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1、第三节 硫和氮的氧化物教学设计第二课时一、教学目标：1、知识与技能目标：（1）掌握一氧化氮和二氧化氮的重要物理化学性质。（2）掌握一氧化氮和二氧化氮溶于水的相关计算。（3）提高学生实验设计和操作能力。2、过程与方法目标：（1）创设学生自主活动和积极探究的情景，引导学生积极参与探究过程，获取知识，获得亲身体验，有计划、有步骤地培养学生的科学探究能力。（2）通过设计和评价二氧化氮与水反应的实验，以及参与实验，提高获取知识、分析知识、评价知识的能力，培养学生观察能力、自学能力及资料、信息处理及科学抽象能力3、情感态度价值观目标： （1）通过参与探究过程，培养学生严谨的科学态度和辩证分析能力。（2）通
2、过NO2溶于水的实验探究活动，激发学生透过观察探究本质的兴趣。尊重科学，以发展的眼光看待科学，形成辨证唯物主义的世界观，养成求真务实、勇于创新、积极实践的科学态度二、教学重点：二氧化氮与水的反应三、教学难点：二氧化氮、一氧化氮溶于水的计算四、教学方法：启发式教学法、讨论法、实验探究法。五、教 具: 多媒体设备、PowerPoint课件、视频六、教学过程：教 学内 容教师活动学生活动设计意图引 出课 题【投影】情景1：雷雨发庄稼（flash片断）情景2：在新疆与青海交界处有一山谷，人称“魔鬼谷”。经常电闪雷鸣，狂风暴雨，把人畜击毙。然而谷内却是牧草茂盛，四季常青。【提问】1、雷雨过后，庄稼为什么
3、生长茂盛？ 庄稼茂盛生长需要什么条件？2、为什么魔鬼谷内牧草茂盛，四季常青？思考：需要水和化肥。猜想：雷雨过后，可能产生某种化肥。通过自然现象的例子，激发学生学习本节课的强烈兴趣。空气的成分【设问】化肥从哪里来？是不是从天上掉下来？空气的主要成分是什么？氮气的性质稳定，氮气和氧气在什么条件下才能进行反应？笑，不是N2和O2学生阅读课文交流讨论，推测氮气和氧气反应的条件可能是放电。通过学生轻松一笑，拉近了学生和老师的距离，使学生在轻松、愉快的氛围中学习本节课内容。NO2和NO的生成【承启】氮气占空气的五分之四左右，在通常情况下，氮气不活泼，不与氧气反应。但氮气在一定条件还可以与氧气反应。【板书】
4、二、二氧化氮和一氧化氮1、NO和NO2的生成【视频实验】步骤：（1）将氮气和氧气按11的比例混合经容器A，用浓硫酸干燥后进入反应器B。（2）使B反应器中两电极放电间隙保持在 2-3cm，并接通高压直流电源，电压约为10kV，使混合器在电弧高温中强热五分钟左右。（3）再从E处与抽气机联接，缓慢抽气，同时由F处给容器D中输入纯氧气。放电或 【板书】N2 + O2 2NO 2NO + O2= 2NO2 实验室制法：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 +2NO+4H2O【补充】氮的其它氧化物：氮除了-3、0外，其正价从+1到+5
5、，NO和NO2是氮较为典型的氧化物，除此之外，还有N2O，俗称笑气，是一种麻醉剂，N2O3是亚硝酸（HNO2）的酸酐， N2O5是硝酸的酸酐，是一种白色固体。观察现象开动抽气机缓慢抽气后，干燥管C处仍是无色的。在容器D中看到的颜色是红棕色。书写化学方程培养学生分析问题解决问题的能力。NO和NO2的性质比较【设问】根据刚才的实验现象，推测NO和NO2可能具有什么样的物理性质呢？再根据下一个视频实验完成比较表格。【视频实验】NO、NO2与水反应NONO2颜色、状态气味溶解性毒性稳定性收集方法【思考与交流】可用什么样的方法收集NO和NO2呢?【板书】2、NO与NO2性质对比：NO是一种无色、无味、难
6、溶于水的有毒气体。 NO2是一种红棕色、有剌激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水思考推测观察实验现象是：一氧化氮难溶于水；二氧化氮溶于水，气体体积减少23，生成的气体接触空气又变成红棕色，水溶液滴入石蕊变红色。NO与空气密度相近且与空气中的氧气反应，但NO不溶于水，因此可用排水法收集。NO2溶于水，密度比空气大，故用向上排空气法收集。完成对比表格.（见附表一）培养学生观察、归纳、表达的能力。NO2 与水反应【引导】跟据刚才的实验，我们发现NO不与水反应，在常温下易与O2化合生成NO2 。NO2溶于水，且能与水反应，NO2难被氧气氧化，易与水反应生成HNO3 【板书】3、NO2与水
