1、高一化學必修1專題四 硫、氮和可持續發展第二單元 生產生活中的含氮化合物4-2-1氮氧化物的產生及轉化【教學目標】1、了解氮元素在人類生命和生活中的重要意義;2、了解一氧化氮、二氧化氮的某些基本性質；認識氮氧化物的生成和轉化；3、能夠正確書寫有關反應方程式; 4、知道含氮化合物對空氣的污染及對人類環境的影響和防治方法。5、通過氮的氧化物的生成和轉化實驗，培養學生的觀察能力、分析能力、推理能力?！窘虒W重點】一氧化氮、二氧化氮的性質。【教學難點】一氧化氮、二氧化氮的性質。【教學過程】自主學習 一、氮氣1氮元素在自然界大多數以 形式存在，但是游離態的氮氣植物無法吸收，只有“固定”下來的化合態的氮元素

2、經過一定形式的轉化，才有可能被植物吸收利用。2氮元素的固定氮氣與氧氣反應（寫方程式）： 二、一氧化氮和二氧化氮1.NO和NO2的物理性質：NO： 色、 味、 溶于水的 毒氣體。NO2： 色、有 氣味的 毒氣體，密度比空氣 ，易液化， 溶于水。2.NO和NO2的化學性質（1）NO不與水反應，在常溫下易與O2 化合生成NO2 :方程式： （2）NO2難被O2氧化，易與水反應生成HNO3和NO。方程式： 板書4-2-1氮氧化物的產生及轉化復習空氣中氮氣的體積百分含量為多少? 講述氮元素在地殼中含量為0.0046%（質量）。自然界里氮主要以游離態存在于大氣中，其體積分數為78%。生物體中蛋白質含有化合

3、態氮，土壤中有硝酸鹽，如KNO3，Ca(NO3)2等。所以有人說“氮是生命的元素”。板書一、氮氣1、氮元素的存在和氮氣的物理性質（1）存在 游離態：氮氣 化合態： 無機物：硝酸鹽和亞硝酸鹽 有機物：蛋白質和核酸等（2）氮氣的物理性質設問請大家根據對空氣的認識，說說氮氣有哪些物理性質?板書純凈的氮氣是一種無色、無味的氣體，密度比空氣略小，難溶于水。加壓和冷卻后分別變成無色的液體和雪狀固體。板書2、氮氣的化學性質講解通常狀況下，氮氣非常穩定，具有化學惰性，即使在3000時也只有0.1%N2發生解離，但是在一定條件下，如高溫、高壓、放電等,氮分子獲得足夠的能量，就能與多種物質發生反應。板書（1）與氫

4、氣反應講解工業上合成氨的反應。在高溫、高壓和催化劑的條件下，氮氣可以跟氫氣化合生成氨。N2 + 3H2 2NH3 講解氮氣可以跟一些金屬反應。板書（2）與鎂反應：3Mg + N2 Mg3N2 過渡氮氣還可以在一定條件下與氧氣反應。板書（3）與氧氣反應講解氮氣在放電（或電?。┳饔孟屡cO2化合生成NO，NO是無色、難溶于水的氣體。當閃電穿過大氣時就有該反應發生，將游離態的氮轉化為化合態的氮，這叫固氮。板書 N2O2 2NO（無色）講述氮的氧化物有多種，最常見的是NO和NO2。板書二、氮的氧化物1、NO：無色、難溶于水的氣體。講述NO不穩定易被空氣中的O2氧化，生成紅棕色、有刺激性氣味的氣體NO2。

5、板書2NO + O2 = 2NO2（紅棕色）2、2NO2：紅棕色，有刺激性氣味氣體，易溶于水。講述NO2與水反應生成HNO3和NO。工業上利用這一反應制取硝酸。板書3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO演示實驗NO與NO2之間的相互轉化。操作1：用帶橡皮手套的拇指堵住試管口，將試管從水中取出，把試管正立起來。現象水進入至試管容積的約2/3處。原因:NO2溶于水,氣體體積減少了2/3。操作2：松開拇指。現象：試管內的無色氣體變成紅綜色。原因:是生成的氣體被空氣中的O2氧化成NO2。操作3：再用拇指堵住試管口，振蕩?，F象：氣體由紅棕色變為無色。原因:NO2又溶于水。操作4：向試管中滴入2滴

