1、第五章 化工生产中的重要非金属元素5.2 氮及其化合物第1课时教学设计一、 教学目标1 知识与技能（1） 了解氮的固定及其类型； （2） 掌握氮气、氨气、氮的氧化物的性质及其应用； （3） 了解氮的氧化物对大气污染与防治方法。2 过程与方法（1） 培养学生发现问题、分析问题、解决问题的综合能力。（2） 在构建氮及其化合物等有关知识网络的过程中，学会提炼化学知识的方法。3 情感态度与价值观（1）逐步培养勤于思考，勇于探究的科学品质，严谨求实的科学态度。（2）培养学生能主动关心与环境保护，资源综合利用等有关的社会热点问题，形成与环境和谐共处，合理利用自然资源的观念。教学重难点1.教学重点 氨的性质
2、及制备、氮的氧化物溶于水的计算2.教学难点 氮的氧化物溶于水的计算二、 教学过程教学环节教学内容设计意图1.新课导入【复习】初中我们学过空气中含量最多的是什么？【学生】氮气【师】没错，初中时我们接触过的氨气、氨气、硝酸都含有氮元素，我们本节课具体学习氮及其化合物，了解含氮物质的性质和应用。设问激发求知欲2.探索新知【板书】一、氮气【师】我们先来看看氮原子结构，请同学来填空。【展示PPT】引导学生回答。【学生】氮元素是非金属元素，位于元素周期表的三周期A 族。氮原子最外层有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。【师】回答
3、的很好！氮气的物理性质相信大家一定不陌生。请同学来回答。【学生】学生回答【展示PPT】颜色状态气味密度溶解性无色气体无味比空气稍小难溶于水【师】由于氮分子内氮原子间以共价三键结合，断开需要较多的能量，所以通常情况下，氮气的化学性质很稳定。在高温、放电等条件下，氮分子获得足够的能量，使氮氮三键断裂。【展示PPT】N2 + 3Mg Mg3N2 N2 + O2 2NON2 + 3H2 2NH3【师】以前我们经常会听到这样一句话：“雷雨发庄稼”，为什么雷雨天庄稼会长得好呢？这就涉及到氮的固定的知识了，我们一起来学习！【展示PPT】自然界中的氮循环并讲解（1） 概念：将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的
4、过程叫作氮的固定。（2） 类型：氮的固定：人工固氮 （如工业合成氨：N2 + 3H2 2NH3）自然固氮（如“雷雨发庄稼”； N2 + O2 2NONO2 HNO3 硝酸盐，植物生长需要吸收氮元素。生物固氮（如豆科植物的根瘤菌能够将空气中的氮转化为氨）化学模拟生物固氮（利用化学方法模拟固氮酶的作用，在温和条件下将氮转化为氨）【板书】二、氮的氧化物【师】我们需要掌握NO 和 NO2性质。【展示PPT】NONO2物理性质色、味、态无色、无味气体红棕色气体、刺激性气味毒性有毒水溶性不溶易溶且与水反应化学性质与O2反应2NO + O2 2NO2与H2O反应3NO2 + H2O2HNO3 + NO与H2
5、O、O2共同反应4NO + 3O2 + 2H2O4HNO3 4NO2 + O2 + 2H2O4HNO3 氧化性6NO + 4NH3 5N2 + 6H2O6NO2 + 8NH3 7N2 + 12H2ONO2 + SO2 SO3 +NONO2能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝【师】学习了氮的氧化物的性质，下面要讲一下氮的氧化物溶于水的计算问题。无论是单一气体（NO2），还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体通入水中，实质都是二氧化氮和水反应生成一氧化氮，一氧化氮再与氧气反应。那么如果有气体剩余，只能是NO、 O2 ，不能是NO2。分为三种情况：NO2和O2混合气体溶于水的计算，反应原理为：4NO
6、2 + O2 + 2H2O4HNO3 ，根据化学计量数的关系，若V（NO2）:V（O2）4:1，二氧化氮过量，NO2会与水继续反应生成NO，剩余气体为NO。NO和O2同时通入水中的计算，反应原理为：4NO + 3O2 + 2H2O4HNO3 ，根据化学计量数的关系，若V（NO）:V（O2）4:3，NO过量，剩余气体为NO。NO、NO2、O2混合通入水中，可先将NO和O2转化为NO2，在分情况讨论。也可先将NO2和H2O转化为NO，在按4NO + 3O2 + 2H2O4HNO3 情况计算。【师】我们在学硫及其化合物时，讲到酸雨。哪位同学告诉老师形成酸雨的主要原因是什么？【学生】空气中的二氧化硫、
