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。
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[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
放电
（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
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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
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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 =2NO2 3NO2 + 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 = 4HNO3 4NO + 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。
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