高中化学 主题1 空气资源 氨的合成 课题3 氨氧化法制硝酸教案 鲁科版选修2
【精选】高中化学主题1空气资源氨的合成课题3氨氧化法制硝酸教案鲁科版选修2
课题3氨氧化法制硝酸●课标要求1．了解我国基本化工的生产资源、基本化工产品的主要种类和发展状况。
2．认识催化剂的研制对促进化学工业发展的重大意义。
●课标解读1.了解氨氧化法制硝酸的工艺流程。
2．明确氨催化氧化制硝酸的原理。
3．掌握在实验室中制备硝酸的方法和操作。
●教学地位硝酸是化工生产中的重要原料，氨氧化法制硝酸的模拟实验流程及操作方法是高考的高频考点，尤其是氮的循环对生活、生产的影响为高考的热点。
●新课导入建议1908年，德国化学家哈伯首先在实验室用氢气和氮气在600 ℃、200个大气压的条件下合成了氨。
后由布什提高了产率，完成了工业化设计，建立了年产1 000吨氨的生产装置，1 000吨氨气利用氨氧化法可生产3 000吨硝酸，利用这些硝酸可制造3 500吨烈性TNT。
这些烈性TNT支持了德国发动了坚持四个多年头的第一次世界大战。
你知道工业上是如何制备硝酸的吗？●教学流程设计课前预习安排：看教材P12－16，填写[课前自主导学]，并完成[思考交流]。
⇒步骤1：导入新课，本课时教学地位分析。
⇒步骤2：建议对[思考交流]多提问，反馈学生预习效果。
⇒步骤3：师生互动完成探究1，可利用[问题导思]作为主线。
⇓步骤7：通过[例2]讲解研析，对“探究2、尾气的净化处理”中注意的问题进行总结。
⇐步骤6：师生互动完成“探究2”。
⇐步骤5：指导学生自主完成[变式训练1]和[当堂双基达标]1～4题。
⇐步骤4：通过[例1]的讲解研析，对“探究1、硝酸的工业制法”中注意的问题进行总结。
⇓步骤8：指导学生自主完成[变式训练2]和[当堂双基达标]中的第5题。
⇒步骤9：引导学生自主总结本课时知识框架，然后对照[课堂小结]。
安排学生课下完成[课后知能检测]。
1.制备流程：NH 3――→NO ――→NO 2――→HNO 3。
2．反应原理：4NH 3＋5O 2=====催化剂高温4NO ＋6H 2O 、2NO ＋O 2===2NO 2、3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 。
教育最新2017_2018学年高中化学主题1空气资源氨的合成复习学案鲁科版选修2
主题1 空气资源 氨的合成一、空气分离⎩⎪⎨⎪⎧ 方法——深冷分离、变压吸附分离、 膜分离原理二、合成氨工业合成氨错误!三、硝酸的制法1．实验室制法硝酸盐与浓H 2SO 4微热：NaNO 3(固)＋H 2SO 4(浓) =====△NaHSO 4＋HNO 3↑2．工业制法氨的催化氧化法(1)原理：4NH 3＋5O 2=====Pt △4NO ＋6H 2O ΔH <0 2NO ＋O 2===2NO 23NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO(循环操作)(2)尾气处理：用碱液吸收NO ＋NO 2＋2NaOH===2NaNO 2＋H 2O2NO 2＋2NaOH===NaNO 3＋NaNO 2＋H 2O或2NO 2＋Na 2CO 3===NaNO 2＋NaNO 3＋CO 21.NO 222223积变化差值进行计算。
2．NO 2和O 2的混合气体溶于水时，由4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3可知，当体积比V (NO 2)∶V (O 2)⎩⎪⎨⎪⎧ ＝4∶1，恰好完全反应>4∶1，NO 2过量，剩余气体为NO<4∶1，O 2过量，剩余气体为O 23．NO 和O 2同时通入水中时，其反应是：2NO ＋O 2===2NO 24NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3总反应式为4NO ＋3O 2＋2H 2O===4HNO 3当体积比V (NO)∶V (O 2)⎩⎪⎨⎪⎧ ＝4∶3，恰好完全反应>4∶3，剩余NO<4∶3，剩余O 2将盛有25 mL 一氧化氮、二氧化氮混合气体的量筒，倒立于水槽中，反应后气体体积缩小为15 mL ，则原混合气体中一氧化氮与二氧化氮的体积比是( )A ．2∶3B ．3∶2C ．4∶1D ．1∶4【解析】 应用反应前后气体体积之差计算。
一氧化氮不溶于水，二氧化氮与水反应：3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ，由反应方程式可知3体积的NO 2被水充分吸收后生成1体积NO ，体积减少2体积，现由25 mL 缩小至15 mL ，气体体积减少了10 mL ，故原NO 、NO 2混合气体中NO 2的体积为15 mL ，NO 为25 mL －15 mL ＝10 mL ；原混合气体中NO 和NO 2的体积比为10∶15＝2∶3。
