高中化学人教版必修1教案课时23硫和氮的氧化物教学设计教案.docx

1、高中化学人教版必修1教案课时23硫和氮的氧化物教学设计教案 教学准备 1. 教学目标 1、了解一氧化氮和二氧化氮的部分物理性质2、酸雨的形成与防治，自主探究分析空气污染的原因，自主探究雨水pH的测定。2. 教学重点/难点 重点：二氧化氮与水的反应，二氧化硫和二氧化氮对大气的污染难点：二氧化氮与水的反应3. 教学用具 实验仪器、多媒体4. 标签 教学过程 新课导入思考NO被视为大气污染物，没想到它会在生命过程中有如此重要的作用，这会给我们什么启示？板书二、二氧化氮和一氧化氮师：欲认识两种氮氧化物，我们还要从大家最熟悉的氮气入手。师：空气中氮气的体积分数为多少？生：氮气在空气中的体积分数为78%。

2、师：自然界中的氮主要以游离态存在于大气中，生物体中蛋白质含有化合态氮，土壤中有硝酸盐，如KNO3、Ca(NO3)2等。所以有人说“氮是生命元素”。师：预测氮气的性质活泼与否。生：在通常情况下，氮气不活泼，不与氧气反应，但氮气在一定条件下还可以与氧气反应。板书1.NO的生成及与NO2转化多媒体演示，N2和O2在放电条件下的反应。练习书写化学方程式并评价书写情况。板书 N2+O22NO 2NO+O2=2NO2师：这种把游离态的氮转化为化合态的氮的方法叫做氮的固定，简称固氮。演示NO2溶于水实验。操作：用带橡皮手套的拇指堵住试管口，将试管从水中取出，把试管正立起来，移开拇指，向试管中滴入12滴紫色石

3、蕊试液。生：（学生观察实验现象和动画）一氧化氮难溶于水；二氧化氮溶于水，气体体积减少2/3，生成的气体接触空气又变成红棕色，水溶液滴入石蕊变红色。师：3NO2+H2O=2HNO3+NO（引导学生分析氧化剂、还原剂及电子转移情况）。师：NO2是否是硝酸的酸酐呢？说明理由。（不是，因为氮的化合价不是+5）。师：您能否总结出二氧化氮有哪些物理性质呢？生：二氧化氮是红棕色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易溶于水（和水反应）。师：引导学生思考“雷雨发庄稼”的原理及涉及的可能反应。生：空气中氮气和氧气在放电下生成一氧化氮，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

4、物质作用形成可溶性硝酸盐，成为氮肥被植物吸收。小结思考在新疆与青海交界处有一山谷，人称“魔鬼谷”。经常电闪雷鸣，狂风暴雨，把人畜击毙。然而谷内却是牧草茂盛，四季常青。这是为什么？试写出相关反应的化学方程式。小结N2+O22NO2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO师：在上面的反应中，涉及两种氮的重要化合物，即一氧化氮和二氧化氮，除此之外还有其他几种氮的氧化物，请同学们填表。生：填表（用媒体展示答案，及时检查）：小结氮的化合价：3、+1+5。总结：从N2的化学性质不活泼,推出N2分子结构很稳定。在高温、放电时，氮气比较活泼，可参加许多反应。这要从氮原子最外层电子排布特点理解，分

5、析氮元素化合价变化的可能性。根据学过的化学方程式写出如下关系链。关系：科学探究现给你一试管二氧化氮，其他药品、仪器自选。1.设计实验，要求尽可能多地使二氧化氮被水吸收。2.你的设计对工业生产硝酸有什么启示？ 生：练习写出二氧化氮全被吸收的化学反应方程式。小结4NO2+2H2O+O2=4HNO3师：若参加反应的为NO呢？小结4NO+2H2O+3O2=4HNO3比较：氮的重要氧化物(见下表)氮的重要氧化物图片导课投影：煤和石油燃烧时的滚滚浓烟：师：由于工农业生产的迅猛发展，空气受到了不同程度的污染，在工厂废气的滚滚浓烟中，主要含有哪些有害气体在危害我们的生活呢？生：粉尘和气体（SO2、CO和氮氧化

