2022年江蘇省四星級學(xué)校化學(xué)內(nèi)部教學(xué)設(shè)計(jì)28氮氧化物的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化

氮氧化物的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化教學(xué)設(shè)計(jì)一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握N2、NO和NO2的重要性質(zhì)；2.了解氮氧化物的用途及對大氣的污染，知道硝酸型酸雨形成的過程和防治方法。3.從“雷雨發(fā)莊稼”原理中學(xué)會(huì)推理的科學(xué)方法。4.通過比較NO和NO2的性質(zhì)學(xué)會(huì)類比的科學(xué)方法。5.提高環(huán)保意識(shí)，培養(yǎng)愛護(hù)環(huán)境的態(tài)度，形成與大自然友好相處的情感。二、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：N2、NO、NO2的化學(xué)性質(zhì)及對環(huán)境的影響。教學(xué)難點(diǎn)：NO2與H2O的反應(yīng)。三、設(shè)計(jì)思路在單元內(nèi)容學(xué)習(xí)之前，利用多種方式向?qū)W生展現(xiàn)氮元素對于人類生產(chǎn)生活的重要性，激發(fā)他們學(xué)習(xí)本單元知識(shí)的濃厚興趣。本課時(shí)教學(xué)內(nèi)容由自然界常見的閃電過程所引發(fā)的化學(xué)反應(yīng)入手，用“一分為二”的觀點(diǎn)組織教學(xué)內(nèi)容。氮氧化物的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化產(chǎn)物既可以促進(jìn)植物生長，同時(shí)它也會(huì)引起硝酸型酸雨和光化學(xué)煙霧，而給人類帶來一定的危害。為了趨利避害，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)氮?dú)?、一氧化氮和二氧化氮性質(zhì)的基礎(chǔ)上，提出一些解決此類環(huán)境污染問題的主要辦法，以提高他們的環(huán)保意識(shí)，形成與大自然友好相處的情感。教學(xué)中，用“魔鬼谷”的材料激發(fā)學(xué)生對“雷雨發(fā)莊稼”原理的探究，從而對本節(jié)知識(shí)內(nèi)容作一小結(jié)。而“氮氧化物對環(huán)境的影響”應(yīng)該建立在學(xué)生調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，通過師生之間的討論和“汽車尾氣處理”知識(shí)的拓展，學(xué)生可以形成一定的辯證思想和問題解決能力。四、教學(xué)過程[引入]氮是生命的基礎(chǔ)，在我們的生產(chǎn)生活中無處不在，發(fā)揮著不可取代的作用。（ppt2～4）[提問]氮元素在自然界以什么形式存在？[回答]以游離態(tài)形式存在于空氣中，以化合態(tài)形式存在于多種無機(jī)物及有機(jī)物中。[板書]一、氮?dú)猓╬pt5～7）1.氮元素的存在[觀察與思考]美麗的閃電除了給我們帶來的視覺和聽覺上的沖擊，還帶來了什么？[板書]放電2.氮元素的固定放電（1）與氧氣反應(yīng)：N2+O2=2NO[視頻]氮?dú)馀c氧氣在通電情況下的反應(yīng)。[過渡]游離態(tài)的氮?dú)庵参餆o法吸收，只有“固定”下來的化合態(tài)的氮元素經(jīng)過一定形式的轉(zhuǎn)化，才有可能被植物吸收利用。在這些轉(zhuǎn)化的過程中，一氧化氮和二氧化氮就是兩種重要的中間產(chǎn)物。[板書]二、一氧化氮和二氧化氮（ppt8～9）和NO2的物理性質(zhì)：[展示]展示一瓶NO和一瓶NO2，描述其物理性質(zhì)[小結(jié)]NO：無色、無味、微溶于水的有毒氣體。[辨證思維拓展材料]少量一氧化氮有利于人體健康。NO2：紅棕色、有剌激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，易液化，易溶于水。[板書]和NO2的化學(xué)性質(zhì)（1）NO不與水反應(yīng)，在常溫下易與O2化合生成NO2:2NO+O2=2NO2（2）NO2難被O2氧化，易與水反應(yīng)生成HNO3和NO。3NO2+H2O=2HNO3+NO[材料分析]在新疆和青海交界處有一狹長山谷，每當(dāng)牧民和牲畜進(jìn)入后，風(fēng)和日麗的晴天頃刻間電閃雷鳴，狂風(fēng)大作，人畜往往遭雷擊倒下。奇怪的是這里的牧草茂盛，四季常青，被當(dāng)?shù)啬撩穹Q為“魔鬼谷”。請同學(xué)們用簡單的化學(xué)方程式來解釋此地牧草茂盛的原因。放電“雷雨發(fā)莊稼”的科學(xué)道理：（ppt11）放電N2+O2=2NO2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO硝酸硝酸鹽[拓展視野]氮的其它氧化物：（ppt12）N2O俗名笑氣，是一種麻醉劑；N2O3是亞硝酸（HNO2）的酸酐；N2O4是無色氣體；N2O5是硝酸的酸酐，是一種白色固體。[板書]3.氮氧化物的用途：制氮肥、硝酸等。人體中極少量NO會(huì)促進(jìn)血管擴(kuò)張，防止血管栓塞。[知識(shí)小結(jié)]氮?dú)饧捌溲趸锏幕瘜W(xué)性質(zhì)（ppt13）[過渡]氮氧化物在被人類利用的同時(shí)，也給我們的生存環(huán)境帶來了一定的傷害。我們應(yīng)該怎樣利用所學(xué)的知識(shí)來對這些環(huán)境污染問題進(jìn)行防治呢？[板書]三、氮氧化物對環(huán)境的污染和防治（ppt14～16）[閱讀和討論]閱讀教材第97頁，試討論大氣中氮氧化物的來源、危害和防治方法。（ppt16）氮肥的生產(chǎn)[小結(jié)]來源金屬的冶煉汽車等交通工具的使用形成硝酸型酸雨危害造成光化學(xué)煙霧破壞臭氧層。使用清潔能源防治汽車尾氣轉(zhuǎn)化化肥、硝酸廢氣處理其他措施。催化劑[問題解決]汽車尾氣（含烴類、CO、NO和NO2等）是城市主要污染源之一，治理的辦法之一是在汽車排氣管裝上催化轉(zhuǎn)化器，使NO或NO2與CO反應(yīng)催化劑生成可參與大氣生態(tài)循環(huán)的無毒氣體，請用相應(yīng)的化學(xué)方程式來表示催化劑2CO+NO=2CO2+N2催化劑4CO+2NO2=4CO2+N2[交流與討論]制硝酸的過程中發(fā)生了下面的反應(yīng)，理論上通過多次循環(huán)吸收，可使原料充分利用，并減少污染物的排放以保護(hù)環(huán)境。（PPT18-19）2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO試討論NO2或NO與O2以何種物質(zhì)的量比通入水中能恰好被水完全