2023-2024學(xué)年人教版新教材必修第二冊(cè) 第五章第二節(jié) 氮及其化合物（第1課時(shí)） 教案

課題：第二節(jié)氮及其化合物第1課時(shí)課標(biāo)要求能從物質(zhì)類別和元素化合價(jià)的角度，預(yù)測(cè)氮?dú)饧暗难趸锏男再|(zhì)及轉(zhuǎn)化教學(xué)目標(biāo)通過實(shí)驗(yàn)探究，了解氮的氧化物的主要性質(zhì)，結(jié)合真實(shí)情境認(rèn)識(shí)氮的氧化物在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。教學(xué)重難點(diǎn)一氧化氮和二氧化氮的主要性質(zhì)及應(yīng)用【情景導(dǎo)入】某山谷經(jīng)常電閃雷鳴、雷雨交加，但樹木、灌木、草等植被非常茂密，但很少有人敢進(jìn)入這個(gè)山谷。你能解釋該山谷植被茂密的原因嗎？下面我們就來學(xué)習(xí)氮的氧化物?！締栴}探究1】1．NO和NO2分別采用什么方法收集？說明原因。提示：常溫下NO能與O2反應(yīng)，只能用排水法收集；NO2能與水反應(yīng)生成NO，故只能用排空氣法收集。2．NO2轉(zhuǎn)化為NO的變化中，NO2只能作氧化劑嗎？提示：NO2與水反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NO的同時(shí)生成HNO3，NO2既作氧化劑又作還原劑?！締栴}探究2】某山谷經(jīng)常電閃雷鳴、雷雨交加，但樹木、灌木、草等植被非常茂密，但很少有人敢進(jìn)入這個(gè)山谷。你能解釋該山谷植被茂密的原因嗎？提示：雷雨天時(shí)在閃電的作用下，空氣中氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)生成NO，然后發(fā)生NO→NO2→HNO3的反應(yīng)，HNO3隨雨水進(jìn)入土壤，為植被提供了豐富的氮肥?！締栴}探究3】1．要使充滿NO2和O2混合氣體的試管倒扣水槽中，讓水充滿試管，必須按什么樣的體積比混合？提示：由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO和2NO＋O2===2NO2得4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，即當(dāng)NO2和O2的體積比為4∶1時(shí)可完全溶于水。2．將10mL充滿NO2和O2的混合氣體的試管，倒置在水槽中，反應(yīng)停止后試管內(nèi)剩余2mL的無色氣體，則原混合氣體中O2為多少毫升？提示：①若剩余的是NO，由反應(yīng)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，得NO2體積為2mL×3＝6mL。則原有O2體積為(10mL－6mL)×eq\f(1,4＋1)＝0.8mL。②若剩余的是O2，則有10mL－2mL＝8mLNO2和O2的混合氣體按反應(yīng)4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3進(jìn)行。所以NO2的體積為8mL×eq\f(4,4＋1)＝6.4mL，O2體積為10mL－6.4mL＝3.6mL?！菊n堂檢測(cè)】1．(2020·漣水縣第一中學(xué)高一月考)下列有關(guān)NO2的說法正確的是()A．NO2可由N2與O2反應(yīng)直接制備B．NO2有毒，但因其易溶于水且與水反應(yīng)，因此不屬于大氣污染物C．NO2既有氧化性也有還原性D．NO2為紅棕色氣體，因此將NO2通入水中，溶液顯紅棕色解析：選CN2和O2在放電或高溫條件反應(yīng)生成NO，A錯(cuò)誤；NO2屬于大氣污染物之一，B錯(cuò)誤；NO2與H2O反應(yīng)生成HNO3和NO，說明NO2既有氧化性也有還原性，C正確；NO2通入水中，生成NO和HNO3，溶液無色，D錯(cuò)誤。2．將盛有N2和NO2混合氣體的試管倒立于水中，經(jīng)過足夠長的時(shí)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N2和NO2的體積比是()A．1∶1 B．1∶2C．1∶3 D．3∶1解析：選C將試管倒立于水中，只有NO2和H2O反應(yīng)，生成的NO與不反應(yīng)的N2為剩余氣體。設(shè)原氣體的體積為V，設(shè)NO2的體積為x，根據(jù)差量法求解：3．下列對(duì)NO、NO2的描述，不正確的是 ()A．NO2是紅棕色氣體，易溶于水，不是酸性氧化物B．NO可以用排水法收集，但不能由N2和O2直接化合而得到C．NO、NO2在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化，且二者都是引起光化學(xué)煙霧的大氣污染物D．NO、NO2都有毒，且NO是汽車尾氣的有害成分之一解析：NO2是紅棕色氣體，易溶于水，與水發(fā)生反應(yīng)：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，由于反應(yīng)前后元素的化合價(jià)發(fā)生了變化，因此NO2不是酸性氧化物，A正確；NO不溶于水，可以用排水法收集，由于N2性質(zhì)穩(wěn)定，室溫下不容易反應(yīng)，但在放電時(shí)可由N2和O2直接化合而得到，B錯(cuò)誤；NO與氧氣發(fā)生反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生NO2；NO2溶于水反應(yīng)產(chǎn)生硝酸和NO，因此二者在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化，且二者都是引起光化學(xué)煙霧的大氣污染物，C正確；NO、NO2都有毒，且在汽車發(fā)動(dòng)時(shí)，在電火花作用下N2和O2化合產(chǎn)生NO，NO是汽車尾氣的有害成分之一，D正確?！緦?shí)踐·素養(yǎng)形成】氮氧化物進(jìn)入大氣后，不僅會(huì)形成硝酸型酸雨，還可能形成光化學(xué)煙霧，對(duì)含有氮氧化物的廢氣進(jìn)行處理。(1)用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O①2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O②①在反應(yīng)①中，還原劑是哪種物質(zhì)？在反應(yīng)②中，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為多少？②由反應(yīng)②判斷二氧化氮是否為酸性氧化物？解釋原因。(2)汽車尾氣中含有CO和NO，消除這兩種物質(zhì)對(duì)大氣污染的方法是安裝催化轉(zhuǎn)化器，使它們發(fā)生反應(yīng)得到空氣中的成分，從而消除污染，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。[解析](1)①在反應(yīng)①中NO中的氮元素化合價(jià)升高作還原劑；在反應(yīng)②中氧化劑和還原劑都是NO2，它們對(duì)應(yīng)還原產(chǎn)物NaNO2與氧化產(chǎn)物NaNO3的