新教材必修二丨高中新教材學(xué)案導(dǎo)學(xué)設(shè)計：5.2.1學(xué)案設(shè)計一

第二節(jié)氮及其化合物第1課時氮氣與氮的氧化物學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過了解自然界中氮的循環(huán),了解自然固氮和人工固氮,掌握N2、NO、NO2的性質(zhì)。2.通過信息的整理,培養(yǎng)歸納總結(jié)的能力;通過實驗探究,提高操作、觀察、分析、總結(jié)的能力。3.通過學(xué)習(xí)自然固氮,體會大自然的神奇魅力;通過重溫人工固氮的發(fā)展歷程,感受科學(xué)技術(shù)對人類的巨大貢獻(xiàn)。4.通過氮的循環(huán)中重要物質(zhì)的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、不畏艱難的勇氣和為科學(xué)獻(xiàn)身的精神。重、難點氮的固定、氮氧化性的性質(zhì)。課堂探究主題學(xué)習(xí)探究過程提升素養(yǎng)自主學(xué)習(xí)1.結(jié)合視頻閱讀教材,分析自然界中氮的循環(huán)有哪些途徑?2.自然界中氮的固定方式有哪些?知道氮循環(huán)的重要意義。知識回顧試結(jié)合氮原子的結(jié)構(gòu)和氮氣的分子結(jié)構(gòu),分析氮氣的性質(zhì)。形成結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的學(xué)科分析思維。一、氮氣與氮的固定【合作交流】【問題1】借鑒自然固氮,思考人工固氮的研究方向,你能設(shè)計出哪幾種方案?【問題2】結(jié)合相關(guān)資料,討論你所設(shè)計方案在工業(yè)生產(chǎn)中的可行性?；瘜W(xué)方程式反應(yīng)條件方案評價【問題3】結(jié)合材料,交流合成氨有什么重大意義?【問題4】你認(rèn)為未來固氮技術(shù)應(yīng)該朝著哪個方向發(fā)展?了解科學(xué)研究的一般思路。培養(yǎng)科學(xué)探索的精神。二、氮的氧化物【實驗探究】【探究1】觀察盛有NO和NO2的集氣瓶,簡單歸納其物理性質(zhì)?！咎骄?】聯(lián)系N2與O2放電的實驗現(xiàn)象,分析NO有什么性質(zhì)?如何對NO進(jìn)行驗證?【探究3】認(rèn)真閱讀實驗步驟,仔細(xì)觀察實驗現(xiàn)象,對實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析。實驗步驟實驗現(xiàn)象結(jié)論或解釋1.向瓶1(NO)中緩慢注入O22.向瓶2(NO2)中注入2mL水,振蕩3.繼續(xù)向瓶2中注入少量O2,觀察現(xiàn)象,再次振蕩總結(jié)研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序。續(xù)表主題學(xué)習(xí)探究過程提升素養(yǎng)二、氮的氧化物【探究4】從氧化還原的角度分析步驟1、2中的產(chǎn)物,寫出化學(xué)方程式。【探究5】NO2、O2、H2O能否完全轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物?【探究6】以上設(shè)計對工業(yè)生產(chǎn)硝酸有什么啟示?【探究7】結(jié)合教材和材料,分析氮的氧化物有哪些應(yīng)用,又有哪些危害?【評價反饋】【練習(xí)1】下列說法不正確的是()A.氮元素在自然界中既以游離態(tài)存在,又以化合態(tài)存在B.大氣、陸地、水體中的氮元素在不停地進(jìn)行著氮的循環(huán)C.仿生固氮是一種生物固氮D.氮元素是構(gòu)成生命的基本元素【練習(xí)2】在NO2被水吸收的反應(yīng)中,發(fā)生還原反應(yīng)和發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì),其質(zhì)量比為()A.3∶1 B.1∶3 C.1∶2 D.2∶1培養(yǎng)綠色化學(xué)的理念。課堂小結(jié)科學(xué)思維—科學(xué)知識—科學(xué)精神模型構(gòu)建核心素養(yǎng)專練1.下列氣體去除雜質(zhì)的方法中,不能實現(xiàn)目的的是()選項氣體(雜質(zhì))方法ASO2(H2S)通過酸性高錳酸鉀溶液BCl2(HCl)通過飽和的食鹽水CN2(O2)通過灼熱的銅絲網(wǎng)DNO(NO2)通過氫氧化鈉溶液2.N2O、NO和NO2等氮氧化物是空氣污染物,含有氮氧化物的尾氣需處理后才能排放。(1)N2O的處理。N2O是硝酸生產(chǎn)中氨催化氧化的副產(chǎn)物,用特種催化劑能使N2O分解。NH3與O2在加熱和催化劑作用下生成N2O的化學(xué)方程式為。

