《一氧化氮和二氧化氮》說課稿

1、一氧化氮和二氧化氮說課稿一、教材分析一氧化氮和二氧化氮是人教版高中化學(xué)必修1第四章非金屬及其化合物第三節(jié)硫和 氮的氧化物第二課時(shí)的內(nèi)容。從教材的編排，一氧化氮和二氧化氮放在二氧化硫和三氧化硫的后面，學(xué)生前 面已經(jīng)學(xué)習(xí)過了二氧化硫和三氧化硫的性質(zhì)，已經(jīng)獲得了學(xué)習(xí)非金屬氧化物性質(zhì)的一些方法， 本節(jié)課可以以物質(zhì)分類的方法和氧化還原反應(yīng)的理論來進(jìn)一步學(xué)習(xí)氮的兩種氧化物；氮的兩 種氧化物與前面學(xué)的二氧化硫一樣，都是屬于大氣的污染物，所以還可以以大氣污染與防治 為主線來進(jìn)行學(xué)習(xí)。教材中安排了“科學(xué)探究”，屬于學(xué)生設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。但是，這個(gè)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)在課堂教 學(xué)實(shí)施過程中，遇到了不少困難，導(dǎo)致難以得到落實(shí)。其

2、中問題主要有三點(diǎn)：（1）二氧化 氮的制備需要用到濃硝酸，濃硝酸具有揮發(fā)性和強(qiáng)腐蝕性，且制備反應(yīng)劇烈難以控制；（2） 二氧化氮有毒，是造成大氣污染的主要?dú)怏w之一，而且只能使用排空氣法收集，收集過程中 難免有泄漏，容易導(dǎo)致大氣污染和實(shí)驗(yàn)人員中毒；（3）實(shí)驗(yàn)中2/3的二氧化氮轉(zhuǎn)化為硝酸， 理論可行，實(shí)際卻很難實(shí)現(xiàn)。時(shí)代在發(fā)展，國人的環(huán)保意識(shí)也逐漸增強(qiáng)，我們也需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)境保護(hù)的宣傳與教 育。那么，我們能否將這個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，讓它更加綠色環(huán)保，現(xiàn)象更佳，且操作性更強(qiáng)。 這樣，既能保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展，又能減少對(duì)環(huán)境造成污染。二、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)要點(diǎn)與設(shè)計(jì)思路我們重新設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)要求至少呈現(xiàn)NONO2HNO3之

3、間的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系。我們希望 把這個(gè)實(shí)驗(yàn)變得更加環(huán)保的同時(shí)，呈現(xiàn)更多的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與現(xiàn)象，讓同學(xué)們?nèi)轿?、直觀地、 準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)一氧化氮和二氧化氮。實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的綠色化，我們首先需要解決課本“科學(xué)探究”中有毒的二氧化氮?dú)怏w制備時(shí) 排放到空氣中的問題，由于制備反應(yīng)劇烈，不好控制，而且二氧化氮的性質(zhì)，決定了只能使 用排空氣法收集，于是我們考慮用NO代替N02進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。NO的制備反應(yīng)溫和，易于控制， 收集可采用排水法收集，不易泄露。但是，NO與空氣中的氧氣非常容易發(fā)生反應(yīng)，生成二氧化氮，所以需要設(shè)計(jì)一套密閉 實(shí)驗(yàn)的裝置，自如控制NO與?的接觸與反應(yīng)。將NO的制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)一體化，一套 裝置完成兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，使操

4、作更加方便。實(shí)現(xiàn)一體化之后，我們還想實(shí)現(xiàn)連續(xù)化，從NO的制備開始，到NO的性質(zhì)，再到NO?的性質(zhì)，三個(gè)實(shí)驗(yàn)在同一套裝置中連續(xù)進(jìn)行。除此之外，我們還希望改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)可以體現(xiàn)NONO?HNO3之間轉(zhuǎn)化的定量關(guān)系，也就是定量化。三、實(shí)驗(yàn)原理3Cu + 8HNO3 = 3Cu（NO3）2 + 2NO f + 4H2O2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO四、實(shí)驗(yàn)器材（一）實(shí)驗(yàn)儀器與試劑：U型管、帶長針頭的注射器、漏斗、膠塞、稀硝酸、銅絲、氧氣（二）實(shí)驗(yàn)裝置的操作原理U型管右側(cè)標(biāo)有兩個(gè)刻度，是用以測量U型管內(nèi)氣體的體積，上方刻度約為2mL,下方刻 度約為6mL；U型管右側(cè)插入注射器的長針

5、頭，始終保持針頭口在液面以下，維持U型管左、右兩側(cè) 氣壓平衡；U型管右側(cè)管內(nèi)懸掛的銅絲的長度剛好與下方的刻度線相切，當(dāng)收集的一氧化氮的體積 約為6mL時(shí)，銅與稀硝酸即停止反應(yīng)；關(guān)于注射器針筒取下的問題，注射器取下前，需要觀察U型管左側(cè)液面高度，當(dāng)U型管 左側(cè)液面高度與塑料針筒口位置水平時(shí)，則針筒可以取下。如果U型管左側(cè)液面太高， 取下針筒，U型管內(nèi)溶液會(huì)從針頭上端溢出；U型管左側(cè)液面太低，取下針筒，會(huì)導(dǎo)致 空氣進(jìn)入裝置體系內(nèi)。關(guān)于U型管內(nèi)的液體，反應(yīng)開始前先往U型管中注滿水，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，排掉裝置中 U型管右側(cè)管內(nèi)的空氣，調(diào)節(jié)左側(cè)液面的高度，取下針筒，用針筒吸取較濃的硝酸注入 U型管右側(cè)管中

