生长的必须元素,大气中游离的氮不能被植物直接吸收,通过生物固氮和自然固氮获得的氮元素远远不能满足植物生长的需要。为了提高农作物的产量,科学家们苦苦探索了几百年。20世纪初,德国化学家哈伯首次用氢气和氮气合成了氨,奠定了大规模工业合成化肥的基础。从此,人类能为植物的生长提供足够的氮肥,缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾,他也因此获得了1918年化学诺贝尔奖。
[知识链接]1.合成氨反应条件苛刻的原因;
2.哈伯的功与过。
[板书]一、工业合成氨
N2+3H22NH3
[过渡]氨的成功合成在一定程度上解决了人类的吃饭问题。要让这种重要的气体氮化合物更好地人类服务,我们必须研究它的性质。
[板书]二、氨气
1.氨的物理性质
[展示]展示一瓶NH3,观察其颜色、状态、并闻其气味(注意闻气味的方法)。
[小结]氨是无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,易液化,氨液化的同时放出大量的热;液态氨汽化时要吸收周围的热量,使周围的空气迅速变冷(常用作致冷剂)。极易溶于水(体积比1:700)。
[实验探究1]喷泉实验。
[观察与思考]观察实验、描述实验现象,分析实验现象你能得出什么结论?
现象:将胶头滴管中的水挤入烧瓶,打开止水夹,烧杯中的水沿着导管喷入烧瓶,变成红色喷泉。
结论:氨气极易溶于水,氨气的水溶液显碱性。
[讨论]上述产生喷泉的原理是什么?
[小结]胶头滴管中的水挤入烧瓶,大量氨气溶于水使烧杯中气压急剧降低,水被吸入烧瓶形成喷泉。
[实验探究2]氨水的不稳定性
现象:
湿润的红色石蕊试纸变成蓝色。
结论:
氨水易挥发,氨气的水溶液具有碱性。
[板书]2.氨的化学性质
[小结](1)氨气与水的反应
NH3+H2ONH3H2ONH4++OH-
[讨论]氨水中存在哪些微粒?并与液氨进行比较。
液氨氨水
物质种类
粒子种类
[实验探究3]NH3与HCl的反应
现象:
烧杯中出现白烟。
解释:
浓氨水、浓盐酸具有挥发性,NH3与HCl结合,有固体NH4Cl生成。
(2)氨气与酸的反应
NH3+HCl=NH4Cl(白烟)
[思考]将实验3中浓盐酸换成浓硝酸或浓硫酸现象是否相同?为什么?
NH3+HNO3=NH4NO3(白烟)
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
[过渡提问]其实,氨水也可以作为化肥,但现在人们很少用它,大家知道其中的原因吗?
[回答]氨水中的NH3H2O不稳定,容易分解生成氨气,而挥发掉促进植物生长的有效成分,降低了肥效。同时,会发出来的氨气具有刺激性气味,给使用带来很大的不方便。
[追问]从前面的探究活动中,我们来思考一下,有没有什么方法可以解决这个问题?
[回答]可以将氨气与酸反应转化成固态铵盐加以使用。
[过渡]回答得很好!铵盐就是目前我们使用最多的固态氮肥的主要成分,对铵盐的性质的了解,是科学使用化肥的基础。
[板书]三、铵盐的性质
1.受热分解
[实验探究4]①进行实验,②描述实验现象,③写出化学方程式。
现象:加热,试管中产生白烟,试管口重新生成白色固体。
NH4Cl=NH3↑+HCl↑
NH3+HCl=NH4Cl
NH4HCO3=NH3↑+H2O+CO2↑
[拓展视野]由上述反应式可以看出,NH4Cl、NH4HCO3受热都能分解,都有NH3产生,但不是所有的铵盐受热分解都能产生NH3。
例如NH4NO3的分解:2NH4NO3=2N2↑+O2↑+4H2O
[板书]2.与碱共热放出氨气
[实验探究5]①进行实验,②描述实验现象,③写出化学方程式。
现象:产生有刺激性气味的气体,湿润的红色石蕊试纸变蓝。
2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3↑
[思考与交流]根据上述性质,分析讨论此性质有何应用?
(1)铵根离子的检验;
(2)氨气的实验室制法;
(3)避免铵态氮肥与碱性肥料混合施用。
[板书]3.氮肥简介
(1)铵态氮肥:NH4Cl(氯铵)、NH4HCO3(碳铵)、(NH4)2SO4(硫铵)、NH4NO3(硝铵)。
(2)其他氮肥:硝态氮肥。如:KNO3。
有机态氮肥。如:CO(NH2)2。
[问题思考]
1.检验氨气是否充满试管的方法是,观察到的现象是。
2.能否用浓硫酸干燥氨气?
答案:1.用湿润的红色石蕊试纸放到管口试纸变蓝
2.不能因为氨气能与硫酸反应
[作业]教材第102页:练习与实践第1(2)、2(3)题

