人教版必修一高一化學(xué)導(dǎo)學(xué)案4.3.2 硫的氧化物

課題：氮的氧化物【教學(xué)目標(biāo)】知識技能：1.了解氮氣的性質(zhì)

2.了解NO、NO2的物理性質(zhì)過程方法：通過問題的設(shè)計發(fā)展學(xué)生邏輯思維能力、分析能力，解決化學(xué)實際問題能力。情感目標(biāo)：通過分析現(xiàn)象，探究事物本質(zhì)，提高實驗觀察能力、歸納能力和分析思維能力。【導(dǎo)學(xué)思路設(shè)計】通過對氮的氧化物的物理、化學(xué)性質(zhì)的理解和認識，體會科學(xué)探究的基本方法，提高科學(xué)探究的能力，培養(yǎng)學(xué)生思考及分析、解決問題的能力?！緦W(xué)習(xí)重點】NO、NO2的產(chǎn)生及兩者的轉(zhuǎn)化，NO2與H2O的反應(yīng)?！緦W(xué)習(xí)難點】NO、NO2的產(chǎn)生及兩者的轉(zhuǎn)化，NO2與H2O的反應(yīng)?！緦W(xué)習(xí)過程】知識點1：氮氣（N2）1．組成和結(jié)構(gòu)N原子結(jié)構(gòu)示意圖2．物理性質(zhì):色，味，毒的氣體，密度比空氣略，溶于水（1：0.02），在空氣中約占總體積的78%，熔點、凝固點低，液化。注意：收集氮氣時用法，不用排法（和空氣的相對分子質(zhì)量相近）。3.化學(xué)性質(zhì)氮氣的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，常溫下很難跟其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，但在高溫、高能量條件下可與某些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化(1)與金屬的反應(yīng)：如(MgCaSrBa)Mg+N2(2)與非金屬反應(yīng)N2+H2（工業(yè)上利用此原理合成氨）N2+O2（閃電、汽車引擎中的發(fā)生反應(yīng)）4.存在和用途78%(體積比)游離態(tài)：大氣中的氮占75%(質(zhì)量比)(1)存在無機物：硝酸鹽，亞硝酸鹽化合態(tài)有機物：蛋白質(zhì)，核酸等(2)用途：合成氨，制硝酸；焊接金屬保護氣；在燈泡中填充氮氣以防止鎢絲被氧化或揮發(fā)；保護糧食、食品等腐爛；醫(yī)學(xué)上用液氮做冷凍劑；利用液氮制造低溫環(huán)境，使某些超導(dǎo)材料獲得超導(dǎo)性能。5.氮的固定：(1)定義：將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)變?yōu)榛蠎B(tài)的氮的過程。(2)方法：自然固氮（包括雷雨固氮和生物固氮），人工固氮（合成氨工業(yè)）。知識點2：氮氣的氧化物１.氮的化合價可以從+1、+2、+3、+4、+5，對應(yīng)的氧化物：N2O，NO，N2O3，NO2，N2O4，N2O5，其中N2O3、N2O5分別是HNO2和HNO3的酸酐，重點學(xué)習(xí)NO和NO2的性質(zhì)。它是都是有毒氣體，都是大氣污染氣。種類色態(tài)穩(wěn)定性N2O（笑氣）無色氣體較不活潑，穩(wěn)定NO無色氣體中等活潑N2O3藍色液體常溫下極易分解為NO和N2ONO2紅棕色氣體較活潑易生成N2O4N2O4無色氣體較活潑，受熱易分解N2O5無色氣體氣態(tài)不穩(wěn)定，常溫易分解2.一氧化氮（NO）(1)物理性質(zhì)：NO是色毒溶于水的氣體。(2)化學(xué)性質(zhì)：=1\*GB3①與非金屬反應(yīng)：aNO+O2現(xiàn)象(常根據(jù)此反應(yīng)現(xiàn)象來檢驗NO的存在)注意：實驗室收集NO只能用法收集，而不能用法收集。b與氯氣的反應(yīng):2NO+Cl2=2NOCl(氯化亞酰氨)=2\*GB3②與金屬氧化物反應(yīng)：NO+Na2O2=3\*GB3③與非金屬氧化物反應(yīng)：NO+CO=4\*GB3④與非金屬氫化物反應(yīng)：NO+NH3(3)制備：Cu+HNO3(稀)2.注意：氮的氧化物都是大氣污染物，NO也能使人體中毒，中毒機理與CO類似，結(jié)合血蛋白，使血紅蛋白輸氧能力下降或失去，導(dǎo)致人體缺氧中毒，嚴重時能使人中毒死亡。1998年諾貝爾獲得者伊格納羅發(fā)現(xiàn)少量的NO在生物體內(nèi)許多組織內(nèi)存在，它有擴張血管、免疫、增強記憶等功能，成為當(dāng)前生命科學(xué)的研究熱點，NO亦稱為“明星分子”。