高一化学必修1第三节硫和氮的氧化物2教学设计
时间：2021-08-31高一化学必修1第三节硫和氮的氧化物2教学设计
三维目标：
①了解一氧化氮和二氧化氮的部分物理性质；
知识与技能：
②掌握NO化学性质。
③掌握NO2水溶液酸性,化学性质。
过程与方法：
①培养实验设计、观察、分析能力，训练知识应用能力。
②学会有关二氧化氮的计算。
情感、态度
通过学习二氧化硫和二氧化氮的性质，了解环境污染的来源
与价值观
及危害，树立环保意识。
教学重点：
NO2的化学性质
教学难点：
NO2的化学性质
教学方法：
实验探究、设疑启发、对比归纳等
教学准备：
多媒体课件
教学过程：
第二课时
二、氮气及氮的氧化物
1、氮气
（1）氮的存在：
大多数是游离态（大气中N2的体积比为78%），少数以化合态存在。
（2）氮气的物理性质：
氮气是无色无味的气体，难溶于水，比空气稍轻。
[思考]实验室制N2时应该用什么方法来收集？
（3）氮气的化学性质
[分析]结构决定性质，先研究N2的结构。
电子式：加载中...。由于氮气分子中含有三对共用电子对，分子很稳定。通常情况下，氮气性质不活泼，很难与其它物质反应，必须在高温、放电或有催化剂存在的条件下，才能与某些物质反应。
①N2与氧气反应：N2+O2加载中...2NO
②N2跟镁反应：3Mg+N2加载中...Mg3N2
③N2与氢气反应：
加载中...
（4）氮气的用途
①合成氨、制氮肥、制硝酸。
②用作保护气：焊接金属、充填灯泡、保存粮食和水果。
2、一氧化氮
（1）物理性质：一氧化氮是无色难溶于水的气体。
（2）化学性质：不稳定
2NO+O2=2NO2【思考题】如果实验室制取的NO应如何收集？
（3）用途：制取硝酸；治疗疾病。
罗伯特·弗奇戈特和弗里德·默拉德在研究中曾发现，一氧化氮可以在细胞内起传递信号的作用，他们因此而获得1998年诺贝尔奖。他们正在研究用一氧化氮的特性来治疗肿瘤、神经系统疾病等的可能性。
3、二氧化氮
（1）物理性质：二氧化氮是红棕色有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水。
（2）化学性质：
3NO2+H2O=2HNO3+NO
[思考]中国有句农谚，叫做“雷雨发庄稼”，谁能解释这句话的含义？
〖分析〗在雷雨时，空气中产生少量NO，NO与氧气反应生成NO2，NO2与H2O反应生成HNO3 ，HNO3与矿物质反应生成肥料。
[演示实验]先在一烧瓶内充满一氧化氮气体，让学生观察一氧化氮的颜色等。打开瓶塞，让学生观察变化。
[结论]一氧化氮是一种无色气体、二氧化氮显红棕色。通常条件下，一氧化氮易转化为二氧化氮。
【科学探究】如何使二氧化氮尽可能多的被水吸收？这对生产硝酸有何启示？
【科学视野】请同学们阅读课本92页，了解火箭为什么能飞上天？
4、NO2、NO、O2混合气体跟水反应的计算
①二氧化氮跟水反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO
②二氧化氮、氧气和水反应：4NO2+O2+2H2O = 4HNO3
③一氧化氮、氧气和水反应：4NO+3O2+2H2O = 4HNO3
遇到这类计算题时，首先要弄清所涉及的反应原理是哪种情况，再进行计算。如，二氧化氮跟氧气的混合气体溶于水时，可能有以下向种情况：
[例题]
[例1]将盛有氮气和二氧化氮混合气体的试管倒立于水中，经过足够时间后，试管内气体体积缩小为原体积的一半，则原混合气体中氮气和二氧化氮的体积比是 。
[分析]氮气跟水不反应，所以可根据“3NO2+H2O=2HNO3+NO”用体积差法进行计算。答案为：1:3。
[例2]
将容积为50mL的量筒内充满NO2和O2的混合气体，倒置量筒在盛满水的水槽里，足够时间后，量筒里剩余气体体积为5mL。则混合气体中NO2和O2体积比可能是 。
[分析]二氧化氮、氧气混合气体例置于水中，最后残留气体可能有二种情况，一是氧气，二是一氧化氮。所以应先假设，再立式计算。
[解答]（1）若剩余的5mL气体是O2，则共有45mLNO2、O2混合气体跟水反应，根据4NO2+O2+2H2O = 4HNO3可得出：
V（NO2）=加载中...×45mL=36mL
V（O2）=加载中...×45mL+5mL=14mL
所以，原混合气体中NO2和O2体积比为18:7。
（2）若剩余的5mL气体是NO，则NO2、O2混合气体跟水反应时是NO2过量，过量的NO2再跟水反应。根据反应“3NO2+H2O=2HNO3+NO”可得出，共有15mLNO2过量。
即，在NO2、O2混合气体跟水反应的过程中共消耗气体35mL。根据4NO2+O2+2H2O = 4HNO3可得出：
V（O2）=加载中...×35mL=7mL
V（NO2）=加载中...×35mL+15mL= 43mL
所以，原混合气体中NO2和O2体积比为43:7。
三、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
1、二氧化硫的来源及危害
（1）来源：二氧化硫主要来自燃烧含硫燃料，空气中的二氧化硫很大部分来自发电过程及工业生产。
（2）危害：
①危害人体健康：吸入二氧化硫可使呼吸系统功能受损，加重已有的呼吸系统疾病（尤其是支气管炎及心血管病）。对于容易受影响的.人，除肺部功能改变处，还伴有一些明显症状如喘气、气促、咳嗽等。
②形成酸雨：酸雨是大气污染的一种表现。
pH小于5.6的降水，统称为酸雨。酸雨的形成是一种复杂的大气化学和大气物理变化。酸雨中含有多种无机酸、有机酸，主要是硫酸和硝酸。酸雨是煤炭、石油以及金属冶炼过程中产生的二氧化硫、氮氧化物，在大气中经过一系列反应而生成的。酸溶解在雨水中，降到地面即成为酸雨。
2、二氧化氮的来源及危害
（1）来源： 二氧化氮除自然来源外，主要来自于燃料的燃烧、城市汽车尾气及工业生产过程产生的一些二氧化氮。
（2）危害：二氧化氮是引起光化学烟雾的主要原因，同时它可和水反应生成硝酸，造成硝酸型酸雨，毁坏森林农田，腐蚀建筑物。目前我国酸雨的主要类型是硫酸型的。
3、污染治理的办法：减少污染源，控制有害气体排放。
【作业】第96页9、10题
〖板书设计〗
二、氮气及氮的氧化物
1、氮气；2、一氧化氮；3、二氧化氮；4、NO2、NO反应的计算
三、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
1、二氧化硫的来源及危害
2、二氧化氮的来源及危害
3、污染治理的办法
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