一氧化氮和二氧化氮教學(xué)案

第2課時(shí) 一氧化氮和二氧化氮【新課導(dǎo)入】1952年12月5～8日，一場災(zāi)難降臨到了英國倫敦。飛機(jī)被迫取消航班， 汽車即便白天行駛也須打開車燈，行人走路都極為困難，只能沿著人行道摸索前行。許多人都感到呼吸困難，眼睛刺痛，流淚不止。倫敦醫(yī)院由于呼吸道疾病患者劇增而一時(shí)爆滿，倫敦城內(nèi)到處都可以聽到咳嗽聲。僅僅 4天時(shí)間，死亡人數(shù)達(dá) 4000多人。就連當(dāng)時(shí)舉辦的一場盛大的得獎(jiǎng)牛展覽中的 350頭牛也慘遭劫難。一頭牛當(dāng)場死亡， 52頭嚴(yán)重中毒，其中 14頭奄奄待斃。 2個(gè)月后，又有8000多人陸續(xù)喪生。為何會(huì)造成此種現(xiàn)象呢？【教材講解】一、新課引入大氣污染物，除二氧化硫以外，還有氮的氧化物，這節(jié)課我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)氮及氮的氧化物的有關(guān)性質(zhì)。學(xué)生閱讀材料 1：空氣的組成中含 4/5的氮?dú)?，氮?dú)獾拇罅看嬖?，使鐵等金屬在干燥的空氣中不能生銹。使農(nóng)作物在雷雨天氣能夠得到氮肥的補(bǔ)充。液態(tài)氮的超低溫使金屬有了超導(dǎo)的性能，使生物細(xì)胞可以延長存活期??思考與交流：通過上邊關(guān)于氮?dú)獠牧系慕榻B，你對(duì)氮?dú)獾男再|(zhì)用途有些什么了解？二、新課教學(xué)歸納整理并板書：（二）二氧化氮和一氧化氮1．氮?dú)猓涸谕ǔＧ闆r下，化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，但在放電或高溫的條件下，可以與氧氣反應(yīng)。放電或高溫2NON2+O2第1頁（共5頁）NO會(huì)污染空氣(與血紅蛋白結(jié)合引起中毒 )，但是近年來發(fā)現(xiàn)少量的 NO有擴(kuò)張血管、免疫，增強(qiáng)記憶的功能。思考與交流：1）NO對(duì)環(huán)境有一定危害，但對(duì)生命又有很大的作用，談?wù)剬?duì)你有何啟示？2）你知道NO對(duì)人體的危害的主要原因嗎？實(shí)驗(yàn)探究：展示一支充滿 NO的試管，然后用注射器向其中注入空氣，觀察氣體顏色的變化。歸納整理并板書：2．一氧化氮(1)物理性質(zhì)：無色氣體，不溶于水，可與血紅蛋白結(jié)合。(2)化學(xué)性質(zhì)：在常溫下很容易與氧氣反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮2NO+O2=2NO2(常用此法檢驗(yàn) NO)學(xué)生閱讀教材第 92頁，了解 NO2的性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)探究：把一充滿 NO2的試管倒立于水槽中，在水面下打開塞子，觀察現(xiàn)象。歸納整理：試管中液面上升至約三分之二處，上端的氣體變?yōu)闊o色。思考與交流：根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推測 NO2的水溶性及與水反應(yīng)的產(chǎn)物。歸納整理并板書：3．二氧化氮(1)物理性質(zhì)：紅棕色、有刺激性氣味的有毒氣體、易溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)：3NO2+H2O =2HNO3+NO思考：從氧化還原的角度分析該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為多少？歸納：氧化劑與還原劑均為 NO2，二者的物質(zhì)的量之比為 1:2。思考與交流：（1）解釋“雷雨發(fā)莊稼”的原理，寫出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式。（2）分析汽車尾氣中氮的氧化物產(chǎn)生的原因，寫出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式。學(xué)生思考交流回答 ，教師補(bǔ)充。講述：俗語說“雷雨發(fā)莊稼”，原因是打雷時(shí)，在閃電的作用下，空氣中的 N2和O2反應(yīng)生成 NO，NO和O2生成NO2，NO2和雨水生成的硝酸隨雨水流入土壤，做了氮肥。汽車尾氣的產(chǎn)生是由于 N2和O2在電火花的作用下生成 NO，NO再與O2反應(yīng)生成 NO2?？茖W(xué)探究：第2頁（共5頁）自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：盡可能多的使NO2被水吸收，畫出你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置圖。學(xué)生交流設(shè)計(jì)方案，并動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，最后找兩組試驗(yàn)成功的同學(xué)介紹他們的做法。歸納整理并板書：可向試管中不斷地通入氧氣，即可使試管充滿液體。反應(yīng)原理：2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO兩個(gè)反應(yīng)循環(huán)進(jìn)行，NO2最終完全被水吸收?？杀硎緸?NO2+O2+2H2O=4HNO3。