1、第三節(jié) 硫和氮的氧化物 第 2 課時 教學目標 學問與技能 1、明白一氧化氮和二氧化氮的部分物理性質pH的測定 2、酸雨的形成與防治,自主探究分析空氣污染的緣由,自主探究雨水過程與方法 通過設計和評判二氧化氮與水反應的裝置簡圖,及參與觀看試驗,提高獵取學問、分析 學問、評判學問的才能 情感態(tài)度價值觀 通過參與探究過程,培育自身嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和辯證分析才能 教學重點、難點 重點： 二氧化氮與水的反應,二氧化硫和二氧化氮對大氣的污染 難點： 二氧化氮與水的反應 教學過程投影 資料卡片：信使分子-NO 三們美國藥理學家 Robert F. Furch gott , Louis J.I gnarro

2、和 Ferid Murad 獵取了 1998 年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎,他們發(fā)覺“NO” 是心血管系統(tǒng)的信號分子,NO卻在哺乳類動 物及人類機體起著廣泛的重要的生物學作用 三位科學家發(fā)覺 NO在人體血管內具有傳遞信號的功能,使血管處于連續(xù)的舒張狀態(tài),血 壓降低, NO可抑制 VSMC和心肌細胞增殖,維護其正常的有絲分裂；少量 NO有正性心肌及心 輸出量的作用,并抑制白細胞黏附、浸潤而減輕炎癥介導的心肌細胞壞死,進而在心肌缺血 再灌注操作中發(fā)揮細胞愛護作用摸索 NO 被視為大氣污染物,沒想到它會在生命過程中有如此重要的作用,這會給我們什 么樣啟示？ 板書二、二氧化氮nitrogen dioxide

3、和一氧化氮問 欲熟識兩種氮氧化物,我們仍要從大家最熟識的氮氣入手,空氣中氮氣的體積分數(shù)為 多少？78% 講 自然界中的氮主要以游離態(tài)存在于大氣中,生物體中蛋白質含有名師歸納總結大肚能容,容學習困難之事,學習有成第 1 頁,共 8 頁化合態(tài)氮,土壤中有硝酸鹽,如KNO 3、CaNO3 2 等；所以有人說“ 氮是生命元素”問 工業(yè)上用分別液態(tài)空氣法制氮氣的原理和操作；請大家猜測氮氣的性質活潑與否 通常情形下,氮氣不活潑,不與氧氣反應,但氮氣在肯定條件下仍可以與氧氣反應；板書 1、NO和 NO2 的生成視頻試驗 N2 和 O2在放電條件下的反應 放電或板書 N2 + O2 2NO 高溫 2= 2NO

4、2 2NO + O 試驗室制法：Cu+4HNO 3 濃=C u NO3 2+2NO2 +2H2O 3Cu+8HNO 3 稀=3C u NO3 2 +2NO +4H2O 問 通過試驗觀看,NO和 NO2 可能具有什么樣的物理性質呢？大家估計一下；板書 2、物理性質：NO是一種無色、無味、難溶于水的有毒氣體； NO 2是一種紅棕色、有剌激性氣味的有毒氣體,密度比空氣大,易液化,易溶于水摸索與溝通可用什么樣的方法收集 NO和 NO2呢NO與空氣密度相近且與空氣中的氧氣反應,但NO不溶于水,因此可用排水法收集NO 2 溶于水,密度比空氣大,故用向上排空氣法收集；講 氮除了 -3 、0 外,其正價從 +

5、1 到+5,NO和 NO2 是氮較為典型的氧化物,除此之外,仍有 N2O,俗稱笑氣； N2O3,是亞硝酸的酸酐；N2O5,是硝酸的酸酐；過 那么 NO和 NO 2 到底有哪些化學性質呢？下面讓我們一起來探究一下；板書 3、化學性質講 NO不與水反應,在常溫下易與 O2 化合生成 NO2 ；板書（1） NO與氧氣反應： 2NOO2 2NO2講 NO2 在通常狀況下,能自身相互結合生成無色的板書 2 NO 2 的聚合反應： 2NO2 N2O4N2O4 氣體,且在加熱時氣體顏色加深講 NO僅能與氧氣反應,但 NO2 的 N 處于中間價態(tài),有弱仍原性和強氧化性；NO2 具有較強的氧化性,可使潮濕的 K

6、I 淀粉試紙變藍板書 3 NO2 的氧化性：4NO2 +2KI =2NO + 2KNO3 + I2名師歸納總結大肚能容,容學習困難之事,學習有成第 2 頁,共 8 頁NO2 + SO 2 + H 2O = H 2SO4 + NO 講 NO和 NO2 有毒,污染環(huán)境,不能直接排放,但可以用堿液進行尾氣吸取；板書 4 與堿反應：NO NO2 2NaOH=2NaNO 2 +H 2O 2NO2 +2NaOH=NaNO 3 +NaNO2+H2O NO2難被氧氣氧化,易與水反應生成 HNO講 NO2 溶于水,且能與水反應,板書 5 NO 2與水反應視頻試驗 NO2溶于水試驗板書 3NO2+H2O=2HNO