生产生活中的含氮化合物氮氧化物的产生及转化


第二单元
第1课时氮氧化物的产生及转化
一、学习目标
1.掌握N2、NO和NO2的重要性质;
2.了解氮氧化物的用途及对大气的污染,知道硝酸型酸雨形成的过程和防治方法。
3.从“雷雨发庄稼”原理中学会推理的科学方法。
4.通过比较NO和NO2的性质学会类比的科学方法。
5.提高环保意识,培养爱护环境的态度,形成与大自然友好相处的情感。
二、教学重点及难点
教学重点:N2、NO、NO2的化学性质及对环境的影响。
教学难点:NO2与H2O的反应。
三、设计思路
在单元内容学习之前,利用多种方式向学生展现氮元素对于人类生产生活的重要性,激发他们学习本单元知识的浓厚兴趣。本课时教学内容由自然界常见的闪电过程所引发的化学反应入手,用“一分为二”的观点组织教学内容。氮氧化物的产生和转化产物既可以促进植物生长,同时它也会引起硝酸型酸雨和光化学烟雾,而给人类带来一定的危害。为了趋利避害,引导学生在学习氮气、一氧化氮和二氧化氮性质的基础上,提出一些解决此类环境污染问题的主要办法,以提高他们的环保意识,形成与大自然友好相处的情感。教学中,用“魔鬼谷”的材料激发学生对“雷雨发庄稼”原理的探究,从而对本节知识内容作一小结。而“氮氧化物对环境的影响”应该建立在学生调查研究的基础上,通过师生之间的讨论和“汽车尾气处理”知识的拓展,学生可以形成一定的辩证思想和问题解决能力。
四、教学过程
[引入]氮是生命的基础,在我们的生产生活中无处不在,发挥着不可取代的作用。
[提问]氮元素在自然界以什么形式存在?
[回答]以游离态形式存在于空气中,以化合态形式存在于多种无机物及有机物中。
[板书]一、氮气
1.氮元素的存在
[观察与思考]美丽的闪电除了给我们带来的视觉和听觉上的冲击,还带来了什么?
[板书]2.氮元素的固定
(1)与氧气反应:N2+O2=2NO
[视频]氮气与氧气在通电情况下的反应。
[过渡]游离态的氮气植物无法吸收,只有“固定”下来的化合态的氮元素经过一定形式的转化,才有可能被植物吸收利用。在这些转化的过程中,一氧化氮和二氧化氮就是两种重要的中间产物。
[板书]二、一氧化氮和二氧化氮
1.NO和NO2的物理性质:
[展示]展示一瓶NO和一瓶NO2,描述其物理性质
[小结]NO:无色、无味、微溶于水的有毒气体。
[辨证思维拓展材料]少量一氧化氮有利于人体健康。
NO2:红棕色、有剌激性气味的有毒气体,密度比空气大,易液化,易溶于水。
[板书]2.NO和NO2的化学性质
(1)NO不与水反应,在常温下易与O2化合生成NO2: 
2NO+O2=2NO2
(2)NO2难被O2氧化,易与水反应生成HNO3和NO。
3NO2+H2O=2HNO3+NO
[材料分析]在新疆和青海交界处有一狭长山谷,每当牧民和牲畜进入后,风和日丽的晴天顷刻间电闪雷鸣,狂风大作,人畜往往遭雷击倒下。奇怪的是这里的牧草茂盛,四季常青,被当地牧民称为“魔鬼谷”。请同学们用简单的化学方程式来解释此地牧草茂盛的原因。
“雷雨发庄稼”的科学道理:
N2+O2=2NO
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
硝酸硝酸盐
[拓展视野]氮的其它氧化物:
N2O俗名笑气,是一种麻醉剂;
N2O3是亚硝酸(HNO2)的酸酐;
N2O4是无色气体;
N2O5是硝酸的酸酐,是一种白色固体。
[板书]3.氮氧化物的用途:
制氮肥、硝酸等。人体中极少量NO会促进血管扩张,防止血管栓塞。
[知识小结]氮气及其氧化物的化学性质
[过渡]氮氧化物在被人类利用的同时,也给我们的生存环境带来了一定的伤害。我们应该怎样利用所学的知识来对这些环境污染问题进行防治呢?
[板书]三、氮氧化物对环境的污染和防治
[阅读和讨论]阅读教材第97页,试讨论大气中氮氧化物的来源、危害和防治方法。

