資源簡(jiǎn)介

第1課時(shí) 氮?dú)夂偷趸?
第五章 第二節(jié) 氮及其化合物
核心素養(yǎng)學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.通過學(xué)習(xí)氮及氮的氧化物的知識(shí)培養(yǎng)學(xué)生論據(jù)推理與模型認(rèn)知的化學(xué)核心素養(yǎng)。
2.通過氮的氧化物溶于水的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步訓(xùn)練學(xué)生的操作技能，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的化學(xué)核心素養(yǎng)。
創(chuàng)設(shè)情境
【視頻導(dǎo)學(xué)】重要的生命元素-氮
任務(wù)一：氮?dú)馀c氮的固定
【閱讀總結(jié)】閱讀教材第11頁，從位置、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)三方面總結(jié)氮元素的性質(zhì)
第二周期，第ⅤA族
+7
2
5
既不容易得到 3 個(gè)電子，也不容易失去 5 個(gè)電子。
位置
結(jié)構(gòu)
性質(zhì)
一般通過共用電子對(duì)與其他原子相互結(jié)合構(gòu)成物質(zhì)
任務(wù)一：氮?dú)馀c氮的固定
大氣中N2
?????????????
?
NH3
尿素及動(dòng)植物遺體
?????????????
?
土壤中的微生物
氮素化肥
①游離態(tài)：主要以N2分子的形式存在于空氣中。
②化合態(tài)：存在于動(dòng)植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)中，土壤、海洋里的硝酸鹽和銨鹽中。
【閱讀總結(jié)】查看教材P12圖5-9了解氮元素在自然界中的循環(huán)和存在
任務(wù)一：氮?dú)馀c氮的固定
【思考討論】結(jié)合教材P11和已學(xué)內(nèi)容思考氮的非金屬性較強(qiáng)，為什么氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)卻比較穩(wěn)定呢？
N2
N
N
??
???
???
??
N
N
+7
2
5
氮分子內(nèi)兩個(gè)氮原子間以 結(jié)合，斷開該化學(xué)鍵需要 的能量，所以氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很 ，通常情況下 與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，無法被大多數(shù)生物體直接吸收。
共價(jià)三鍵(N≡N)
較多
穩(wěn)定
很難
任務(wù)一：氮?dú)馀c氮的固定
氧化性
還原性
氧化性
離子化合物
【歸納總結(jié)】化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，但在高溫、放電等條件下，氮?dú)饪梢耘c鎂、氫氣、氧氣等發(fā)生反應(yīng)。
任務(wù)一：氮?dú)馀c氮的固定
氮的固定
概念：將大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程
分類
自然固氮
—
高能固氮
生物固氮(如豆科植物的根瘤菌固氮)
人工固氮
合成氨(工業(yè)上合成氨)
仿生固氮(某些金屬有機(jī)化合物可起到根瘤菌的作用)
( N2＋O2 ==== 2NO )
放電
【閱讀總結(jié)】閱讀教材P11-12的相關(guān)內(nèi)容，歸納氮的固定的幾種方式
任務(wù)一：氮?dú)馀c氮的固定
【科學(xué)史話】
德國化學(xué)家，第一個(gè)從空氣中制造出氨的科學(xué)家，使人類從此擺脫了依靠天然氮肥的被動(dòng)局面，加速了世界農(nóng)業(yè)的發(fā)展，因此獲得1918年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
弗里茨·哈伯——合成氨之父
“他是天使，為人類帶來豐收和喜悅，是用空氣制造面包的圣人”。
N2+3H2 2NH3
高溫、高壓
催化劑
【評(píng)價(jià)訓(xùn)練】
任務(wù)一：氮?dú)馀c氮的固定
判斷正誤
(1)N2和O2在高溫的條件下會(huì)生成NO(　　)
(2)N2中N元素價(jià)態(tài)為0價(jià)，處于中間價(jià)態(tài)，因此既有氧化性，又有還原性(　　)
(3)氮?dú)獬Ｓ米骱附咏饘佟⑻畛錈襞荨⒈４媸称返谋Ｗo(hù)氣(　　)
(4)氮的固定中氮元素一定被氧化(　　)
(5)工業(yè)上將NH3轉(zhuǎn)化為其他銨態(tài)化肥屬于人工固氮(　　)
√
√
√
×
×
氮的氧化物
N2O(笑氣)
NO
N2O3
NO2
N2O4
N2O5
氮元素化合價(jià)
____
___
____
___
____
____
＋1
＋2
＋3
＋4
＋4
＋5
上述氮的氧化物中屬于酸性氧化物的是 。
N2O5和N2O3
氮的氧化物都有毒，是大氣污染物
【新知引入】請(qǐng)閱讀材料并完成下面填空，認(rèn)識(shí)氮的多種氧化物
任務(wù)二：NO和NO2的化學(xué)性質(zhì)
【資料卡片】明星分子-NO
任務(wù)二：NO和NO2的化學(xué)性質(zhì)