高中化学 主题一 空气资源 氨的合成 1.3 氨氧化法制硝酸课件 鲁科版选修2.ppt
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硝酸的用途
硝酸是一种重要的基本化工原料，主要 应用在化肥和炸药工业上，也用于染料、 制药、照相材料、颜料、塑料和合成纤 维的等产品的生产。 P16页资料在线
3
硝酸的生产历史
①浓硫酸分解硝石KNO3 ②使空气通过电弧得到一氧化氮，再
进一步制成硝酸，但也未实现工业化 生产。 ③氨氧化法制硝酸
烟雾笼罩了英国首都伦敦，能见度突
然间变得极差，人们走在大街上，无
法看清自己的双脚，公共汽车靠打着 的手电 筒带路缓缓前行；整座城市弥
漫着浓烈的"臭鸡蛋"气味，居民普遍 感到呼吸困难。从12月5日到12月9日这 短短的几天里，就有4000多人被黄色 烟雾夺去 生命。这便是震惊世界的" 伦敦烟雾事件"。
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交流•研讨
选择吸收二氧化氮的条件
3NO2 +H2O 2HNO3 +NO 该反应特点：可逆、
正反应放热、 气体总体积减小
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低温（利用冷却水带走热量的方式达到 降温的目的） 增大压强有利于平衡向生成硝酸的方向移动
从二氧化氮与水的反应可知，在生成硝 酸的同时又有部分一氧化氮产生，在生产中 应该如何充分利用二氧化氮？ 所以需要不断补充空气。
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实验室中用氨氧化法制硝酸
4NH3 +5O2=4NO +6H2O 2NO + O2= 2NO2 3NO2 + 2H2O= 2HNO3 +NO
5
硝酸的工业生产采用与上述实验 同样的反应原理，以氨气和空气中的氧 气为原料，使氨气与氧气在催化剂存在 和温度为8000C-9000C的条件下发生反 应生成NO，经冷却后NO继续被氧气氧 化成NO2，再用水吸收NO2即可得到 硝酸产品。
化学13《氨氧化法制硝酸》学案(鲁科版选修2)
主题1 空气资源氨的合成课题3 氨氧化法制硝酸〔第1课时〕［导与学目标］1．掌握实验室和工业上催化氧化法制取硝酸的反响原理2．了解主要生产流程［预习引导］1．进行课本第12页的实验，思考：①氨气与氧气的反响为什么要在有催化剂〔Cr2O3〕存在的条件下进行②广口瓶中NaOH的作用是什么2．工业上以氨气和氧气为原料制取硝酸。
写出主要反响的化学方程式。
一．如何获得一氧化氮［情景创设］研究发现，氨气与氧气反响可以生成多种不同的产物，如NO、N2O、N2等。
三个反响的产率都很高。
那么请你想一想，如何才能使氨气与氧气反响只生成一氧化氮呢看课本13页，完成下面的填空：为解决氨氧化反响中遇到的难题，科学家把目光集中到_________上。
工业上氨氧化法制HNO3使用的选择性良好的催化剂，一是___________，二是_______________。
____________催化剂活性更好，是目前硝酸生产主要采用学习感悟学习感悟的催化剂。
二．选择吸收二氧化氮的条件［情景创设］根据下面的反响，分析吸收NO2的适宜条件。
3NO2+H2O2HNO3+NO［自主学习］阅读课本14~15页，完成下面的填空现代硝酸生产改用了___________和____________均在加压下进行的________________，以及氨氧化和NO2吸收分别在两种不同压强下就进行的___________，提高了NO2吸收率，成品酸的浓度可到达60%~70%。
［合作探究］氨氧化法只能生产稀硝酸。
假设想获得95%~100%的浓硝酸，可采取什么方法［根底过关］1．将容积为50mL的量筒内充满NO2和O2的混合气体，使量筒倒置在盛满水的水槽里，一段时间后，量筒里剩余气体的体积为5mL。
那么原混合气体中NO2和O2的体积比可能是_________或_________。
2．某氮的氧化物和CO在催化剂的作用下充分反响，生成氮气和二氧化碳。
假设测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为1：2，那么该氮的氧化物是A．N2O B．NOC．NO2D．N2O53．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4．在氨氧化法制硝酸中，NO2的吸收反响如下：3NO2+H2O2HNO3+NO〔正反响为放热反响〕为了提高硝酸的产量，应该采取的措施是A．降低温度 B ．升高温度C．减小压强D．增大压强5．标准状况下，在三个枯燥的烧瓶内分别装入：枯燥纯洁的N2；含一半空气的HCl气体；NO2和O2的混合气体［V〔NO2〕：V〔O2〕＝4：1］。
高中化学 主题1 空气资源 氨的合成 课题1 空气的分离教案 鲁科版选修2
