【教学设计】《氮的氧化物》计算精品教案

微课：氮的氧化物转化成硝酸的计算

教学目标

1.推导氮的氧化物转化成硝酸的化学方程式。

2.通过对氮的氧化物转化成硝酸的推导，培养学生工业上的循环利用，保护环境的意识。

3.通过对氮的氧化物转化成硝酸的计算，培养学生分析问题和解决问题的能力。

教学重点和难点

氮的氧化物转化成硝酸的化学方程式及其应用

教学设计思路

一、推导氮的氧化物转化成硝酸的化学方程式

1.利用多步反应化学方程式的加减

2NO + O2 = 2NO2①

3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO ②

①×3＋②×2

导出： 4NO + 3O2 + 2H2O = 4 HNO3

同理导出： 4NO2 + O2 + 2H2O = 4 HNO3

2.利用氧化还原反应方程式的配平

①标出反应前后元素化合价的变化

＋20＋5 －2

NO + O2 + H2O — HNO3

②使化合价升高和降低的总数相等

化合价升高 3价×4，失去3e- ×4

化合价降低2× 2价× 3，得到2× 2 e- × 3

导出：4NO + 3O2 + 2H2O = 4 HNO3

同理导出： 4NO2 + O2 + 2H2O = 4 HNO3

二、分析氮的氧化物和氧气的体积比

1．NO 与 O2的混合气体溶于水

4NO + 3O2 + 2H2O = 4 HNO3

V NO：V O2 = 4 : 3 ，恰好完全反应

V NO：V O2＞4 : 3 ，NO过量

V NO：V O2﹤4 : 3 ，O2过量

2.NO2与 O2的混合气体溶于水

4NO2 + O2 + 2H2O = 4 HNO3

V NO2：V O2 = 4: 1，恰好完全反应

V NO2：V O2＞4 : 1，NO2过量，剩余气体为NO

V NO2：V O2﹤4 : 1，O2过量，剩余气体为O2

三、应用

将10 mL充满NO2和O2的混合气体的试管，倒置在水槽中，反应停止后试管内剩余2 mL的无色气体，求原混合气体中NO2和O2各多少毫升。

【分析】

根据NO2和H2O反应，NO和O2反应的情况分析，剩余气体可能是NO 或O2。找出NO2、O2和H2O反应的关系，判断哪种气体过量。分别讨论原混合气体的组成。

（1）若剩余气体的是NO， 2 mL为NO

3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO

可知，过量NO2为6mL。

参加反应的NO2和O2的体积共10-6 = 4 mL

利用4NO2 + O2 + 2H2O = 4 HNO3

参加反应的NO2和O2的体积：

V NO2＝4／5×4＝3.2 mL

V O2＝1／5×4＝ 0.8 mL。

则NO2和O2的体积分别为3.2 +6=9.2 mL和0.8 mL。（2）若剩余的是O2，2 mL为O2

参加反应的NO2和O2的体积共10-2= 8 mL

利用4NO2 + O2 + 2H2O = 4 HNO3

参加反应的NO2和O2的体积

V NO2＝4／5×8＝ 6.4 mL

V O2＝1／5×8= 1.6 mL。

则NO2和O2的体积分别为6.4 mL和1.6+2=3.6 mL。