7、反应3NO2+H2O=2HNO3+NO【思考与交流】1、NO2是否是硝酸的酸酐呢？2、通过以上实验探究，同学们对雷雨发庄稼的原理理解了吗？ 不是，因为N的化合价不是+5价空气中氮气和氧气在放电下生成一氧化氮，一氧化氮再和氧气反应，生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，硝酸与土壤中矿物质作用形成可溶性硝酸盐，成为氮肥被植物吸收。N2 + O2 =2NO 2NOO22NO23NO2+H2O=2HNO3+NO魔鬼谷牧草茂盛也是这个原因。培养学生解决问题能力。【科学探究】现给你一试管预先制好的NO2，其他药品和仪器自选。请你设计实验，要求尽可能多地使NO2被水吸收。并填写教材上的表格【投影】填写表格
8、并请同学总结实验步骤现象解释(1)(2)(3)【思考与讨论】1、如何能使试管内的液面继续升高？ 2、如何制取氧气？鉴于此实验，你认为用哪种制备方法比较好？3、刚开始生成的氧气能马上通入有NO的试管中吗？O2的量多或少分别对该实验会有什么影响？4、在这个过程中要通入多少O2， NO2才能完全转变成HNO3呢？ 教师评价学生设计的实验公布最优方案【思考与交流】你的实验设计对工业上生产HNO3有什么启示？(从原料的充分利用，减少污染物的排放等方面考虑)【引导】工业上循环利用NO制HNO3 ，那么将NO做为中间产物对方程式叠加，可得到NO2和O2的混合气体共同与水反应的方程式【板书】4NO2 + H2
9、O + O2 = 4HNO3那么，若是把NO2看到NO和O2反应的产物，再次将两个反应叠加，又会得到什么呢？ 【板书】4NO + 3O2+2H2O=4HNO31、使试管中的NO尽可能多转化成NO22、鉴于次实验，用二氧化锰催化双氧水分解产生氧气。3、刚开始产生的氧气由于不纯，故不能立即通入，待氧气纯净后再通入。通入氧气过少时NO不能完全转化，水不能全充满试管；氧气过多时，由于氧气不易溶于水，会将水排出试管，形成NO没有完全转化的假象。4、跟据反应4NO2O22H2O4HNO3当NO2与O2以41的体积比混合，与足量的水反应就可以完全转变成硝酸。跟据分析设计实验，完成实验设计表格，见附表二NO2
10、与水的反应可知，只有2/3的NO2转化为HNO3，而1/3的NO2转化为NO。因此，硝酸工业常在吸收反应进行过程中补充一些空气，使生成的NO再氧化为NO2，NO2溶于水又生成HNO3和NO。经地这样多次的氧化和吸收，NO2可以比较完全地被水吸收，尽可能地转化为HNO3 可以得到NO和O2的混合气体共同与水反应的方程式培养学生的实验探究能力、动手操作能力、运用已有知识分析问题的能以及解决问题力。小结氮氧化物化学性质小结归纳整理培养学生归纳整理能力氮氧化合物的用途1、【科学视野】：火箭为什么能飞上天？2、氮氧化物还有哪些用途？（图片展示）3、介绍明星分子NO【板书】4、氮氧化物的用途N2O4作氧化
11、剂为火箭发射提供能量收集相关资料，观看回答制造硝酸、化肥和炸药使学生认识到化学物质造福人类，促进人类物质文明，世上没有绝对的有害物质NO2、NO、O2混合气体溶于水的计算【引导】跟据刚才的设计实验，我们知道NO、NO2与O2按照一定比例混合是可以完全溶于水的，那现在我们就一起来系统讨论一下NO2、NO、O2混合气体溶于水的计算【板书】5、NO2、NO和O2的混合气体跟H2O反应的相关计算A.数据结构B.数据存储C.数据流D.外部实体一般NO2、NO、O2与H2O反应，可归纳成四种情况：对初始成本进行调整：1300020%-2500=100（万元）（1）NO和O2混合溶于水答案 C4NO + 3
12、O2 + 2H2O = 4HNO3 【解析】：（2）NO2和O2混合溶于水4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 （3）NO和NO2混合溶于水A固定资产按照市场价格计量3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO2() DIC的主要病理特征是凝血功能异常。（4）NO、NO2、O2三种混合溶于水【引导】:当两种混合气体恰好按比例混合，则可以恰好完全与水反应，但是如果不是按比例混合，会是什么情况呢？题解 妊娠时，随着孕周增加，血液中血小板和凝血因子逐渐增多，纤溶酶原激活物抑制剂增多，胆固醇、磷脂及甘油三酯也均可增加，而抗凝和纤溶活性物质，如抗凝血酶-、纤溶酶原激活物及尿激酶等却减少，故
13、易诱发DIC。【过渡】若将NO和O2的混合气体通入水中，会发生反应4NO3O22H2O4HNO3 A91万元【板书】1、NO和O2的混合气体通入H2O(3)根据资料(3)，判断甲公司202年12月31日发行可转换债券的会计处理是否正确，并说明理由；如果甲公司的会计处理不正确，请编制更正的会计分录。【析】通过方程式分析可知，若NO过量则余下气体为NO，若O2过量则余下气体为O2，解这类题的关键是分析过量并判断余下气体成份。5、开发人员、用户【投影】例1、一支试管中充有20mLNO气体，倒置于水槽中，现向其中通入一定量的O2，试管内最终有4mL气体，则通入O2的体积可能是多少？解：若最终余下气体的
