氮氧化物的产生及转化

专题4 第二单元生产生活中的含氮化合物

氮氧化物的产生及转化

教学目标：

知识与技能：

1.了解氮元素在人类生命和生活中的重要意义;

2.了解一氧化氮、二氧化氮的某些基本性质；认识氮氧化物的生成和转化；

3.能够正确书写有关反应方程式;

4.知道含氮化合物对空气的污染及对人类环境的影响和防治方法。

过程与方法：通过氮的氧化物的生成和转化实验，培养学生的观察能力、分析能力、推理能力。

情感态度与价值观:通过了解氮氧化物污染空气和防治树立学生的环保意识。

教学重点：一氧化氮、二氧化氮的性质

教学难点：一氧化氮、二氧化氮的性质

教学方法：演示法、分析法、讨论法

教学过程：

设问：说一说你知道的氮元素在人类生命和生活中的作用P96

德国化学家哈伯被称为“天使和魔鬼”你知道关于他的故事吗？你从中学到了什么？

1905年哈伯赴美国考察回国后，采用高压放电固氮，实验历时一年效果不尽人意。后来从法国化学家用高温、高压合成氨发生爆炸的消息中获得启示，他也毅然采用该法进行试验，表现了他的果断和勇气。在历经无数次失败后，1909年7月2日哈伯在实验室采用600℃、200个大气压和用金属铁作催化剂的条件下，人工固氮成功，解决了人类人口增长与粮食短缺的矛盾，为人类的发展作出卓越的贡献。

一次大战爆发后德国为了征服欧洲，要哈伯全力为他研制最新式的化学武器。1915年4月21日夜间，德军在长达6千米的战线上秘密安放了数以千计的氯气罐。第二天下午五时，德军借助有利的风速以突袭的方式将180吨氯气吹放至法军阵地。刹那间在68千米宽的正面形成2米高的黄色气体幕墙滚滚向前推进，纵深到达10－15公里，对手毫无防范，致使5千多人死亡，15000多人中毒致伤，伊普雷一役哈伯受到德皇嘉奖，也遭到各国科学家的强烈谴责。

问题解决：

1、写出哈伯的两种固氮方法的化学方程式

N2+O2====2NO N2 + 3 H2 催化剂

高温高压

2NH3

2、N

2

在上述反应中表现出哪些性质？

一、氮气的性质：

还原性：N2+O2====2NO

氧化性：N2 + 3 H2 催化剂

高温高压2NH3

3Mg + N23Mg3N2

放电

放电

氮元素是植物生长的必需元素之一：P96

你知道“雷雨发庄稼”说的是怎么一会事吗？P96

空气中的氮气和氧气在放电条件下生成一氧化氮，一氧化氮再和氧气反应，生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，硝酸与土壤中矿物质作用，可形成可溶性硝酸盐，成为氮肥，被植物吸收，所以有利于庄稼生长。

观察与思考：完成P97氮气与氧气放电实验

回答以下问题：1、接通电源以后，瓶内气体颜色有什么变化？为什么？

2、矿泉水瓶加入蒸馏水后气体颜色有什么变化？体积有什么变化？发生了什么反应？

3、怎么证明溶于水后有无色气体生成？

4、一试管NO

2

倒置于水中，完全溶解后，液面上升到试管的什么部位，怎

样证明试管的NO

2

是否纯净？

二、一氧化氮和二氧化氮：N

2+O

2

====2NO

2NO+O

2==2NO

2

② 3NO

2

+H

2

O==2HNO

3

+NO ③

无色红棕色

上述三个化学方程式是在自然界中经常发生的重要反应，现在我们将②和③两个化学方程式处理一下，先将②×3+③×2；然后用②+③×2得两个新化学方

程式：4NO+3O

2+2H

2

O====4HNO

3

4NO

2+O

2

+2H

2

O====4HNO

3

练习：将一充满NO的试管倒扣于水槽中，然后向试管中通入一定量的O

2

，

试管中恰好充满水时，则通入的O

2

与原NO气体的体积比为；若假设生成的溶质不向外扩散，且为标准状况，则所得的溶液的物质的量的浓度应为。

由上述导出的两个新化学方程式可知NO和O

2

要恰好溶于水时的体积比为

4∶3，且生成的HNO

3

的物质的量等于原NO的物质的量。

答案：3∶4 1/22.4 mol·L-1

NO：无色、无味、微溶于水的有毒气体。

红棕色的有刺激性气味的有毒气体，易溶于水，学生阅读课本的相关内容，并讨论下列问题：

1、氮氧化合物有什么益处？

2、氮氧化合物会导致环境哪些方面的危害？

3、人们采取哪些措施防止和减少氮氧化合物对环境的污染。

环境污染：硝酸型酸雨的形成；光化学烟雾；臭氧层破坏。

治理措施：开发清洁能源，减少排放；安装尾气转化装置；工业废气处理。

按板书（加粗部分）作简要小结：

布置作业：作业本

课后反思总结记录：

放电