课题1空气分离●课标要求了解我国基本化工的生产资源、基本化工产品的主要种类和发展概况。
●课标解读1.了解空气在化工生产中的重要应用。
2．了解空气分离的方法。
●教学地位本课时内容涉及化工生产中的重要资源——空气，是化工生产的基础，贯穿于多数的化工生产中，并且人类日常生活中也离不开空气。
●新课导入建议人类离不开空气，空气是人类活动中的重要资源，在生活和生产中常用到空气中的各种组分。
如潜水员潜水用的氧气、合成氨工业用的N2，医疗中病人需要输氧、液氮在医疗中作为冷冻剂、灯泡中的填充气(多举生活、生产中的实例)。
你知道空气有哪些成分吗？如何获得各种组分？●教学流程设计课前预习安排：看教材P1－5，填写[课前自主导学]，并完成[思考交流]。
⇒步骤1：导入新课，本课时教学地位分析。
⇒步骤2：建议对[思考交流]多提问，反馈学生预习效果。
⇒步骤3：师生互动完成探究“空气组分的分离”。
可利用[问题导思]①、②、③的设问作为主线。
⇓步骤6：指导学生自主总结本课时学习的主要知识，然后对照[课堂小结]。
安排学生课下完成[课后知能检测]。
⇐步骤5：指导学生自主完成[变式训练]和[当堂双基达标]1～5题，并验证学生训练效果，做出点拨、指正。
⇐步骤4：教师通过[例题]和教材P1－5讲解研析，对“空气组分的分离”中注意的问题进行总结。
空气是氧气、氮气、二氧化碳、稀有气体等组成的混合物。
炼钢和金属焊接需要氧气，合成氨需要氮气，而稀有气体常用做保护气及各种灯泡的填充气。
1．稀有气体常用做保护气和灯泡填充气，这是利用气体的什么性质？【提示】稳定性。
1.(1)定义：先将空气降温、加压液化后，再将液态空气升温，根据空气中各种组分的沸点不同进行精馏分离。
(2)空气液化的方法：先加压再进行热交换，最后进行节流膨胀。
(3)分离液态空气的方法——精馏精馏也叫分馏，是在一个设备内同时进行多次部分汽化和部分冷凝来分离液态混合物的方法。
2．变压吸附(1)原理：沸石分子筛和炭分子筛具有巨大的内表面积，吸附性能很强，且具有较高的选择性，从而得到富氧空气。
(完整版)高中化学主题1空气资源氨的合成课题2氨的工业合成教案鲁科版选修2
课题 2 氨的工业合成●课标要求1．认识合成氨的主要原理、原料、重要设施、流程和意义。
2．认识催化剂的研制对促进化学工业发展的重要意义。
●课标解读1.能依据合成氨反响的特色，依照勒·夏特列原理选择适合氨合成的反响条件。
2．明确合成氨工业流程以及各设施的作用或反响原理。
●教课地位合成氨工业是《课程标准》中明确要求的内容，也是高考的高频考点，特别是化学均衡挪动原理在合成氨反响中的应用。
合成氨适合条件的选择、工艺流程中各环节的操作等更是高考的热门。
●新课导入建议●教课流程设计课前预习安排：看教材P6－10，填写 [ 课前自主导学 ] ，并达成 [ 思虑沟通 ] 。
? 步骤 1：导入新课，本课时教课地位剖析。
? 步骤 2：建议对 [ 思虑沟通 ] 进行发问，反应学生预习成效。
? 步骤 3：师生互动达成研究 1，可利用 [ 问题导思 ] ①、②、③的设问作为主线。
?步骤 7：经过 [ 例 2] 和教材 P8－10“如何获取大批低价的原料气”解说研析，对“研究2、合成氨的生产工艺及原料气的制备”中注意的问题进行总结。
? 步骤 6：师生互动达成“研究2”，利用 [ 问题导思 ] ①、②、③的设问作为主线。
? 步骤 5：指导学生自主达成[ 变式训练1] 和 [ 当堂双基达标 ] 第 1、2、5 题。
? 步骤 4：经过 [ 例 1] 和教材 P6－8“研究合成氨的最正确条件”的解说研析，对“研究1、合成氨条件的选择”中注意的问题进行总结。
?步骤 8：指导学生自主达成[ 变式训练2] 和 [ 当堂双基达标 ] 中的 3、4 题。
? 学生自主总结本课时知识框架，而后比较[ 讲堂小结 ] 。
安排课下作业达成课标解读重点难1. 认识合成氨的反响原理和特色，并能依照步骤 9：指引[ 课后知能检测点] 。
化学反响速率和化学均衡原理综合考虑合成氨生产中的有关要素，选择合成氨反响的最佳条件。
1. 合成氨反响的特色：(1) 可逆反响； (2) 放2. 知道获取大批低价的氢气是实现合成氨生热反响； (3) 气体体积减小的反响。
学年高中化学主题空气资源氨的合成复习学案鲁科版选修
学年高中化学主题空气资源氨的合成复习学案鲁科版选修文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]主题1 空气资源 氨的合成一、空气分离⎩⎪⎨⎪⎧方法——深冷分离、变压吸附分离、 膜分离原理二、合成氨工业 合成氨三、硝酸的制法 1．实验室制法硝酸盐与浓H 2SO 4微热：NaNO 3(固)＋H 2SO 4(浓) =====△NaHSO 4＋HNO 3↑ 2．工业制法 氨的催化氧化法 (1)原理：4NH 3＋5O 2=====Pt△4NO ＋6H 2O ΔH <02NO ＋O 2===2NO 23NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO(循环操作) (2)尾气处理：用碱液吸收 NO ＋NO 2＋2NaOH===2NaNO 2＋H 2O 2NO 2＋2NaOH===NaNO 3＋NaNO 2＋H 2O 或2NO 2＋Na 2CO 3===NaNO 2＋NaNO 3＋CO 2222223＋NO ，利用气体体积变化差值进行计算。