14、成份为NO，则与水反应的NO为20-416mL4NO3O22H2O4HNO3 4 3 16 X X=12 mL 若最终余下气体的成份为O2，则20mLNO均与水反应4NO3O22H2O4HNO3 4 320 X X=15mL 此时，通入O2的体积为15+419mL通入O2的体积可能是12 mL 或19 mL 【过渡】若将NO2和O2的混合气体通入水中，会发生反应4NO2O22H2O4HNO3 【板书】2、NO2和O2的混合气体通入H2O【析】通过这个反应可知，若O2过量则剩余气体为O2，但是若NO2过量，则过量的NO2还会和H2O继续反应，则余下气体为NO。【投影】例2、在一支容积为30mL的
15、试管内充满NO2 和O2的混合气体，把试管倒置于水中，充分反应后余5mL，则原混合气体中NO2 和O2的体积各是多少？解：设原混合气体中NO2的体积为x mL ，O2的体积为y mL 则 x + y = 30 若O2过量，则余下5 mL 气体为O2 ,则所有的NO2全部参加反应，而参加反应的O2的体积为(y 5) mL 4 NO2 + O2 +2H2O = 4HNO3 4 1 x y-5 x = 4(y-5)解之得，x = 20 mL y = 10 mL 若NO2过量，则O2全部参加反应，而过量的NO2还会和H2O继续反应，余下的5 mL气体为NO， 4 NO2 + O2 +2H2O = 4H
16、NO3 4 1 4y y则过量的NO2体积为 (x-4y) mL3NO2 + H2O =2HNO3 + NO 3 1(x-4y) 5 则 x-4y = 15解之得，x = 27 mL y = 3 mL NO2和O2的体积是20 mL和10 mL 或27 mL和3 mL 3、NO和NO2混合溶于水3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO【投影】例3、一定条件下，将等体积的NO和NO2的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后剩余气体的体积约为原混合气体总体积的（ ）A、1/2 B、1/3 C、2/3 D、5/6解析：实际只发生NO2与水的反应，故可将试管总体积设为1，再进行计算
17、解得结果为C、2/34、NO、NO2、O2三种混合溶于水【投影】例4、将充有5mlNO和6 mlNO2混合气体的试管倒置于水槽中，通入7mlO2，充分反应后，试管中剩余的气体是什么？体积多少？解析：此类题有不同解题方法方法一：把NO2处理成NO，再按NO与O2的混合进行处理方法二：当体积比NO:NO2:O2=1:1:1时，气体完全溶于水，即水全充满试管设体积NO a ml NO2 b ml O2 c ml则只要满足c=（a+3b）/4即可全溶于水，以此为基准再计算剩余气体是什么，体积是多少计算结果：剩余O2 1.75ml思考，试图分析，解决问题，计算结果培养学生严谨的科学态度和科学思维七、板书
18、设计第三节 硫和氮的氧化物二、二氧化氮一氧化氮1、NO和NO2的生成在放电或高温下： N2 O2 2 NO （无色） 一氧化氮在常温下： 2 NO O2 2 NO2 （红棕色） 二氧化氮实验室制法：3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2+2H2O2、NO与NO2性质对比：NO是一种无色、无味、难溶于水的有毒气体。NO2是一种红棕色、有剌激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水3、 NO2 与水反应：3 NO2 H2O 2HNO3 NO4NO2 + H2O + O2 = 4HNO34NO + 3O2+2H2O=4HNO34、氮氧化物的用途5、关于NO2、NO、O2混合气体溶于水的计算一般NO2、NO、O2与H2O反应，可归纳成四种情况：（1）NO和O2混合溶于水 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3 （2）NO2和O2混合溶于水4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 （3）NO和NO2混合溶于水3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO（4）NO、NO2、O2三种混合溶于水