6、紫色石蕊試液?，F象：紫色石蕊試液變紅色，溶液呈酸性。設問你知道“雷雨發莊稼”說的是怎么一會事嗎？P96講述空氣中的氮氣和氧氣在放電條件下生成一氧化氮，一氧化氮再和氧氣反應，生成二氧化氮，二氧化氮和水反應生成硝酸，硝酸與土壤中礦物質作用，可形成可溶性硝酸鹽，成為氮肥，被植物吸收，所以有利于莊稼生長。小結2 NO NO2 HNO3 氮肥（可溶性硝酸鹽）強調每年據此得到的固態氮約有45億噸。閱讀和討論閱讀教材第97頁，試討論大氣中氮氧化物的來源、危害和防治方法。1、來源： ， ， 。 2、危害： ， ， 。3、防治： ， ， 等。4、請寫出形成硫酸型和硝酸型酸雨的化學方程式：硫酸型酸雨的形成：硝酸型

7、酸雨的形成:參閱課本相關內容討論以下幾個問題：板書三、氮氧化物的來源、污染及治理1、氮肥的生產、金屬的冶煉和汽車等交通工具的廣泛使用。2、環境污染：（1）硝酸型酸雨的形成；（2）光化學煙霧。3、治理措施：開發清潔能源，減少排放；安裝尾氣轉化裝置；工業廢氣處理。布置作業板書設計一、氮氣1、氮元素的存在和氮氣的物理性質（1）存在 游離態：氮氣 化合態： 無機物：硝酸鹽和亞硝酸鹽 有機物：蛋白質和核酸等（2）氮氣的物理性質：純凈的氮氣是一種無色、無味的氣體，密度比空氣略小，難溶于水。加壓和冷卻后分別變成無色的液體和雪狀固體。2、氮氣的化學性質（1）與氫氣反應N2 + 3H2 2NH3 （2）與鎂反應

8、：3Mg + N2 Mg3N2 （3）與氧氣反應N2O2 2NO（無色）二、氮的氧化物1、NO：無色、難溶于水的氣體。2NO + O2 = 2NO2（紅棕色）2、2NO2：紅棕色，有刺激性氣味氣體，易溶于水。3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO4-2-2氮肥的生產和使用【教學目標】1、通過實驗了解氨氣的物理性質；通過實驗能夠從電離和離子反應的角度理解氨氣的堿性，寫出反應的離子方程式；2、通過活動與探究掌握銨鹽的化學性質，能夠正確書寫有關反應方程式。3、知道含氮化合物的應用對社會生產的作用和對自然環境的影響；知道氮肥的性能和使用氮肥的注意事項。4、通過實驗探究，培養學生的觀察能力。讓學

9、生體驗實驗探究的過程和樂趣?！窘虒W重點】氨和氨鹽的性質?！窘虒W難點】氨和氨鹽的性質?！窘虒W過程】學習過程：【自主學習】 閱讀課本9899頁1氨是無色、有_氣味的氣體；密度比空氣_；_溶于水且能快速溶解，在常溫、常壓下1體積水能溶解_體積氨。證明氨極易溶于水的實驗是_。2工業上如何制備氨氣？寫出化學反應方程式。 3常見的銨鹽有：_、_、_。銨鹽是_溶于水的_色晶體。4化學氮肥主要包括銨態氮肥（主要成分為_ ）、硝態氮肥（主要成分為_）和有機態氮肥尿素_ 。5銨鹽如何保存和使用？農家肥主要成分為K2CO3，能否與銨肥一起使用？為什么？6目前含氮量最高的氮肥是 （寫出化學式）講述1905年德國化學家

10、哈伯赴美國考察回國后，采用高壓放電固氮，實驗歷時一年效果不盡人意。后來從法國化學家用高溫、高壓合成氨發生爆炸的消息中獲得啟示，他也毅然采用該法進行試驗。在歷經無數次失敗后，1909年7月2日哈伯在實驗室采用600、200個大氣壓和用金屬鐵作催化劑的條件下，人工固氮成功，解決了人類人口增長與糧食短缺的矛盾，為人類的發展作出卓越的貢獻。板書一、氨氣1、氨的物理性質演示展示一瓶NH3，觀察它的顏色和狀態，并聞其氣味。板書純凈的氨氣是無色有刺激性氣味氣體，密度比空氣小。易液化，液氨氣化時要吸收大量的熱。極易溶于水(1:700)。強調氨極易溶于水，也易液化。液態氨在氣化時吸收大量的熱，常用氨做致冷劑。如