3.3.二氧化氮(NO2)(1)物理性質(zhì)：NO2是色，有氣味的毒氣體。密度比空氣，易，易溶于水且與水反應(yīng)。在閃電時，大氣中有少量NO2生成，并隨雨水落下。(2)化學(xué)性質(zhì)：=1\*GB3①與水的反應(yīng)：NO2+H2O（工業(yè)上利用這一反應(yīng)原理制硝酸），n(氧化劑)：n(還原劑)=注意：實驗室收集只能用法收集，而不能用法收集。【思考】(1)怎樣去除NO2氣體中的NO?(2)雷雨為什么對農(nóng)作物有利？=2\*GB3②與堿的反應(yīng)：a.NaOH+NO2氧化劑是，還原劑是，n(氧化劑)：n(還原劑)=b.NaOH+NO+NO2氧化劑是，還原劑是，n(氧化劑)：n(還原劑)==3\*GB3③與鹽反應(yīng)：NO2+I-+H+【思考】能否用淀粉碘化鉀試紙來鑒別NO2和Br2(蒸汽)？能否用NaOH來鑒別NO2和Br2(蒸汽)？如不能，請說明理由？應(yīng)該用什么鑒別NO2和Br2(蒸汽)？=4\*GB3④與非金屬氫化物反應(yīng)：NO2+NH3=5\*GB3⑤通常情況下，二氧化氮能自身化合成無色的，化學(xué)方程式為(3)制備：Cu+HNO3(濃)4.請你設(shè)計實驗，要求盡可能多地使二氧化氮被水吸收。實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論將充滿NO2的試管倒立于水槽中，并不斷振蕩試管內(nèi)的氣體顏色由色慢慢變?yōu)樯詈笫Ｓ鄽怏w為原氣體體積的；液體進入試管并占試管總體積的。NO2溶于水并與H2O發(fā)生反應(yīng)：生成的NO于水。通過導(dǎo)管通入少量的氧氣氣體迅速由色變?yōu)樯?，液面，氣體最后又變?yōu)樯O于水，易與O2發(fā)生反應(yīng)：生成的NO2又與反應(yīng)生成和。重復(fù)上述操作幾次重復(fù)出現(xiàn)第二步驟中的現(xiàn)象，最終，4NO2+O2+2H2O==4HNO3兩個重要的反應(yīng)方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO×2＋)2NO+O2=2NO22NO+O2=2NO2×3＋)3NO2+H2O=2HNO3+NO×25.氮的氧化物溶于水的計算(1)有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式①3NO2+H2O2HNO3+NO②4NO2+O2+2H2O③4NO+3O2+2H2O4HNO3④2NO+O2(2)不同情況及剩余氣體的體積序號氣體反應(yīng)剩余氣體剩余氣體的量ⅠNO2①ⅡNO2+NO①ⅢNO2+O2V（NO2）∕V（O2）4∶②V（NO2）∕V（O2）＜4∶1②V（NO2）∕V（O2）＞4∶1①②ⅣNO+O2V（NO）／V（O2）＝4∶3③V（NO）／V（O2）＞4∶3③V（NO）／V（O2）＜4：3③注意：4NO2+O2和4NO+3O2從組成上均相當(dāng)于2N2O5組成。即=2\*GB3②=3\*GB3③兩情況中的總反應(yīng)式都與N2O5+H2O=2HNO3等效。這不僅是記憶=2\*GB3②=3\*GB3③二式的方法，也為上述問題的解法提供了新的思路。即利用混合氣體中的N、O原子個數(shù)比進行分析判斷：N：O<2：5時，O2剩余；N：O=2：5時，完全反應(yīng)；N：O>2：5時，剩余NO。6.氮的氧化物對環(huán)境的影響(1)形成硝酸型酸雨(2)形成光化學(xué)煙霧(3)破壞臭氧層7.防治措施(1)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展清潔能源(2)研究煤的脫硫技術(shù)，改進燃燒技術(shù)，減少二氧化硫和氮的氧化物的排放(3)加強工廠廢氣的回收處理(4)改進汽車尾氣的處理技術(shù)，控制汽車尾氣排放課堂練習(xí)1、下列反應(yīng)中氣體物質(zhì)既作氧化劑又作還原劑的是（）A、氯氣通入石灰水B、二氧化氮通入水C、二氧化碳通入漂白粉溶液D、F2通入水2、能鑒別Br2蒸氣和NO2兩種紅棕色氣體的試劑是A、淀粉碘化鉀溶液B、蒸餾水C、硝酸鉀溶液D、石蕊試液3、下列氣體不會造成大氣污染的是A、SO2B、NOC、NO2D、N24、下列氣體因與人體血液中血紅蛋白作用而中毒的是（）A、NOB、NO2C、COD、CO5、一定條件下，將一裝滿NO2的試管倒立于水槽中，液面上升的高度為A