6、物等）师：现在不少地区雨水的pH小于5.6，当雨水的pH小于5.6时，我们就称它为酸雨。我国是世界上三大酸雨区之一。师：1.1872年，美国化学家Smith，首先提出了“酸雨”一词，直到本世纪40年代，酸雨问题才引起人们的广泛关注。2.1972年6月5日，具有历史意义的人类环境会议在瑞典首都斯德哥尔摩召开，通过了著名的人类环境宣言，并确定每年6月5日为“世界环境日”。从1974年起，每年由联合国环境规划署确定一个主题，开展“世界环境日”的活动，其中1983年的主题是防治酸雨。3.1985年，几场酸雨过后，我国四川奉节县9万亩华山松全部枯死，重庆南山2.7万亩马尾松死亡过半。师：酸雨的危害如此之

7、大，造成酸雨的罪魁祸首是谁呢？是二氧化硫和氮氧化物等，二氧化硫、氮氧化物因为其巨大的危害已经被人们日益关注。有关酸雨危害的图片师：同学们，从以上材料中，我们已经认识了酸雨的危害，你能否总结酸雨的危害主要体现在哪些方面呢？（学生共同讨论，找一名同学汇报讨论结果，其他同学补充）小结投影3.酸雨危害（1）对人体健康造成直接危害。（2）破坏森林、草原和农作物。（3）土壤酸性增强，湖泊酸化，生态环境受损。（4）破坏建筑物。师：同学们，从刚才的讨论中，我们已经认识了酸雨的危害，也明确了酸雨的主要成分是硫酸，硫酸型酸雨是如何形成的呢？我们如何防止或减少酸雨的形成呢？（学生共同讨论，找一名同学汇报讨论结果，其

8、他同学补充）展示：有关酸雨形成的图片师：同学们，从刚才的纪录片和图片中，你能否总结硫酸型酸雨是如何形成的呢？归纳小结酸雨的形成（以硫酸型酸雨形成为例）师：氮氧化物是如何形成酸雨的呢？（转化成硝酸3NO2+H2O=2HNO3+NO）板书三、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染 生：二氧化硫和二氧化氮为大气的主要污染物，能直接危害人体健康，引起呼吸道疾病，严重时会使人死亡。煤和石油中含杂质硫，在燃烧中将排放酸性气体 SO2；燃烧产生的高温尚能促使助燃的空气发生部分化学变化，氧气与氮气化合，也排放酸性气体NOx。它们在高空中为雨雪冲刷，溶解，雨成为了酸雨。（讨论）通过学习，你认为应该怎样控制酸雨的产生呢？

9、你有哪些防治酸雨的措施呢？ 生：酸雨的防治：1.控制酸性物质的排放；2.改变能源结构，开发利用清洁能源等等。阅读资料卡片防治酸雨的措施1.调整能源结构，发展清洁能源，优化能源质量，提高能源利用率，减少燃煤产生的二氧化硫和氮氧化物等。2.加强环境管理，强化环保执法，严格控制二氧化硫的排放量。3.研究、开发适合我国国情的二氧化硫治理技术和设备。（1）原煤脱硫技术，可以除去燃煤中大约40%60%的无机硫。（2）改进燃烧技术，减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。（3）对煤燃烧后形成的烟气脱硫。目前主要用石灰法，脱硫效果较好，可以除去烟气中85%90%的二氧化硫，但是成本较高。师：如果说酸雨的形成