11、各大型場所的制冷設備。提問常見易液化的氣體還有哪些?氯氣、二氧化硫。講解氨對人的眼、鼻、喉等黏膜有刺激作用，接觸時要小心。如果不慎接觸過多的氨而感到不適，要及時吸入新鮮空氣和水蒸氣，并用大量的水沖洗眼睛。觀察與思考觀察下列實驗，將觀察到的實驗現象和分析得到的結論填入表4-3。和氨鹽的性質?！緦嶒?】在干燥的燒瓶內充滿氨氣，塞上帶有玻璃管和膠頭滴管（預先吸入少量水）的膠塞。按圖所示組裝實驗裝置。打開橡皮管上的止水夾，擠壓膠頭滴管，觀察現象。【實驗2】在一支潔凈的試管中滴加幾滴氨水，將濕潤的紅色石蕊試紙（或pH試紙）粘在玻璃棒上靠近試管口觀察試紙顏色的變化情況。【實驗3】在一只燒杯中放兩個棉花球，

12、分別在兩個棉花球上滴加幾滴濃氨水和濃鹽酸，用表面皿蓋住燒杯口，觀察現象。實驗現象結論實驗1燒瓶中液面上升，產生噴泉，滴有酚酞的溶液呈紅色。氨極易溶于水；氨水呈弱堿性。實驗2石蕊試紙變藍氨水呈弱堿性。實驗3有白煙生成濃氨水具有揮發性。板書2、氨的化學性質（1）氨與水的反應NH3+H2O NH3 ·H2O NH3 ·H2O NH4+OH-強調上述反應為可逆反應。溶液中NH3大部分與水結合成NH3·H2O(不能寫成NH4OH)，只有一小部分電離，所以氨水呈弱堿性。氨水是氨氣的水溶液，屬于混合物。一水合氨不穩定，受熱分解。 NH3 ·H2O NH3+H2O設問氨

13、水應如何保存?板書氨水應密閉保存。(不能用金屬容器)過渡濃氨水用水稀釋后可施入土壤，供給農作物生長所需的氮。但實際上氨水卻不能大量用作化肥，這是什么原因呢？氨水作為化肥的不足是：液態，易揮發，弱堿性。設問能否把氨轉化為固態化肥？板書（2）氨與酸的反應NH3 + HCl = NH4Cl(此反應常用來檢驗氨氣的存在)練習請寫出氨分別與硝酸和硫酸反應的化學方程式。NH3 + HNO3 = NH4NO32NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4小結氨 + 酸 = 銨鹽 離子方程式：NH3 + H+= NH4+(溶液中反應) 思考干燥氨氣時能否用濃硫酸?活動與探究下列實驗可以幫助我們探究銨鹽的性質

14、。觀察實驗現象，并將有關反應的化學方程式填入表中。【實驗1】取少量氯化銨晶體，放入試管中，在酒精燈火焰上微熱，觀察發生的現象?！緦嶒?】將少量氯化銨與少量氫氧化鈣混合后放入試管中，在酒精燈火焰上微熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗反應產生的氣體。實驗現象結論或方程式實驗1試管底部白色固體減少，至試管口重新凝結成固體NH4ClNH3+HClNH3+HClNH4Cl實驗2試管口有水珠凝結，濕潤的紅色石蕊試紙變藍2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+H2O(實驗室制氨氣)講解NH4Cl晶體是由NH4+和Cl-構成的，像這樣由銨離子和酸根離子構成的化合物叫做銨鹽，如氯化銨晶體、硫酸銨晶體、硝酸銨