知識(shí)鞏固：例將一充滿NO2和NO按1:1混合的氣體倒立水槽中，充分反應(yīng)后，試管中液面上升的高度為試管高度的幾分之幾？(答案：1/3)過渡：近幾十年來，隨著工業(yè)的發(fā)展，大氣污染的問題日益嚴(yán)重，其中煤和石油的燃燒、金屬的冶煉、汽車尾氣所產(chǎn)生的SO2、NO2尤為嚴(yán)重。PPT展示圖片：酸雨對(duì)森林、建筑物、金屬雕塑的危害。板書：四、板書設(shè)計(jì)二、二氧化氮和一氧化氮1．氮?dú)猓涸谕ǔＧ闆r下，化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，但在放電或高溫的條件下，可以與氧氣反應(yīng)。N2+O2放電或高溫2NO2．一氧化氮(1)物理性質(zhì)：無色氣體，不溶于水，可與血紅蛋白結(jié)合。(2)化學(xué)性質(zhì)：在常溫下很容易與氧氣反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮2NO+O2=2NO2(常用此法檢驗(yàn) NO)3．二氧化氮⑴物理性質(zhì)：紅棕色、有刺激性氣味的有毒氣體，易溶于水。⑵化學(xué)性質(zhì)： 3NO2+H2O=2HNO3+NO三、SO2、NO2對(duì)大氣的污染五、布置作業(yè)第3頁（共5頁）課后習(xí)題 1～11題【當(dāng)堂檢測】1．病毒學(xué)研究證實(shí)，NO對(duì)SARS病毒有直接抑制作用。下列關(guān)于 NO的敘述正確的是 （ ）A．NO是一種紅棕色的氣體B．常溫常壓下，NO不能與空氣中氧氣直接化合C．含等質(zhì)量的氧元素的 NO和CO的物質(zhì)的量相等D．NO易溶于水，不能用排水法 收集2．某研究性學(xué)習(xí)小組借助下面的 裝置收集NO氣體，正確的操作是 （ ）A.從①口進(jìn)氣，用排水法集氣B.從①口進(jìn)氣，用排氣法集氣C.從②口進(jìn)氣，用排水法集氣D.從②口進(jìn)氣，用排氣法集氣3．在NO2被水吸收的反應(yīng)中，發(fā)生還原反應(yīng)和氧化反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量之比為（ ）A．3︰1 B．1︰3 C．1︰2 D．2︰14．在體積為VL的密閉容器中通入amolNO和bmolO2，反應(yīng)后容器中氮原子數(shù)和氧原子數(shù)之比為（）aaaaA．bB．2bC．(a+2b)D．2(a+b)5．一定條件下，將等體積NO和O2充入一試管，并將試管倒立于水槽中，充分反應(yīng)后剩余氣體的體積約為原總體積的（）A．1B.3C.1D.344886．北京市最近規(guī)定進(jìn)京汽車尾氣排放必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)槠囄矚?含烴類、CO、SO2與NO等有毒氣體)是城市空氣的污染源。治理的方法之一是在汽車的排氣管上，裝一個(gè)催化轉(zhuǎn)換器，它的特點(diǎn)是使CO和NO反應(yīng)，生成參與大氣生態(tài)循環(huán)的無毒氣體，并使汽油充分燃燒及SO2轉(zhuǎn)化。(1)寫出NO和CO通過催化轉(zhuǎn)換器發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：；(2)“化轉(zhuǎn)換器催”的缺點(diǎn)是在一定程度上提高了空氣的酸度。其原因是：；(3)控制城市空氣污染源的方法有：。a．植樹造林b．開發(fā)氫能源c．使用非機(jī)動(dòng)車d．控制汽車進(jìn)城e．使用無鉛汽油《參考答案》1．C[解析]NO是一種無色難溶于水的氣體，可以用排水法收集。常溫常壓下，NO容易與氧氣直接化合生成NO2。2．C[解析]NO遇空氣立即被氧化，故不能用排空氣法收集，只能用排水法收集。排水時(shí)應(yīng)用短進(jìn)長出。3．C [解析]寫出反應(yīng)方程式并標(biāo)出電子的轉(zhuǎn)移： ，可知氧化劑和還原劑均是NO，所以發(fā)生還原反應(yīng)和氧化反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量之比為 1︰2。24．C[解析]無論反應(yīng)進(jìn)行到什么程度,根據(jù)元素守恒,反應(yīng)后的氮原子總數(shù)應(yīng)該是amolNO中所含的氮原子數(shù)amol,氧原子數(shù)為NO和O2中所含的氧原子數(shù)的總和:（a+2b）mol。所以氮原a子數(shù)和氧原子數(shù)之比為:(a+2b)。第4頁（共5頁）5．C[解析]4NO+3O2+2H2O=4HNO3；若NO和O2都取4體積，則反應(yīng)后剩余O21體積，所以充分反應(yīng)后剩余氣體的體積約為原總體積的1。86．[解析]一輛以汽油為燃料的汽車有幾個(gè)地方排出污染物，其中最主要的是尾部排出的廢氣。廢氣中主要含CO、NOx及碳?xì)浠衔?。CO是汽油不完全燃燒的產(chǎn)物，NOx是汽油爆裂時(shí)，進(jìn)入的空氣中氮和氧化合而成。碳?xì)浠衔镏泻型闊N、烯烴和芳烴、醛等，有的是汽油原有成分，有的是氧化產(chǎn)物。讓學(xué)生明確汽車尾氣成分有利于認(rèn)識(shí)尾氣對(duì)環(huán)境的污染，有利于要治汽車尾氣。大城市中汽車多，大氣中 NO含量較高這是因?yàn)椋囈嬖诠ぷ鲿r(shí)產(chǎn)生高溫高壓使之發(fā)生如下反應(yīng)：N2＋O2=2NO，礦物油中硫在燃燒過程中產(chǎn)生 SO2，不完全燃燒產(chǎn)生 CO，治理方法是在汽車