7、 3+NO 摸索與溝通NO2是否是硝酸的酸酐呢？不是,由于 N的化合價不是 +5 價摸索與溝通俗語說“ 雷雨發(fā)莊稼”,請摸索這其中的原理及涉及的可能反應；空氣中氮氣和氧氣在放電下生成一氧化氮,一氧化氮再和氧氣反應,生成二氧化氮,二 氧化氮和水反應生成硝酸,硝酸與土壤中礦物質作用形成可溶性硝酸鹽,成為氮肥被植物吸收；摸索與溝通在新疆與青海交界處有一山谷,人稱“ 魔鬼谷”,常常電閃雷鳴,狂風暴雨,把人畜擊斃；然而谷內卻是牧草茂密,四季常青,這是為什么？試寫出相關反應的化學方程 式；N2 + O 2 =2NO 2NOO2 2NO2 3NO2+H2O=2HNO 3+NO 科學探究 現(xiàn)給你一試管預先制好

8、的NO2,其他藥品和儀器自選；請你設計試驗,要求盡可能多地使 NO2被水吸取；并填寫教材上的表格投影 填寫表格并請同學總結試驗步驟現(xiàn)象說明 可用化學方程式表示 1 將 一 支 充 滿紅棕色氣體逐步消3NO2+H2O=2HNO 3+NO NO2 的 試 管 倒失,水位上升,最NO2 為紅棕色氣體,易溶于放在盛有水的后水布滿整個試管水,NO為無色氣體, 難溶于名師歸納總結大肚能容,容學習困難之事,學習有成第 3 頁,共 8 頁水槽中的 2/3 ,無色氣體充水滿 試 管 的1/3 上部 2 制取少量氧氣無色氣體變?yōu)榧t棕2H2O2 =2H2O +O23 將氧氣漸漸地2NO+O 2=2NO2通 入 步

9、驟 1色氣體,又變?yōu)闊o3NO2+H2O=2HNO 3+NO 的試管中色氣體,但氣體體積逐步減小,液面 不斷上升摸索與溝通你的試驗設計對工業(yè)上生產 HNO 3 有什么啟示？ 從原料的充分利用,削減污染 物的排放等方面考慮 NO 2 與水的反應可知,只有2/3 的 NO 2轉化為 HNO 3,而 1/3 的 NO 2轉化為 NO；因此,硝酸工業(yè)常在吸取反應進行過程中補充一些空氣,使生成的 NO再氧化為 NO2,NO2溶于水又生成 HNO和 NO；經地這樣多次的氧化和吸取,NO2可以比較完全地被水吸取,盡可能地轉化為 HNO講 工業(yè)上循環(huán)利用 NO制 HNO 3 ,那么將 NO做為中間產物對方程式疊

10、加,可得到 NO 2 和 O2的混合氣體共同與水反應的方程式板書 4NO2+O2+2H2O=4HNO講 那么,如是把 NO2看到 NO和 O2 反應的產物,再次將兩個反應疊加,又會得到什么呢？對,可以得到 NO和 O2 的混合氣體共同與水反應的方程式板書 4NO + 3O2+2H2O=4HNO講 氮氧化物溶于水的運算是常見的考點,有時需要爭論,并且需要講究技巧；板書三、 NO2、NO和 O2 的混合氣體跟 H2O反應的相關運算1、NO2溶于水的問題講 依據原理： 3NO2+H2O=2HNO 3+NO,如有氣體剩余,應為 NO；投影例 1、將 20mL NO和 NO2 的混合氣體的試管倒立于盛有

11、 H2O水槽中,充分反應后,余于氣體體積變?yōu)?10mL,求原混合氣體中 NO和 NO2 各占多少？解法一：設 NO體積為 x mL,NO2體積為 y mL x+y=20 3NO2 + H2O =2HNO 3 + NO 名師歸納總結大肚能容,容學習困難之事,學習有成第 4 頁,共 8 頁3 1 y y/3 x+y/3=10 解之得, x=5 y=15 講 利用差量法可幫忙快速解題,可在題中查找體積差解法二：設NO2體積為 x mL V 2 3NO2 + H2O =2HNO 3 + NO 3 1 x 20-10=10 x = 15 講 如將 NO和 O2 的混合氣體通入水中,會發(fā)生反應板書 2、N