2．NO 2和O 2的混合气体溶于水时，由4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3可知，当体积比V (NO 2)∶V (O 2)⎩⎪⎨⎪⎧＝4∶1，恰好完全反应>4∶1，NO 2过量，剩余气体为NO<4∶1，O 2过量，剩余气体为O23．NO 和O 2同时通入水中时，其反应是： 2NO ＋O 2===2NO 24NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3总反应式为4NO ＋3O 2＋2H 2O===4HNO 3 当体积比V (NO)∶V (O 2)⎩⎪⎨⎪⎧＝4∶3，恰好完全反应>4∶3，剩余NO<4∶3，剩余O 2将盛有25 mL 一氧化氮、二氧化氮混合气体的量筒，倒立于水槽中，反应后气体体积缩小为15 mL ，则原混合气体中一氧化氮与二氧化氮的体积比是( )A ．2∶3B ．3∶2C ．4∶1D ．1∶4【解析】 应用反应前后气体体积之差计算。
高中化学1.3氨氧化法制硝酸课件鲁科版选修2
第七页，共25页。
要点
(yàodiǎn) 一
要点(yàodiǎn) 二
即时检测
典例导航(dǎo即há时ng演)练
第三种是氨的催化氧化法。按生产流程和操作条件不同,可分为常压法、加
压法和综合法。这种方法成本低,产率高,消耗电能少。
常压法是在常压下进行的,加压法是在加压(600 kPa~900 kPa)下进
第六页，共25页。
要点
要点(yàodiǎn)
(yàodiǎn)一
二
即时检测
典例导航(dǎohá即ng时) 演练
第二种是电弧法。它是利用电弧使空气中的氮气和氧气直接化合
生成NO。
N2+O2 2NO
这是可逆反应,而且这两种单质互相化合时是吸热的,因此高温对于NO的 生成有利。不过,即使在3 000 ℃,平衡混合物中也仅含有5%的一氧化氮。
的含量仍难以达到排放标准,人们又采用催化还原法净化尾气。
2.催化还原法。 H2+NO2 NO+H2O, 2H2+2NO N2+2H2O, CH4+4NO2 4NO+CO2+2H2O, CH4+4NO 2N2+CO2+2H2O。 在催化剂存在的条件下,利用各种燃料气中的甲烷、氢气等将氮的 氧化物还原为氮气和水,使尾气中氮的氧化物的含量降低,达到甚至低 于排放标准。
第五页，共25页。
要点
(yàodiǎn) 一
要点(yàodiǎn) 二
即时检测
典例导航(dǎ即oh时án演g)练
1.硝酸工业制法的发展。
硝酸的工业制法有三种:
第一种是早在17世纪就使用的硝石法。它是利用钠硝石跟浓硫酸 共热而得硝酸。
氨氧化法制硝酸的教案
氨氧化法制硝酸的教案（实用版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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鲁科版高中化学目录
鲁科版普通高中课程标准实验教科书化学目录必修一第一章认识化学科学1、走进化学科学2、研究物质性质的方法和程序3、化学中常用的物理量——物质的量第二章元素与物质世界1、元素与物质的分类2、电解质3、氧化剂和还原剂第三章自然界中的元素1、碳的多样性2、氮的循环3、硫的转化4、海水中的化学元素第四章元素与材料世界1、硅、无机非金属材2、铝、金属材料3、复合材料必修二第一章原子结构与元素周期律1、原子结构2、元素周期律与元素周期表3、元素周期表的应用第二章化学键、化学反应与能量1、化学键与化学反应2、化学反应的快慢和限度3、化学反应的利用第三章重要的有机化合物1、认识有机化合物2、石油和煤、重要的烃3、饮食中的有机化合4、塑料、橡胶、纤维选修一主题一呵护生存环境1、关注空气质量2、获取安全的饮用水3、垃圾的妥善处理与利用主题二摄取益于健康的食物1、食物中的营养素2、平衡膳食3、我们需要食品添加剂吗4、正确对待保健食品主题三合理利用化学能源1、电池探秘2、家用燃料的更新3、汽车燃料清洁化主题四认识生活中的材料1、衣料的学问2、走进宝石世界3、如何选择家居装修4、金属制品的防护5、几种高分子材料的主题五正确使用化学用品1、装备一个小药箱2、怎样科学使用卫生3、选用适宜的化妆品选修二主题一空气资源、氨的合成1、空气分离2、氨的工业合成3、氨氧化法制硝酸主题二海水资源、工业制碱1、海水淡化与现代水处理技术2、氯碱生产3、纯碱制造技术的发展主题三矿山资源硫酸与无机材料制造1