7、氮的氧化物。【师】不错！氮的氧化物是空气污染物之一，由于机动车尾气排放，硝酸厂排放的废气造成。二氧化氮的危害有哪些？【学生】危害身体健康酸雨光化学烟雾【师】回答的很好！如何防治呢？【学生】调整能源结构，发展清洁能源改进汽车尾气的处理技术，提高汽车尾气排放标准。改进煤燃烧技术，研究煤脱硫技术，减少SO2和氮氧化物的排放。【板书】三、氨的性质【师】初中我们接触过氨气，同学们，氨气有哪些物理性质？颜色状态气味特性溶解性无色气体刺激性易液化极易溶于水，（1:700）NO2、O2混合通入水中【师】大家还需要注意，氨对人的器官有刺激作用，若不慎接触过多，及时吸入新鲜空气和水蒸气，并用大量水清洗。【师】氨能
8、与哪些物质进行反应?【展示PPT】与水反应:NH3 + H2ONH3H2O NH4+ + OH- 与酸反应:NH3 + HCl NH4ClNH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 与O2反应 NH3 + 5O2 4NO + 6H2O【师】氨与水反应生成氢氧根，溶液显碱性，所以可用湿润的红色石蕊试纸检验NH3。氨与氯化氢气体反应产生大量白烟。可用浓盐酸检验氨气。氨气与氧气反应生成一氧化氮是工业制硝酸的基础。思考与讨论为什么氨的催化氧化反应的产物是NO而不是NO2 ?因为加热时NO2不稳定，易分解为NO和O2,105时几乎完全分解，所以产物为NO。【师】我们知道氨极易溶于水，针对这一性质，我们有
9、一个比较有意思的实验。同学们可以动手操作。【展示PPT】喷泉实验实验操作：在干燥的圆底烧瓶里充满NH3，用带有玻璃管和胶头滴管(预先吸入水)的橡胶塞塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯中(预先在水里滴入少量酚酞溶液)。打开弹簧夹，挤压胶头滴管，使水进入烧瓶。观察并描述现象， 分析出现这些现象的可能原因。【学生活动】学生进行实验并描述实验现象，归纳结论。现象：烧杯中的溶液由玻璃管进入烧杯，形成喷泉，瓶内液体呈红色。结论：氨极易溶于水，水溶液呈碱性。【师】除了氨还可以用哪些物质做喷泉实验？氯化氢气体与水或氢氧化钠溶液、氨气与水或盐酸、CO2（Cl2、H2S、或SO2）与氢氧化钠溶液、NO2
10、和O2与水。【师】氨有哪些用途？【学生】氨是氮肥工业、有机合成工业、制造硝酸、铵盐和纯碱的原料。液氨可做制冷剂。【板书】四、氨的制备【师】如何制备氨？我们有三种方法：【展示PPT】方法一 铵盐与碱共热 实验原理：2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3 + 2H2O收集：氨的密度比空气小，且氨易溶于水。可用向下排空气法。检验：用湿润的红色石蕊试纸（变蓝）或蘸有浓硫酸的玻璃棒（有白烟）接近试管口。净化：装有碱石灰的干燥管，不能用浓硫酸和无氯化钙思考：棉花的作用是什么？防止试管内的NH3与试管外的空气对流，以便收集较为纯净的氨。方法二 浓氨水中加固态碱性物质 原理：向浓氨水中加入
11、固态碱性物质（如：CaO 、碱石灰、NaOH等），消耗浓氨水中的水，同时反应放热，促进氨水分解。方法三 加热浓氨水原理： NH3H2O NH3 + H2O通过探讨交流培养学生的合作意识和表达能力，激发学生对新事物的探究，培养严谨的科学思维方法培养学生总结归纳、辩证思维的能力3.小结作业完成同步练习四板书设计5.2 硫及其化合物第一课时一、氮气二、氮的氧化物氮的氧化物溶于水的计算NO2和O2混合气体溶于水的计算：4NO2 + O2 + 2H2O4HNO3 V（NO2）:V（O2） 4:1 剩余NONO和O2同时通入水中的计算：4NO + 3O2 + 2H2O4HNO3 V（NO）:V（O2） 4:3 剩余NONO、NO2、O2混合通入水中可先将NO和O2转化为NO2，在按上述分情况讨论。也可先将NO2和H2O转化为NO，在按4NO + 3O2 + 2H2O4HNO3 情况计算。三、氨的性质四、氨的制备