氮肥的生产
[小结]来源金属的冶炼
汽车等交通工具的使用
形成硝酸型酸雨
危害造成光化学烟雾
破坏臭氧层。
使用清洁能源
防治汽车尾气转化
化肥、硝酸废气处理
其他措施。
[问题解决]汽车尾气(含烃类、CO、NO和NO2等)是城市主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气管装上催化转化器,使NO或NO2与CO反应

生成可参与大气生态循环的无毒气体,请用相应的化学方程式来表示
2CO+NO=2CO2+N2
4CO+2NO2=4CO2+N2
[交流与讨论]制硝酸的过程中发生了下面的反应,理论上通过多次循环吸收,可使原料充分利用,并减少污染物的排放以保护环境。
2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO
试讨论NO2或NO与O2以何种物质的量比通入水中能恰好被水完全吸收?
4NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO3
[作业]1.教材第102页:练习与实践第2(2)题;
2.调查研究:了解氮氧化物对环境的影响。

高一化学上册《生产生活中的含氮化合物》知识点总结苏教版


一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备,教师要准备好教案,这是教师的任务之一。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容,让教师能够快速的解决各种教学问题。你知道怎么写具体的教案内容吗?下面是小编精心为您整理的“高一化学上册《生产生活中的含氮化合物》知识点总结苏教版”,欢迎大家阅读,希望对大家有所帮助。