、“设计”一座硫酸厂2、陶瓷的烧制3、金属冶炼和金属材料的保护主题四化石燃料石油和煤的综合利用1、从石油中获取更多的高品质燃油2、源自石油的化学合成3、煤的综合利用主题五生物资源、农产品的化学加工1、由大豆能制得什么2、玉米的化学加工主题六化学·技术·社会1、功能高分子材料的研制2、药物的分子设计与化学合成3、化学·技术·可持续性发展选修三第一章原子结构1、原子结构模型2、原子结构与元素周期表3、原子结构与元素性质第二章化学键与分子间作用力1、共价键模型2、共价键与分子的立体构型3、离子键、配位键与金属键4、分子间作用力与物质性质第三章物质的聚集状态与物质性质1、认识晶体2、金属晶体与离子晶3、原子晶体与分子晶4、物质的其他聚集状态选修四第一章化学反应原理与能量变化1、化学反应的热效应2、电能转化为化学能——电解3、化学能转化为电能——电池第二章化学反应的方向、限度与速率1、化学反应的方向2、化学反应的限度3、化学反应的速率4、化学反应条件的优化——工业合成氨第三章物质在水溶液中的行为1、水溶液2、弱电解质的电离、盐类水解3、沉淀溶解平衡4、离子反应选修五第一章有机化合物的结构与性质、烃1、认识有机化学2、有机化合物的结构与性质3、烃第二章官能团与有机化学反应烃的衍生物1、有机化学反应的类型2、醇和酚3、醛和酮、糖类4、羧酸、氨基酸和蛋白质第三章有机合成及其应用合成高分化合物1、有机化合物的合成2、有机化合物结构的测定3、合成高分子化合物4、物质的其他聚集状选修六主题一物质的分离1、盐的精制2、植物中某些成分的提取综合实验活动：从茶叶中撮咖啡因主题拓展：分离技术在生产中应用主题二物质性质及反应规律的研究1、研究物质性质的基本方法2、认识发生在盐溶液中化学反应综合实验活动：条件对化学反应的影响主题拓展：现代实验技术在研究物质性质及反应主题三物质的检测1、物质组分的检验2、物质中某组分含量的测定综合实验活动：阿司匹林有效成分的检测主题拓展：现代仪器分析方法及其应用主题四物质的制备1、实验室制备日用化学品2、实验室制备化工原料综合实验活动：酿制米酒主题拓展：从实验室到工厂——化工过程开发。
高中化学主题1空气资源氨的合成课题1空气的分离教案鲁科版选修2(2021学年)
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课题1空气分离●课标要求了解我国基本化工的生产资源、基本化工产品的主要种类和发展概况。
●课标解读１.了解空气在化工生产中的重要应用。
2.了解空气分离的方法。
●教学地位本课时内容涉及化工生产中的重要资源——空气，是化工生产的基础，贯穿于多数的化工生产中，并且人类日常生活中也离不开空气。
●新课导入建议人类离不开空气,空气是人类活动中的重要资源,在生活和生产中常用到空气中的各种组分。
如潜水员潜水用的氧气、合成氨工业用的N2,医疗中病人需要输氧、液氮在医疗中作为冷冻剂、灯泡中的填充气(多举生活、生产中的实例）。
你知道空气有哪些成分吗?如何获得各种组分？●教学流程设计课前预习安排：看教材P1-5，填写[课前自主导学］，并完成［思考交流]。
⇒步骤1：导入新课,本课时教学地位分析。
⇒步骤２：建议对[思考交流］多提问,反馈学生预习效果。
⇒步骤３:师生互动完成探究“空气组分的分离"。
可利用［问题导思]①、②、③的设问作为主线。
⇓步骤６:指导学生自主总结本课时学习的主要知识，然后对照［课堂小结]。
安排学生课下完成[课后知能检测］。
⇐步骤５:指导学生自主完成[变式训练］和［当堂双基达标]1~5题,并验证学生训练效果，做出点拨、指正.⇐步骤４：教师通过[例题]和教材P1-５讲解研析,对“空气组分的分离”中注意的问题进行总结。
2024-2025学年高中化学主题1空气资源氨的合成课题3氨氧化法制硝酸教案鲁科版选修2
-提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。
教学方法/手段/资源：
-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解氨的合成方法和反应条件等知识点。
-实践活动法：设计实践活动，让学生在实践中掌握氨的合成和氨氧化法制硝酸的技能。
3.理解工业上如何利用空气资源进行氨的合成和硝酸的生产；
4.了解氨氧化法制硝酸过程中的化学反应及能量变化；
5.能够运用氨氧化法制硝酸的原理解决实际问题。
教学重点为氨的合成方法和反应条件，教学难点为氨氧化法制硝酸的原理及工业应用。
核心素养目标
本节课旨在培养学生的科学探究与创新意识，通过学习氨氧化法制硝酸的原理和过程，使学生能够：
教学手段：
1.多媒体设备：利用多媒体课件和视频资料，生动展示氨的合成和氨氧化法制硝酸的实验过程，增强学生的直观感受，提高学生的学习兴趣。
2.教学软件：运用教学软件进行互动教学，设计相关的知识问答和练习题目，激发学生的学习主动性和积极性，及时巩固所学知识。