15、晶體、碳酸氫銨晶體等。板書二、銨鹽的性質 1、銨鹽的物理性質：都是無色晶體，且都能溶于水。2、化學性質：（1）銨鹽受熱分解： NH4ClNH3+HCl（2）銨鹽與堿反應： 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+H2O(NH4)2SO4+2NaOH=Na2SO4+2NH3+2H2O NH4NO3+NaOHNaNO3+NH3+H2O結論銨鹽與堿共熱可產生能使紅色的濕潤石蕊試紙變藍的NH3氣，所以可將無色晶體與氫氧化鈉溶液共熱或在待檢液中加NaOH溶液加熱，看是否能產生可使潤濕的紅色石蕊試紙變藍的且有刺激氣味的氣體，若能生成則說明無色晶體是銨鹽或該溶液中含銨離子，否則則不是或無銨離子。我

16、們也正是利用這一性質來檢驗銨離子存在，也是實驗室制氨氣的原理。板書3、銨鹽的用途：主要用作氮肥。設問根據銨鹽的性質，在施用的時候就注意哪些問題？布置作業板書設計一、氨氣1、氨的物理性質：純凈的氨氣是無色有刺激性氣味氣體，密度比空氣小。易液化，液氨氣化時要吸收大量的熱。極易溶于水(1:700)。2、氨的化學性質（1）氨與水的反應NH3+H2O NH3 ·H2O NH3 ·H2O NH4+OH-NH3 ·H2O NH3+H2O（2）氨與酸的反應NH3 + HCl = NH4Cl(此反應常用來檢驗氨氣的存在)NH3 + H+ = NH4+(溶液中反應)二、銨鹽的性質 1

17、、銨鹽的物理性質：都是無色晶體，且都能溶于水。2、化學性質：（1）銨鹽受熱分解： NH4ClNH3+HCl（2）銨鹽與堿反應： 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+H2ONH4+OH- NH3+H2O(銨根離子的檢驗)3、銨鹽的用途：主要用作氮肥。4-2-3硝酸的性質【教學目標】1、了解硝酸的物理性質；2、類比濃的硫酸的強氧化性，掌握濃、稀硝酸的氧化性，能夠正確書寫反應方程式。3、掌握硝酸的熱不穩定性，寫出其分解反應的方程式。了解硝酸保存的注意事項。4、了解工業制取硝酸的反應原理。5、通過探究硝酸的性質，培養學生的動手、動腦和運用知識的能力、觀察能力。通過介紹硝酸的用途和我國硝酸

18、工業的情況，使學生認識到硝酸對國民經濟所起的重大作用。從而對學生進行愛國主義教育，激發學生的學習興趣【教學重點】硝酸的不穩定性和強氧化性。【教學難點】硝酸的強氧化性?！窘虒W過程】自主學習一、硝酸的用途：制 、 、 、 等。二、硝酸的物理性質。硝酸是 色、有 氣味的液體， 溶于水，低沸點（83）， 揮發。常用硝酸密度為 1.503g/cm3， 質量分數為 ，15.6mol/L。三、硝酸化學性質1. 硝酸具有酸的通性：強酸 HNO3 = H+ + NO3-2. 硝酸的不穩定性： （化學方程式） 思考：硝酸應如何保存？ 3.硝酸的強氧化性（1）與金屬反應實驗探究1濃硝酸與銅反應現象： 反應的化學方程

19、式： 實驗探究2稀硝酸與銅反應現象： 反應的化學方程式： 離子方程式： 拓展視野 常溫下，濃硝酸使鐵、鋁發生“鈍化”。 FeHNO3(濃) 致密的氧化膜（鈍化） AlHNO3(濃) 致密的氧化膜（鈍化）歸納 濃硝酸能與除 和 等以外的大多數金屬反應但一般不生成氫氣。金屬與濃硝酸反應一般生成 ,與稀HNO3反應一般生成 。（2）與某些非金屬反應與C 反應： （化學方程式） 四、硝酸的工業制法：試寫出各步反應的化學方程式：(1)氨在催化劑的作用下與氧氣發生反應，生成一氧化氮； (2)一氧化氮進一步被氧氣氧化成二氧化氮； (3)用水吸收二氧化氮生成硝酸。引入硝酸是我們中學常見的三大強酸之一，那么它具