、1／3試管B、2／3試管C、滿試管D、3／4試管6、用N2填充電燈泡，是依據(jù)氮的下列性質(zhì)中的A、N2無色B、N2的化學(xué)性質(zhì)不活潑C、N2難溶于水D、N2難于液化7、起固氮作用的化學(xué)反應(yīng)是（）A、氮與氫在一定條件下反應(yīng)生成氨B、一氧化氮與氧氣反應(yīng)生成了二氧化氮C、NH3催化氧化生成NOD、由NH3制成碳酸氫銨8、已知某氮的氧化物中氧元素的質(zhì)量分數(shù)為69.6%，則其化學(xué)式是（）A、NOB、NO2C、N2O3D、N2O9、汽車尾氣主要含有CO2、CO、SO2、NO及汽油、柴油等物質(zhì)，這種尾氣越來越成為城市空氣污染的主要來源，必須予以治理。治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個“催化轉(zhuǎn)換器”(用鉑、鈀合金作催化劑)。它的特點是使CO與NO反應(yīng)，生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體，并促使汽油、柴油等物質(zhì)充分燃燒及SO2的轉(zhuǎn)化。（1）汽車尾氣中NO的來源是。A．汽油、柴油中含氮，是其燃燒產(chǎn)物B．是空氣中的N2與汽油、柴油的反應(yīng)產(chǎn)物C．是空氣中的N2與O2在汽車氣缸內(nèi)的高溫環(huán)境下的反應(yīng)產(chǎn)物D．是汽車高溫尾氣導(dǎo)致了空氣中N2與O2的化合反應(yīng)（2）寫出CO與NO反應(yīng)的化學(xué)方程式：。（3）“催化轉(zhuǎn)化器”的缺點是在一定程度上提高了空氣的酸度，其原因是（4）控制或者減少城市汽車尾氣污染的方法可以有。（多選）A．開發(fā)氫能源 B．使用電動車 C．限制車輛行駛 D．使用乙醇汽油課后作業(yè)1.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將O2與NO按3：4的體積比充滿一個干燥燒瓶，將燒瓶倒置于水中，瓶內(nèi)液面逐漸上升后，最后燒瓶內(nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度為（）A．0.045mol·L－1B．0.036mol·L－1C．0.026mol·L－1D．0.030mol·L－12.將盛有氮氣和二氧化氮（無N2O4）混合氣體的試管倒立于水中，經(jīng)過足夠長時間后試管內(nèi)氣體的體積縮小為原來的一半，則原混合氣體中氮氣與二氧化氮的體積比是A、1：1B、1：2C、1：3D、3：13．將盛有12mLNO2和O2混合氣體的量筒倒立于水槽中，充分反應(yīng)后，還剩余2mL無色氣體，則原混合氣體中O2的體積是（）A．1.2mLB．2.4mLC．3.6mLD．4mL4．10mLNO、CO2的混合氣體通過足量的Na2O2后，氣體的體積變?yōu)?mL（相同狀況），則CO2和NO的體積比不可能為（）A．1∶1B．2∶1C．3∶2D．1∶25．貯滿干燥的某種氣體的試管倒置于水中，輕輕振蕩，水可以充滿試管。該氣體不可能是A．HIB．NO2C．SO2D．NH36、必須加入還原劑才能實現(xiàn)的是（）A、NH4+→NH3B、NH3→NOC、NO2→NOD、HNO3→NO7．如圖所示，試管中盛裝的是紅棕色氣體（可能是混合物），當(dāng)?shù)箍墼谑⒂兴乃壑袝r，試管內(nèi)水面上升，但不能充滿試管，當(dāng)向試管內(nèi)鼓入氧氣后，可以觀察到試管中水柱繼續(xù)上升，經(jīng)過多次重復(fù)后，試管內(nèi)完全被水充滿，原來試管中盛裝的可能是什么氣體A．可能是N2與NO2的混和氣體 B．可能是O2與NO2的混和氣體C．可能是NO與NO2的混和氣體 D．只可能是NO2一種氣體8．一氧化氮是大氣污染物之一。目前，有一種治理方法是在400℃9．利用圖4－3所示裝置收集以下8種氣體（圖中燒瓶的位置不得變化）①H2②Cl2③CH4④HCl⑤NH3⑥NO⑦H2S⑧SO2（1）若燒瓶是干燥的，則由B口進氣收集的氣體有________（寫序號）；（2）若燒瓶充滿水，可收集的氣體有________，這時氣體由________進入。（3）若燒瓶是干燥的，則由A口進氣，可收集的氣體有________。（4）若在燒瓶內(nèi)裝入濃硫酸使氣體干燥，則可用此裝置來干燥的氣體有________，這時氣體由________口進入。10.實驗室常用飽和NaNO2與NH4Cl溶液反應(yīng)制取純凈氮氣。反