3.网络资源：引导学生利用网络资源，查阅相关的氨氧化法制硝酸的工业应用案例，了解最新的研究成果和技术动态，拓宽学生的知识视野。
教学方法与手段
教学方法：
1.讲授法：通过教师的讲解，引导学生掌握氨的合成方法和反应条件、氨氧化法制硝酸的原理及工业应用等核心知识，为学生提供系统的知识结构。
2.讨论法：组织学生进行小组讨论，分享对氨氧化法制硝酸过程的理解和看法，促进学生之间的思维碰撞，提高学生的批判性思维和交流能力。
3.实验法：安排学生进行氨的合成和氨氧化法制硝酸的实验操作，通过观察实验现象和数据分析，加深学生对氨的合成方法和反应条件的理解，培养学生的实验技能和科学探究能力。
【配套K12】高中化学主题1空气资源氨的合成课题3氨氧化法制硝酸学案鲁科版选
高中化学主题1空气资源氨的合成课题3氨氧化法制硝酸学案鲁科版选课题3 氨氧化法制硝酸1．理解氨氧化法制硝酸的反应原理，并能利用反应原理说明如何制得一氧化氮和选择吸收二氧化氮的条件。
(重点)2．了解氨氧化法制硝酸过程中的尾气对环境的危害及其处理方法，树立环保意识。
(难点)3．进一步认识催化剂在化工生产中的重要作用，体会实验室研究与工业生产的关系。
氨氧化法制硝酸O2O2H2O1.制备流程：NH3――→NO――→NO2――→HNO3。
2．反应原理：催化剂4NH3＋5O2=====4NO＋6H2O、2NO＋O2===2NO2、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
高温1．氨氧化法制硝酸过程中，发生氧化反应的含氮物质有哪些？【提示】 NH3、NO、NO2中氮元素化合价升高，均发生氧化反应。
氨氧化法制硝酸的模拟实验A．氨水(浓氨水∶水＝∶1) C．干燥剂(无水氯化钙)E．吸收瓶(水、石蕊溶液)B．催化剂(Cr2O3) D．氧化瓶 F．NaOH溶液氨氧化法制硝酸的实验装置示意图1．操作：先加热硬质试管中的催化剂，再把空气缓缓地、均匀地鼓入氨水中，待催化剂开始红热时，撤走酒精灯。
2．思考(1)氧化瓶D中的现象：瓶内变成红棕色。
(2)写出E中发生的化学反应方程式：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
- 1 -(3)F的作用是吸收未反应的NO、NO2气体。
2．试通过模拟实验分析氨氧化反应的热效应。
【提示】待催化剂红热时，撤走酒精灯，利用反应释放的热量维持反应的继续进行，说明氨氧化反应为放热反应。
1.如何获得一氧化氮 (1)氨气与O2反应可生成多种不同的产物，如NO、N2O、N2，若不控制反应条件，只会生成氮气。
(2)科学家通过研究，找到了选择NO并加快反应速率的催化剂，主要包括铂系催化剂和非铂系催化剂两类。
2．选择吸收二氧化氮的条件(1)吸收NO2的反应为：3NO2＋H2O2HNO3＋NO。
(2)吸收NO2反应的特点：①可逆反应；②放热反应；③气体总体积缩小的反应。
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课题3 氨氧化法制硝酸●课标要求1．了解我国基本化工的生产资源、基本化工产品的主要种类和发展状况。
2．认识催化剂的研制对促进化学工业发展的重大意义。
●课标解读1.了解氨氧化法制硝酸的工艺流程。
2．明确氨催化氧化制硝酸的原理。
3．掌握在实验室中制备硝酸的方法和操作。
●教学地位硝酸是化工生产中的重要原料，氨氧化法制硝酸的模拟实验流程及操作方法是高考的高频考点，尤其是氮的循环对生活、生产的影响为高考的热点。
●新课导入建议1908年，德国化学家哈伯首先在实验室用氢气和氮气在600 ℃、200个大气压的条件下合成了氨。
后由布什提高了产率，完成了工业化设计，建立了年产1 000吨氨的生产装置，1 000吨氨气利用氨氧化法可生产3 000吨硝酸，利用这些硝酸可制造3 500吨烈性TNT。
这些烈性TNT支持了德国发动了坚持四个多年头的第一次世界大战。
你知道工业上是如何制备硝酸的吗？●教学流程设计课前预习安排：看教材P12－16，填写[课前自主导学]，并完成[思考交流]。
⇒步骤1：导入新课，本课时教学地位分析。
⇒步骤2：建议对[思考交流]多提问，反馈学生预习效果。
⇒步骤3：师生互动完成探究1，可利用[问题导思]作为主线。
⇓步骤7：通过[例2]讲解研析，对“探究2、尾气的净化处理”中注意的问题进行总结。
⇐步骤6：师生互动完成“探究2”。
⇐步骤5：指导学生自主完成[变式训练1]和[当堂双基达标]1～4题。
⇐步骤4：通过[例1]的讲解研析，对“探究1、硝酸的工业制法”中注意的问题进行总结。
⇓步骤8：指导学生自主完成[变式训练2]和[当堂双基达标]中的第5题。
⇒步骤9：引导学生自主总结本课时知识框架，然后对照[课堂小结]。
安排学生课下完成[课后知能检测]。
课 标解 读重 点 难 点1.理解氨氧化法制硝酸的反应原理，并能利用反应原理说明如何制得一氧化氮和选择吸收二氧化氮的条件。