(2)NO和NO2的處理。已除去N2O的硝酸尾氣可用NaOH溶液吸收,主要反應(yīng)如下:NO+NO2+2OH-2NO2-+H22NO2+2OH-NO2-+NO3-①下列措施能提高尾氣中NO和NO2去除率的有(填字母)。

A.加快通入尾氣的速率B.采用氣、液逆流的方式吸收尾氣C.吸收尾氣過程中定期補加適量NaOH溶液②吸收后的溶液經(jīng)濃縮、結(jié)晶、過濾,得到NaNO2晶體,該晶體中的主要雜質(zhì)是(填化學(xué)式);吸收后排放的尾氣中含量較高的氮氧化物是(填化學(xué)式)。

(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾氣,可提高尾氣中NO的去除率。其他條件相同,NO轉(zhuǎn)化為NO3-的轉(zhuǎn)化率隨NaClO溶液初始pH(用稀鹽酸調(diào)節(jié)①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和NO3-,其離子方程式為②NaClO溶液的初始pH越小,NO轉(zhuǎn)化率越高,其原因是。

參考答案課堂探究【自主學(xué)習(xí)】1.自然固氮和人工固氮,動、植物和微生物間的循環(huán)。2.自然固氮主要有放電固氮和豆科植物根瘤菌固氮。【知識回顧】氮原子最外層有5個電子,既不易得電子,也不易失去電子,通常通過共價鍵形成物質(zhì)。N2結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,但能與活潑的金屬(如Mg)或非金屬(如H2、O2)反應(yīng)。一、氮氣與氮的固定【問題1】模擬放電高能固氮或仿生固氮,設(shè)計方案。【問題2】化學(xué)方程式反應(yīng)條件方案評價N2+O22NO放電放電條件能耗高,效益低,操控性較差N2+3H22NH3高溫、高壓、催化劑高溫、高壓催化合成,條件較低,較易實現(xiàn)【問題3】合成氨為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供氮肥?！締栴}4】仿生固氮,尋找更高效的催化劑合成氨。二、氮的氧化物【探究1】NO是無色氣體,NO2為紅棕色氣體?！咎骄?】無色NO能夠被O2氧化成紅棕色NO2。將無色氣體接觸空氣,若變?yōu)榧t棕色,則證明氣體為NO。【探究3】實驗步驟實驗現(xiàn)象結(jié)論或解釋1.向瓶1(NO)中緩慢注入O2氣體變?yōu)榧t棕色NO轉(zhuǎn)化為NO22.向瓶2(NO2)中注入2mL水,振蕩氣體變?yōu)闊o色NO2與水反應(yīng)3.繼續(xù)向瓶2中注入少量O2,觀察現(xiàn)象,再次振蕩氣體變?yōu)榧t棕色產(chǎn)生的無色氣體為NO【探究4】①2NO+O22NO2,②3NO2+H2O2HNO3+NO?！咎骄?】能完全轉(zhuǎn)化,②×2+①得:4NO2+O2+2H2O4HNO3?！咎骄?】循環(huán)轉(zhuǎn)化可提高原子利用率,減少污染?！咎骄?】應(yīng)用:氮的氧化物可用于制備硝酸、作燃料等。危害:導(dǎo)致光化學(xué)煙霧,引起酸雨?！?/p>