12、O和 O2的混合氣體通入 H2O 4NO3O2 2H2O 4HNO講 通過方程式分析可知,如NO過量就余下氣體為NO,如 O2 過量就余下氣體為O2,解這類題的關鍵是分析過量并判定余下氣體成份；投影例2、一支試管中充有20mLNO氣體,倒置于水槽中,現(xiàn)向其中通入肯定量的O2,試管內最終有4mL氣體,就通入O2的體積可能是多少？解：如最終余下氣體的成份為NO,就與水反應的NO為 20-4 16mL 4NO3O2 2H2O 4HNO 4 3 16 X X=12 mL 如最終余下氣體的成份為 O2,就 20mLNO均與水反應4NO3O2 2H2O 4HNO 4 3 20 X X=15mL 此時,通入

13、 O2 的體積為 15+4 19mL 通入 O2 的體積可能是 12 mL 或 19 mL 點擊試題 肯定條件下, 將等體積的 NO和 O2 混合于一試管中, 然后將試管倒立于盛有 H2O 的水槽中,充分反應后剩余氣體的體積與原混合氣體的體積之比是多少？講 如將 NO2和 O2 的混合氣體通入水中,會發(fā)生反應名師歸納總結大肚能容,容學習困難之事,學習有成4NO2 O2 2H2O 4HNO板書 3、NO2 和 O2的混合氣體通入 H2O 講 通過這個反應可知,如 O2過量就剩余氣體為 O2,但是如 NO 2 過量,就過量的 NO 2 仍會和H2O連續(xù)反應,就余下氣體為 NO；投影例 3、在一支容

14、積為 30mL的試管內布滿 NO 2 和 O2的混合氣體,把試管倒置于水中,充分反應后余 5mL,就原混合氣體中 NO2 和 O2 的體積各是多少？解：設原混合氣體中 NO2的體積為 x mL ,O2 的體積為 y mL 就 x + y = 30 如 O2過量,就余下 5 mL 氣體為 O2 , 就全部的 NO2全部參與反應,而參加反應的 O2 的體積為 y 5 mL 4 NO 2 + O 2 +2H 2O = 4HNO3 4 1 x y-5 x = 4y-5 解之得, x = 20 mL y = 10 mL 如 NO2 過量,就 O2 全部參與反應,而過量的NO2仍會和 H2O連續(xù)反應,余下

15、的5 mL 氣體為 NO, 4 NO2 + O 2 +2H 2O = 4HNO3 4 1 4y y 就過量的 NO2體積為 x-4y mL 3NO2 + H 2O =2HNO 3 + NO 3 1 x-4y 5 就 x-4y = 15 解之得, x = 27 mL y = 3 mL NO2 和 O2的體積是 20 mL 和 10 mL 或 27 mL 和 3 mL 點擊試題將布滿NO2 和 O2 混合氣體的量筒倒置于H2O 中,充分反應后保持氣體壓強不變,水進入至量筒體積的一半處停止了,就原混合氣體中NO2 和 O2 的體積比是多少？小結 本節(jié)學習了氮的氧化物,重點是NO和 NO 2的性質,特

16、別是NO與氧氣和NO 2 與 H2O 的反應；自我評判名師歸納總結大肚能容,容學習困難之事,學習有成第 6 頁,共 8 頁1、對于氮的氧化物的以下表達中,正確選項 D A、氮的氧化物都是無色氣體 B、氮的氧化物都不溶于水 C、氮的氧化物都是酸性氧化物 D、氮的氧化物都是大氣污染物 2、將 5 mLNO和 15 mL NO2 混合氣體通入倒置水槽中布滿水的試管里,最終在試管中能收集到 的氣體體積為 C A 、 20 mL B 、15 mL C 、10 mL D 、5 mL 3、在肯定條件下,將 m體積 NO和 n 體積 O2同時通入倒立于 H2O中且盛滿 H2O的容器內,充 分反應后,容器內殘留

17、 m/2 體積的氣體,該氣體與空氣接觸后變?yōu)榧t棕色氣體,就 m/n=_8 ：3 四、板書設計 1、NO和 NO 2 的生成 N2 + O 2 2NO 2NO + O 2= 2NO2 試驗室制法： Cu+4HNO 3 濃=C u NO3 2 +2NO2 +2H2O 3Cu+8HNO 3 稀=3C u NO3 2 +2NO +4H2O 2、物理性質：NO是一種無色、無味、難溶于水的有毒氣體； NO 2 是一種紅棕色、有剌激性氣味的有毒氣體,密度比空氣大,易液化,易溶于水 3、化學性質（1） NO與氧氣反應： 2NOO2 2NO22 NO 2 的聚合反應： 2NO2 N2O43 NO2 的氧化性：4NO2 +2KI =2NO + 2KNO3 + I2名師歸納總結大肚能容,容學習困難之事,學習有成第 7 頁,共 8 頁NO2 + SO 2 + H 2O = H 2