2.了解氨氧化法制硝酸过程中的尾气对环境的危害及其处理方法，树立环保意识。
3.进一步认识催化剂在化工生产中的重要作用，体会实验室研究与工业生产的关系。
1.氨氧化法制硝酸的反应方程式。
(重点)2.硝酸生产过程中NO 的获得和NO 2的吸收。
(重难点)3.氨氧化法制硝酸模拟实验流程及操作方法。
(难点)氨氧化法制硝酸1.制备流程：NH 3――→2NO ――→2NO 2――→2HNO 3。
2．反应原理：4NH 3＋5O 2=====催化剂高温4NO ＋6H 2O 、2NO ＋O 2===2NO 2、3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 。
1．氨氧化法制硝酸过程中，发生氧化反应的含氮物质有哪些？ 【提示】 NH 3、NO 、NO 2中氮元素化合价升高，均发生氧化反应。
氨氧化法制硝酸的模拟实验A．氨水(浓氨水∶水＝1.5∶1) B．催化剂(Cr2O3)C．干燥剂(无水氯化钙) D．氧化瓶E．吸收瓶(水、石蕊溶液) F．NaOH溶液氨氧化法制硝酸的实验装置示意图1．操作：先加热硬质试管中的催化剂，再把空气缓缓地、均匀地鼓入氨水中，待催化剂开始红热时，撤走酒精灯。
2．思考(1)氧化瓶D中的现象：瓶内变成红棕色。
(2)写出E中发生的化学反应方程式：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
(3)F的作用是吸收未反应的NO、NO2气体。
2．试通过模拟实验分析氨氧化反应的热效应。
【提示】待催化剂红热时，撤走酒精灯，利用反应释放的热量维持反应的继续进行，说明氨氧化反应为放热反应。
硝酸的工业制取1.(1)氨气与O2反应可生成多种不同的产物，如NO、N2O、N2，若不控制反应条件，只会生成氮气。
(2)科学家通过研究，找到了选择NO并加快反应速率的催化剂，主要包括铂系催化剂和非铂系催化剂两类。
2．选择吸收二氧化氮的条件(1)吸收NO2的反应为：3NO2＋H2O2HNO3＋NO。
(2)吸收NO 2反应的特点：①可逆反应；②放热反应；③气体总体积缩小的反应。
(3)吸收NO 2的方法：欲使原料利用充分，得到的硝酸的浓度增大，可采取加压、降温的方法，现代硝酸生产改用全压法和综合法，成品酸中HNO 3的质量分数可达60%～70%，提高了NO 2的吸收率。
3．常压法生产硝酸尾气的处理(1)碱液吸收法：2NO 2＋Na 2CO 3===NaNO 3＋NaNO 2＋CO 2。
(2)催化还原法：如用H 2、CH 4等在催化剂作用下与氮的氧化物反应。
3．温度和压强对气体的溶解性产生哪些影响？【提示】 温度越高，气体的溶解性越差，反之越强；压强越大，气体的溶解性越强，反之越差。
硝酸的工业制法①工业制硝酸的原料是什么？ 【提示】 氨气和空气。
②如何获得一氧化氮？【提示】 4NH 3＋5O 2=====Pt高温4NO ＋6H 2O 。
③吸收NO 2的方法是什么？ 【提示】 全压法和综合法。
1．工业制硝酸的原料：NH 3和空气。
2．反应流程：NH 3――→O 2NO ――→O 2NO 2――→H 2OHNO 3。
3．反应设备：氧化炉、吸收塔、蒸馏塔。
4．工艺流程5．相关反应催化剂4NO＋6H2O4NH3＋5O2=====高温2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO1．Mg(NO3)2具有脱水作用，可用于提高HNO3的质量分数。
2．在工业制HNO3过程中，注意勒·夏特列原理的应用。
把烧红了的铂丝插入盛有浓氨水的锥形瓶中，可观察到下列现象：①液面上的铂丝保持红热；②瓶内有红棕色气体产生；③有时瓶口有白烟出现。
请用必要的文字和有关化学反应方程式解释上述现象。
【解析】氨与氧气在有催化剂存在时可以发生氧化还原反应，反应方程式为4NH3＋催化剂5O2=====4NO＋6H2O，反应是放热的，因此可观察到烧红的铂丝保持红热状态。
生成的NO容高温易与O2继续反应生成红棕色的NO2气体：2NO＋O2===2NO2。
NO2气体遇水蒸气则发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，生成的HNO3是挥发性酸，可与氨水挥发出的NH3化合产生白烟NH4NO3，反应方程式为NH3＋HNO3===NH4NO3。
【答案】氨水易挥发，瓶内充满NH3和O2的混合气体，当红热的铂丝插入时，由于发生催化剂下列反应：4NH3＋5O2=====4NO＋6H2O而放出大量的热，致使铂丝保持红热。
生成的NO可继高温续和O2反应生成红棕色的NO2，反应方程式为2NO＋O2===2NO2，而NO2能与水蒸气反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，生成的挥发性酸HNO3遇NH3则产生白烟NH4NO3，化学反应方程式为NH3＋HNO3===NH4NO3。