高一化学上册《生产生活中的含氮化合物》知识点总结苏教版

[引入]试分析下列转变关系中氮元素的化合价变化。
NH3→NO→NO2→HNO3
[过渡]氮元素处于最高价态的硝酸是硝酸型酸雨的有害成分之一,但它在工农业生产中的用途也是非常广泛的。
[板书介绍]一、硝酸的用途:制氮肥、塑料、炸药、硝酸盐等。(ppt3)
[过渡]为了更加科学合理地利用硝酸,我们需要进一步认识它的有关性质。认识一种物质,人们通常从表面入手,不断深入其内部的本质。那我们就先来认识一下硝酸的“表层”性质。
[观察与思考]打开一瓶浓硝酸的瓶盖,闻其气味,观察其挥发现象。
[板书小结]二、硝酸的物理性质。(ppt4)
硝酸是无色、有刺激气味的液体,易溶于水,低沸点(83℃),易挥发。常用硝酸密度为1.503g/cm3,浓度为69%,15.6mol/L。
[过渡]在学习了“表层”性质的基础上,下面我们来深入研究硝酸的“深层”性质。
[板书]三、硝酸化学性质(ppt5~12)
1.硝酸具有酸的通性:一元强酸HNO3=H++NO3-
[讨论]①久置浓硝酸为什么呈黄色?
[回答]久置硝酸分解产生的NO2溶于溶液中,使得溶液变黄!
[板书]2.硝酸的不稳定性:4HNO3=O2↑+2H2O+4NO2↑
[讨论]②硝酸应如何保存?
硝酸保存在避光、低温处。
[过渡]硝酸中的氮元素化合价处于最高价态,我们可以由此推测它只具有氧化性,事实是否如此呢?下面大家通过实验来探究一下。
[板书](1)硝酸与金属的反应
[实验探究]实验浓、稀硝酸与铜的反应。
[实验计划]①是否能观察到明显实验现象?
②是否有气体生成,如果有,气体是什么颜色。使生成的气体接触空气,气体颜色是否发生变化。
③溶液颜色有什么变化。
[实验探究1]①浓硝酸与铜反应
现象:铜片溶解,常温下反应剧烈;有红棕色的气体产生;溶液由无色变为蓝色。
反应的化学方程式:
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(注:方程式由学生根据反应现象推测归纳后写出)
[实验探究2]②稀硝酸与铜反应
现象:反应缓慢,铜片溶解;有无色的气体产生,气体接触空气时立即变成红棕色;溶液由无色变为蓝色。
反应的化学方程式:
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(注:方程式由学生根据反应现象推测归纳后写出)
反应的离子方程式:
3Cu+8H++2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O
(注:离子方程式由学生当作课堂练习自行写出)
[拓展视野]常温下,浓硝酸使铁、铝发生“钝化”。
Fe+HNO3(浓)→生成致密的氧化膜(钝化)
Al+HNO3(浓)→生成致密的氧化膜(钝化)
[追问]为什么可以用铝槽车装运浓硝酸?
[回答]钝化使金属的化学活动性大大降低,耐腐蚀性大大增强。因此在常温下可以用铝槽车装运浓硝酸。
[板书](2)浓硝酸能与某些非金属反应。
C+4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+2H2O
[ppt演示]氧化还原反应方程式的配平过程。(ppt10)
[阅读]教材101页,学习氧化还原反应方程式的配平,分析原理,归纳步骤。
[归纳][板书]硝酸具有强氧化性。(注:教师在学生归纳下面三条性质之后进行板书)
(1)能与大多数金属反应,但一般不生成氢气。
金属与浓硝酸反应一般生成NO2,与稀HNO3反应一般生成NO。
(2)常温下浓硝酸使铁、铝钝化。
(3)浓硝酸能与某些非金属反应。
[拓展视野]王水:浓HNO3和浓HCl(体积比1:3)混合物,能使一些不溶于硝酸的金属如Au、Pt等溶解。(ppt12)
玻尔是丹麦著名的物理学家,曾获得诺贝尔奖。第二次世界大战中,玻尔被迫离开将要被德国占领的祖国。为了表示他一定要返回祖国的决心,他决定将诺贝尔金质奖章溶解在王水里,装于玻璃瓶中,然后将它放在柜面上。后来,纳粹分子窜进玻尔的住宅,那瓶溶有奖章的溶液就在眼皮底下,他们却一无所知。这是一个多么聪明的办法啊!战争结束后,玻尔又从溶液中还原提取出金,并重新铸成奖章。新铸成的奖章显得更加灿烂夺目,因为它凝聚着玻尔对祖国无限的热爱和无穷的智慧。
[发散思维]在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入KNO3,发现铜粉溶解,为什么?(PPT13)
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
[比较学习]硫酸和硝酸的氧化性规律比较(ppt14)
[过渡]如果我们需要大量硝酸用于各种生产活动,那么如何通过工业方法来制取它的呢?
[板书]四、硝酸的工业制法(ppt15~16)
[投影]工业上制备硝酸的过程如下:
(1)氨在催化剂的作用下与氧气发生反应,生成一氧化氮;
(2)一氧化氮进一步被氧气氧化成二氧化氮;
(3)用水吸收二氧化氮生成硝酸。
试写出各步反应的化学方程式:
4NH3+5O2=4NO+6H2O
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
(注:方程式由学生根据反应上述文字过程描述自行写出)