20、有酸的通性應在情理之中，除此以外，硝酸會不會也像硫酸一樣也有自身的某些特性呢？通過今天的學習，我們就會對硝酸有一個更全面的認識。板書一、硝酸的物理性質：純硝酸是無色、易揮發、有刺激性氣味的液體，常用濃硝酸的質量分數大約為69%。投影鹽酸、硫酸、硝酸主要物理性質對比：色、態味揮發性常用濃酸的濃度鹽酸無色溶液刺激性易揮發37%硫酸無色溶液無難揮發98%硝酸無色溶液刺激性易揮發69%設疑剛才同學們看到硝酸保存在棕色瓶中，我們學過的保存在棕色瓶中的試劑有哪些？它們具有什么共同特點？從硝酸用棕色瓶保存，我們可推測硝酸具有什么性質？講述我們學過的氯水、AgNO3溶液等均用棕色瓶保存，它們的共同特點是見光易

21、分解，因此我們可推測硝酸具有不穩定性。板書二、硝酸的化學性質展示用無色試劑瓶盛裝的濃HNO3(觀察，注意到其略帶黃色)?；蚬庹罩v解這是因為硝酸分解產生了紅棕色的NO2，NO2少量的溶解在濃硝酸中而使其略顯黃色。這就是硝酸的第一個特性不穩定性。板書1、硝酸的不穩定性：4HNO3=4NO2+O2+2H2O（使濃硫酸顯黃色）設疑在以前我們曾學過一種常見的酸，其市售的濃溶液也往往呈黃色，大家想想它是哪種酸？為什么顯黃色？講述那是濃鹽酸，市售的濃鹽酸中含有Fe3+而顯黃色。過渡我們知道一般的酸在與金屬反應的時候都將生成氫氣，但硝酸無論是濃的還是稀的，它們與金屬反應生成的氣體主要的都不是氫氣，這就是由于硝

22、酸的第二個特性強氧化性的緣故。板書2、硝酸的強氧化性:觀察與思考觀察下列有關硝酸性質的實驗，將實驗現象和分析所得結論填入下表?！緦嶒?】如圖所示，將銅片置于具支試管的底部，通過分液漏斗加入2mL濃硝酸，用排水法收集產生的氣體，觀察實驗現象。【實驗2】在上述裝置中，從分液漏斗向試管內加5mL水，稀釋硝酸，繼續收集產生的氣體，觀察實驗現象。實驗現象結論實驗1紅棕色氣體，通入后變無色，溶液變藍色稀硝酸具有氧化性實驗2無色氣體，溶液呈藍色稀硝酸具有氧化性板書Cu+4HNO3（濃）= Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3（?。? 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O講解硝酸與不活潑金屬

23、Cu反應所表現出的強氧化性與濃H2SO4很相似。另外，HNO3被部分還原為NO2或NO，另一部分未被還原，以NO存在于硝酸鹽中，所以在上述兩個反應中，硝酸既表現了強氧化性，又表現了酸性。小結金屬與HNO3反應的規律：不論稀HNO3還是濃HNO3都有強氧化性，能氧化除Au、Pt以外的幾乎所有的金屬。HNO3與金屬反應時主要不生成氫氣，對于氫后金屬、濃HNO3的還原產物是NO2，稀HNO3的還原產物是NO。提問在上述反應中，濃硝酸與Cu反應，N元素只得到一個電子，而稀硝酸與Cu反應時N元素得到三個電子，那么能否說得到較多電子的稀硝酸的氧化性比只得到一個電子的濃硝酸的氧化性強呢？解析不能這樣認為，因

24、為氧化性、還原性的強弱跟得失電子的數目無關，而跟得失電子的難易程度有關，銅與濃HNO3在通常情況下即十分劇烈地反應，而Cu與稀HNO3反應較為緩慢，甚至需要加熱，可見濃HNO3的氧化性要比稀HNO3強。提問大家可記得濃H2SO4和Fe、Al之間有種什么特殊關系呢？回答常溫時濃H2SO4能使Fe、Al鈍化，即在Fe、Al的表面形成一層致密的氧化膜，阻止了反應的進一步進行。講解濃硝酸也同樣有這一特性，也可以使Fe、Al鈍化，故常溫時可用Fe或Al制容器盛放或裝運濃HNO3。板書濃HNO3可使Fe、Al鈍化講解硝酸不僅可以氧化金屬，還可以氧化非金屬，它能與許多非金屬及某些有機物發生氧化還原反應，如可以和C發生反應，生