10、SO2、NO2是元凶的话，那么NO、NO2等氮氧化物在其他方面的危害也是巨大的。师：NO、NO2造成的日本东京和英国伦敦的光化学烟雾事件，都位列世界十大公害事件，在历史上和今天认识它都有深远意义。由此可见NO、NO2和SO2等一旦污染空气，人类将无法逃避，无处可藏。为了我们的家园，为了人类自己，我们应从方方面面注意防止环境污染，保护环境。师：不过事物都有两面性，二氧化硫及二氧化氮对环境有很大的危害，但同时在工业生产中，它们也有非常重要的应用。生：（学生讨论总结NO2、SO2在工业中的应用）例题剖析（例1）将20 mL充满NO和NO2的混合气体的试管倒立于盛水的水槽中，充分反应后，剩余气体的体积

11、变为10 mL，求原混合气体中NO和NO2各占多少毫升。生:本题的解题关键在于正确把握所发生的化学反应，只有NO2溶于水并与水反应生成HNO3和NO。我认为本题还是要抓住剩余气体的成分来分析：NO不溶于水，NO2溶于水并与水反应生成HNO3和NO。所以玻璃筒内剩下10 mL气体全部为NO,有原混合气体中的NO，也有NO2与水生成的NO。教师精讲：解法一：设原混合气体中含NO2的体积为x，则含NO的体积为（20 mLx）。3NO2+H2O=2HNO3+NO3 1x 1/3x由题意：20 mLx+1/3x=10 mL 解得x=15 mL则原NO的体积：20 mL-15 mL=5 mL答案：原混合气

12、体中含NO气体5 mL，NO2气体15 mL。解法二：（差量法）设原混合气体中含NO2气体体积为x。3NO2+H2O=2HNO3+NO V3 3-1x （2010） mL师：有关NO、NO2、O2的混合气体和水反应的计算，一直是高考考查的热点，它所涉及的有关基本化学反应的方程式为：2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO 只有熟练掌握了这个反应，才可能正确地解决问题。师：NO2和O2的混合气体与水的反应也是一个重要考点，当NO2与O2的体积满足什么比例时，可以完全转化为硝酸呢？（生：4NO2+O2+2H2O=4HNO3即NO2和O2体积比为41）学生讨论如果NO2与O2的比例不

13、是41时，剩余气体分别是什么呢？小结投影（例2）酸雨是因过度燃烧煤和石油，生成硫和氮的氧化物溶于水，生成了H2SO4和HNO3的缘故。分析某次雨水的数据如下：则此次降雨雨水的pH接近于提示：pH=lgc（H+）( )A.3 B.4 C.5 D.6生：本题关键是求出溶液中的H+浓度是多少，这样就可以由pH的定义直接求解了。溶液中阳离子所带的正电荷总数应该等于阴离子所带的负电荷总数。根据电荷守恒就能够找到正确答案。教师精讲：在溶液里，阳离子所带的正电荷总数应该等于阴离子所带的负电荷总数。根据电荷守恒的原则，有c(H+)+c(NH4+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(NO3-)+2c(SO42-)

14、，求出c(H+)=810-5molL-1，pH=-lg810-54。师：这是一道以酸雨为背景，考查溶液中电荷守恒的习题。请大家思考应该怎样测定酸雨的pH呢？（学生讨论实验方案）小结雨水的酸碱度的测定方法1.用pH试纸。（把待测液滴在pH试纸上，然后把试纸显示的颜色跟标准比色卡对照）2.用数字pH计。（浸入待测液即可读数，精度为0.1）七、课堂总结及评价：本节课通过SO2和氮化合物对环境危害的认识和学习，让学生了解氮氧化物对环境的污染，增强环保意识，激发学生热爱科学、献身科学的精神。促进学生关注社会生活，形成社会责任感和良好的社会公民意识。八、板书设计：二、二氧化氮和一氧化氮1.NO的生成及与NO2转化N2+O22NO2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO2.二氧化氮物理性质：红棕色刺激性气味有毒气体，密度比空气大，易溶与水。3.4NO2+2H2O+O2=4