近來發(fā)現(xiàn)NO廣泛分布于生物體內(nèi)各組織中,特別是神經(jīng)組織中.它是一種新型生物信使分子,1992年被美國Science雜志評(píng)選為明星分子。NO是一種極不穩(wěn)定的生物自由基,分子小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,常溫下為氣體,微溶于水,具有脂溶性,可快速透過生物膜擴(kuò)散,生物半衰期只有3－5s,其生成依賴于一氧化氮合成酶，并在心、腦血管調(diào)節(jié)、神經(jīng)、免疫調(diào)節(jié)等方面有著十分重要的生物學(xué)作用。因此受到人們的普遍重視。
任務(wù)二：NO和NO2的化學(xué)性質(zhì)
【閱讀總結(jié)】閱讀教材第13頁，總結(jié)NO和NO2的物理性質(zhì)。
顏色
狀態(tài)
氣味
水溶性
NO
無色
氣態(tài)
無味
不溶
NO2
紅棕色
氣態(tài)
有刺激性氣味
易溶
任務(wù)二：NO和NO2的化學(xué)性質(zhì)
【實(shí)驗(yàn)探究】觀察實(shí)驗(yàn)5-5，認(rèn)識(shí)NO和NO2的化學(xué)性質(zhì)
【實(shí)驗(yàn)操作】
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL水，用乳膠管和彈簧夾封住管口，振蕩注射器
①打開彈簧夾，快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾
②振蕩注射器
無明顯現(xiàn)象
①無色氣體變?yōu)榧t棕色②紅棕色氣體逐漸變?yōu)闊o色，注射器活塞向左移動(dòng)
①NO不溶于水，也不與水反應(yīng)，與O2反應(yīng)生成紅棕色的NO2：
2NO＋O2===2NO2
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
②NO2能與水反應(yīng)生成無色的NO：
任務(wù)二：NO和NO2的化學(xué)性質(zhì)
如果要將注射器中的NO充分轉(zhuǎn)化為硝酸，可以采取什么措施？上述實(shí)驗(yàn)對(duì)工業(yè)上生產(chǎn)硝酸有什么啟示？
提示　采取的措施是繼續(xù)通入過量的空氣。上述實(shí)驗(yàn)對(duì)工業(yè)上生產(chǎn)硝酸的啟示是在用水吸收NO2制取硝酸的反應(yīng)過程中，要不斷地補(bǔ)充空氣，使NO2盡可能多地轉(zhuǎn)化為硝酸。
【思考討論】
任務(wù)二：NO和NO2的化學(xué)性質(zhì)
若將充滿 NO2 的試管倒置在裝滿水的水槽里，會(huì)有什么現(xiàn)象? 若同時(shí)向倒置試管中不斷地緩慢通入 O2 ，最終現(xiàn)象是什么?
①3NO2+H2O===2HNO3+NO
②2NO+O2===2NO2
①×2＋②得：
①×2＋②×3得：
4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
4∶1
4∶3
恰好完全被水吸收
【思考討論】
提示　若將充滿NO2的試管倒置于水槽中,試管中的紅棕色逐漸褪去，水槽里的水倒吸入試管中，最終試管里剩余氣體占1/3 , 若同時(shí)向倒置試管中通入O2，則水槽中的液體最終充滿整個(gè)試管。
任務(wù)二：NO和NO2的化學(xué)性質(zhì)
【拓展閱讀】氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染
(1)NOx在紫外線作用下與碳?xì)浠衔锇l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生光化學(xué)煙霧。
(2)NOx排入大氣中后，與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面形成酸雨。
(3)破壞臭氧層：NO2可使平流層中的臭氧減少，導(dǎo)致地面紫外線輻射量增加。
任務(wù)二：NO和NO2的化學(xué)性質(zhì)
【評(píng)價(jià)訓(xùn)練】
判斷正誤
(1)由于NO極易與O2反應(yīng)，并且其密度與空氣相差不多，因此收集NO只能用排水法(　　)
(2)由于NO2極易與水反應(yīng)且密度比空氣大，因此收集NO2只能用向上排空氣法 (　　)
(3)NO2與H2O的反應(yīng)中，NO2只做氧化劑(　　)
(4)NO和NO2都是有刺激性氣味的有毒氣體，它們都是大氣污染物(　　)
√
√
×
×
任務(wù)二：NO和NO2的化學(xué)性質(zhì)
4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
設(shè)原混合氣體中O2的體積為V(O2)，剩余氣體可能是O2，也可能是NO。
現(xiàn)有NO2、O2的混合氣體12 mL，通入足量水中，充分反應(yīng)后剩余氣體2 mL(同溫同壓下)，則原混合氣體中氧氣的體積可能是_______________。
4 mL或1.2 mL
①若剩余O2，則V剩=V(O2)－14[12 mL－V(O2)]=2 mL，解得V(O2)=4 mL。
②若剩余NO，則V剩=13[12 mL－V(O2)－4V(O2)]=2 mL，解得V(O2)=1.2 mL。
?
【思考討論】
練習(xí)1
歸納總結(jié)
氮?dú)?
氮氧化物
氮?dú)?
氮的固定
氮的氧化物
（NO NO2）
自然界中氮的循環(huán)
氮?dú)獾男再|(zhì)
自然固氮
人工固氮
物理性質(zhì)
化學(xué)性質(zhì)
氮的氧化物溶于水的計(jì)算
本課結(jié)束
今日作業(yè)
第五章 第二節(jié) 第1課時(shí) 氮?dú)夂偷趸?/p>

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