6、，稀釋成稀硝酸溶液，并開始與銅絲發(fā)生反應(yīng)。五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)（一）初步認(rèn)識(shí)NO的制備方法，了解NO、N02的物理性質(zhì)；（二）掌握NO、NO2的化學(xué)性質(zhì)及相互間的轉(zhuǎn)化關(guān)系；（三）通過探究、討論、實(shí)驗(yàn)、觀察、思考等過程訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)方法；（四）通過認(rèn)識(shí)氮的氧化物對(duì)空氣的污染及危害，進(jìn)一步培養(yǎng)環(huán)保意識(shí)和健康意識(shí)，促進(jìn)對(duì) 可持續(xù)發(fā)展的正確認(rèn)識(shí)，感受科學(xué)地使用化學(xué)物質(zhì)的意義。六、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容（一）銅與稀硝酸反應(yīng)生成無色、不溶于水的一氧化氮?dú)怏w，3Cu + 8HNO3 = 3Cu（NO3）2 + 2NOf + 4H2O；（二）一氧化氮為無色氣體，難溶于水，一氧化氮和氧氣極易反應(yīng)，無色氣體變成紅棕色，2N

7、O+O2=2NO2；（三）NO2為紅棕色氣體，易溶于水，與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮,3NO2+H2O=2HNO3+NO。（四）控制NO與氧氣的體積比為4:3，兩種氣體恰好完全反應(yīng)，可以得到總反應(yīng)經(jīng)驗(yàn)式:4NO+3O2+2H2O=4HNO3。（五）培養(yǎng)學(xué)生形成主動(dòng)關(guān)心環(huán)境保護(hù)問題的“綠色化學(xué)”觀念，形成與環(huán)境和諧共處，合 理利用自然資源的觀念。七、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程 以實(shí)驗(yàn)為中心，圍繞實(shí)驗(yàn)展開教學(xué)。通過情景的創(chuàng)設(shè)，問題的驅(qū)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的表征，啟發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析與思考，從而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。（一）課前，安裝實(shí)驗(yàn)裝置，檢驗(yàn)裝置氣密性；使銅與稀硝酸發(fā)生反應(yīng)，并收集一定量的NO（6mL）；銅與稀硝酸反應(yīng)，看到

8、有氣泡產(chǎn)生，U型管右側(cè)管內(nèi)液面逐漸下降，溶液由無色 變?yōu)樗{(lán)色，說明銅與稀硝酸反應(yīng)生成無色、不溶于水的一氧化氮?dú)怏w和硝酸銅，即 3Cu+8HNO =3Cu（NO ） +2NOf+4H O （氧化氮的實(shí)驗(yàn)室制法）。33 22（二）用注射器的針筒吸取預(yù)先制備好的o2，然后將針筒安裝在留置的針頭上，備用。（三）向?qū)W生展示實(shí)驗(yàn)裝置，介紹實(shí)驗(yàn)裝置的原理，并引導(dǎo)學(xué)生觀察所收集到的一氧化氮的 顏色、狀態(tài)和水溶性等性質(zhì)；向裝置中的一氧化氮中通入一定量的氧氣（3mL），液面下降， 裝置中的氣體由無色變?yōu)榧t棕色，然后氣體顏色又慢慢變淺，同時(shí)U型管右側(cè)管內(nèi)液面慢慢 上升，最后氣體重新變?yōu)闊o色，液面上升至上方刻度線處；

9、當(dāng)向一氧化氮中通入氧氣時(shí)，無 色氣體立刻變成紅棕色，一氧化氮和氧氣極易反應(yīng)生成二氧化氮，2NO+O2=2NO2；二氧化氮 為紅棕色氣體，易溶于水，與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，反應(yīng)后氣體的體積為2mL （為反 應(yīng)前的1/3 ） ， 3NO +H O=2HNO +NO；2 2 3（四）教師引導(dǎo)學(xué)生思考一氧化氮與二氧化氮之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，并提出如何能將裝置中剩余 的一氧化氮反應(yīng)完全，引導(dǎo)學(xué)生利用化學(xué)方程式推導(dǎo)、計(jì)算、驗(yàn)證；如果控制NO與02的體 積比為4: 3，兩種氣體恰好完全反應(yīng)，可以得到總反應(yīng)經(jīng)驗(yàn)式: 4NO+3O2+2H2O=4HNO3；（五）引導(dǎo)學(xué)生思考問題:我們所使用的實(shí)驗(yàn)裝置比課本上的裝置做了哪些地方的改進(jìn)？這 樣做的目的是為什么？引導(dǎo)學(xué)生回歸氮的氧化物的性質(zhì)與大氣污染與防治問題，幫助學(xué)生正 確認(rèn)識(shí)環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展問題。八、實(shí)驗(yàn)效果評(píng)價(jià)通過實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，才能讓實(shí)驗(yàn)更好地進(jìn)入課堂，讓學(xué)生直觀地了解一氧化氮和二氧化 氮的性質(zhì)；通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的表征，引發(fā)學(xué)生對(duì)一氧化氮和二