NH3遇HNO3产生白烟(固体颗粒)，易误写为白雾(液体小液滴)。
1．工业上用氨的催化氧化法制HNO3时，先制得50%左右的硝酸，然后再制成98%的浓HNO3，一般采用的方法是( ) A．加CaCl2后再蒸馏浓缩B．加生石灰吸去水分后再过滤C．加硝酸镁后再蒸馏浓缩D．加入浓H2SO4后再分液【解析】以硝酸镁做脱水剂，将浓硝酸镁溶液与稀硝酸按一定比例混合进行蒸馏。
由于硝酸镁具有脱水作用，因此可蒸出HNO3含量较高的硝酸蒸气。
将硝酸蒸气再进行精馏，即可得到HNO3的质量分数为98%以上的硝酸蒸气，冷凝后即得浓硝酸。
【答案】 C尾气的净化和处理①硝酸工业中尾气的有害成分是什么？【提示】NO、NO2等含氮氧化物。
②处理硝酸工业尾气常用什么方法？【提示】碱液吸收法和催化还原法。
③处理硝酸工业尾气常用的原料是什么？【提示】纯碱溶液或甲烷、氢气等。
1．碱液吸收法2NO2＋Na2CO3===NaNO2＋NaNO3＋CO2，NO＋NO2＋Na2CO3===2NaNO2＋CO2利用碳酸钠溶液吸收氮的氧化物比较经济，但处理后的尾气中氮的氧化物的含量仍难以达到排放标准，人们又采用催化还原法净化尾气。
2．催化还原法 H 2＋NO 2===NO ＋H 2O 2H 2＋2NO===N 2＋2H 2O CH 4＋4NO 2===4NO ＋CO 2＋2H 2O CH 4＋4NO===2N 2＋CO 2＋2H 2O在催化剂存在的条件下，利用各种燃料气中的甲烷、氢气等将氮的氧化物还原为氮气和水，使尾气中氮的氧化物的含量降低，达到甚至低于排放标准。
在硝酸生产过程所排放出来的废气中含有NO 和NO 2，它们污染环境，现用氨催化还原法将它们转化为无毒气体(填名称)____________直接排入空气中，写出有关反应的化学方程式_________________________________。
假设NO 和NO 2的物质的量之比恰好为1∶1，则两者的混合物相当于一种酸酐，写出用烧碱溶液吸收这种酸酐的化学方程式___________________________________。
【解析】 硝酸的酸酐是N 2O 5，和NaOH 反应生成NaNO 3，亚硝酸的酸酐是N 2O 3，和NaOH 反应生成NaNO 2。
【答案】 氮气 6NO ＋4NH 3=====催化剂△5N 2＋6H 2O 、6NO 2＋8NH 3===7N 2＋12H 2O N 2O 3＋2NaOH===2NaNO 2＋H 2O2．汽车尾气中的烃类、CO 、NO x 和SO 2是城市空气的重要污染源，治理方法之一是在汽车排气管上加装“催化转化器”，它使CO 和NO x 反应可生成参与大气循环的无毒气体，并使烃类充分燃烧及SO 2转化，下列说法错误的是( )A ．CO 和NO x 反应的化学方程式为：2x CO ＋2NO x =====催化剂2x CO 2＋N 2B ．此方法的缺点是由于SO 3增多，会提高空气的酸度C ．多植树造林，增大绿化面积，可有效控制城市空气的各种污染源D ．汽车改用天然气、液化气燃料或开发新能源，都会减少对空气的污染【解析】 由CO 、NO x 反应生成参与大气循环的无毒气体及原子守恒得出，A 正确；由SO 2的转化(在空气中)知道应生成SO 3，SO 3结合空气中的水蒸气生成硫酸酸雾，提高了空气的酸度，B 正确；植树造林能净化空气但不能控制污染源，C 错误；天然气、液化气是洁净燃料，D 正确。
【答案】 C【教师备课资源】玻尔巧藏诺贝尔金质奖章第二次世界大战中，玻尔被迫离开将要被德国占领的祖国。
他将诺贝尔金质奖章溶解在一种溶液里，装于玻璃瓶中。
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。
那么，玻尔是用什么溶液使金质奖章溶解的呢？他用的溶液叫王水，是浓硝酸和浓盐酸按1∶3的体积比配制成的混合溶液。
王水的氧化能力比硝酸强，不溶于硝酸的金，却可以溶解在王水中。
氮是蛋白质的基本组成元素之一，所以生物体均含氮元素，氮循环涉及生物圈的全部领域，以下关于氮被生物体吸收的途径叙述正确的是( )①氮在大气中含量高达78%，可被生物体直接利用②通过雷雨放电等一系列反应可将空气中游离态的氮转化为硝酸盐，而被植物吸收③所有植物都具有生物固氮作用，其根部根瘤菌可使氮气转变为硝酸盐，而被植物吸收④动物以植物为食而获得氮并转化为动物蛋白⑤动物死亡后，其遗骸中的蛋白质被微生物分解成NH＋4、NO－3、NH3，又回到土壤和水体中，被植物再次吸收A．①⑤B．④⑤C．②④⑤ D．②④【答案】 C1．工业制HNO3的3个反应：催化剂4NO＋6H2O4NH3＋5O2=====高温2NO ＋O 2===2NO 2 3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO2．处理硝酸工业尾气的2种方法： (1)碱液吸收法；(2)催化还原法。