資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
氮的固定教學設計
課題 氮的固定 單元 第一單元 學科 化學 年級 高一
學習目標 1.掌握氮的固定、理解雷雨發莊稼的原理;2.掌握一氧化氮和二氧化氮的性質及轉化；3.體會化學科學在解決人類社會面臨的糧食危機中所發揮的重要作用。
重點 氮的固定、理解雷雨發莊稼的原理2.一氧化氮和二氧化氮的性質及轉化
難點 一氧化氮和二氧化氮的性質及轉化
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 談談你對氮氣的認識。性質和應用方面。 從性質方面談起：無色、無味、氣體、難溶于水、化學性質不活潑。 和生活相聯系
講授新課 問：氮氣為什么化學性質不活潑？問：氮氣的電子式和結構式是什么？1、氮氣分子中存在 氮氮三鍵2、破壞氮氣分子中氮氮三鍵需要很大能量，所以氮氣分子很穩定 ，通常情況下氮氣與大多數物質很難發生化學反應。 N N N≡N【講述】氮氣雖然穩定，通常情況下很難與其他物質發生反應。在一定條件下氮氣也可以和一些物質發生化學反應。【展示】氮氣和鎂的反應視頻①金屬鎂：N2＋3MgMg3N2，氮氣表現氧化性；②氫氣：N2＋3H22NH3，氮氣表現氧化性；③氧氣：N2＋O22NO，氮氣表現還原性。這種將空氣中游離態的氮轉化成含氮化合物的過程為氮的固定，簡稱固氮。分類氮的固定【問】俗話說的“雷雨發莊稼”有什么化學原理？【展示】雷雨發莊稼過程動畫雨水中的硝酸滲入土壤后與礦物質作用生成硝酸鹽，其中的硝酸根離子被植物的根系吸 收，轉化為植物生長所需的養料。NO和NO2【展示】NO、NO2氣體照片【講述】物理性質氧化物顏色狀態氣味水溶性毒性NO無色氣態無味微溶有毒NO2紅棕色氣態刺激性氣味易溶有毒【講述】NO、NO2二者是可以相互轉化的【展示】兩個相關實驗視頻【問】請寫出相關化學方程式2NO+O2===2NO2，3NO2+H2O===2HNO3+NO【講述】后者是工業制取硝酸的原理。【問】怎么收集NO和NO2？常溫下NO能與O2反應，只能用排水法收集；NO2能與水反應生成NO ，故只能用排空氣法收集?！締枴縉O2轉化為NO的變化中，NO2只能作氧化劑嗎 NO2既作氧化劑又作還原劑?！締枴块喿x課本P34-拓展視野，總結NO和NO2的其它性質共同點：大氣中NO和NO2達到一定濃度時都會對人體造成傷害，能引發上呼吸道及肺部疾病。不同點：NO：促進血管擴張，防止血管栓塞，提高免疫力； 結合血紅蛋白，使人缺氧中毒NO2： 在火箭燃料中用作氧化劑； 在工業上可以用來制造硝酸； 使織物褪色，損壞織物和尼龍制品； 對金屬、非金屬有腐蝕作用?！締枴縉O和NO2是酸性氧化物嗎？酸性氧化物：和堿反應只生成對應的鹽和水的氧化物解釋：NO不能和堿反應，所以NO不是酸性氧化物。2NO2 +2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，氮元素在反應前后化合價變化了，所以NO2不是酸性氧化物。【問】NO2和溴蒸汽能用淀粉碘化鉀試紙鑒別嗎？【展示】NO2和溴蒸汽能用淀粉碘化鉀試紙檢驗的視頻。【總結】NO2和溴蒸氣均能使濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍色?！締枴咳绾舞b別NO2和溴蒸汽？【展示】NO2和溴蒸汽檢驗視頻【總結】可通過水洗法、硝酸銀溶液法、四氯化碳溶解法三種方法來鑒別NO2和溴蒸汽?！局v述】氮氧化物與氧氣和水反應的計算①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO②2NO＋O2===2NO2由方程式①×2＋②得：③4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3由方程式①×2＋②×3得：④4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3V(NO2)∶V(O2)V(NO)∶V(O2)【練習1】下列物質的轉化必須加入氧化劑且通過一步反應就能完成的是①N2→NO2 ②NO2→NO ③NO2→HNO3 ④N2→NO ⑤N2→NH3A．① B．②⑤C．④ D．③④【練習2】氮氧化物進入大氣后，不僅會形成硝酸型酸雨，還可能形成光化學煙霧，因此必須對含有氮氧化物的廢氣進行處理。(1)氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應的化學方程式如下：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O ①2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O ②在反應①中，氧化劑是_____NO2___，還原劑是___NO___。在反應②中，氧化劑和還原劑的物質的量之比為___1：1____。(2)在一定條件下氨氣亦可用來將氮氧化物轉化為無污染的物質。寫出氨氣和二氧化氮在一定條件下反應的化學方程式：___________________________ 8NH3＋6NO27N2＋12H2O
思考學生板演N2電子式、結構式書寫“雷雨發莊稼”的相關方程式上臺板演，書寫相關化學方程式總結并回答問題描述現象，得出結論 進一步使其理解結構決定性質幫助其記憶“雷雨發莊稼”的相關方程式培養其閱讀并從中提取信息的能力加深對酸性氧化物的理解及記憶促進“證據推理與模型認知”化學核心素養的發展。
課堂小結 氮的固定1.氮氣性質2.固氮方式分類一氧化氮和二氧化氮2、NO和NO2的物理性質和化學性質3、NO和NO2的相互轉化
板書 一、氮的固定1.氮氣性質2.固氮方式分類二、一氧化氮和二氧化氮2、NO和NO2的物理性質和化學性質3、NO和NO2的相互轉化
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7. 1 氮的固定
蘇教版 必修二
1.掌握氮的固定、理解雷雨發莊稼的原理；
2.掌握一氧化氮和二氧化氮的性質及轉化；
3.體會化學科學在解決人類社會面臨的糧食危機中所發揮的重要作用。
教學目標
談談你對氮氣的認識
性質
應用
無色、無味、氣體
難溶于水
化學性質不活潑
做氮肥
食品保護氣
致冷劑
只能用排水法
思考：如何收集氮氣？
氮氣為什么化學性質不活潑？
N≡N
1、氮氣分子中存在 。
2、破壞氮氣分子中氮氮三鍵需要很大能量，所以氮氣分子很 ，通常情況下氮氣與大多數物質很難發生化學反應。
氮氮三鍵
穩定
+7
2
5
不容易得失電子，一般通過共用電子對與其他原子結合
在一定條件下氮氣也可以和一些物質發生化學反應。
鎂
氫氣
氧氣
高溫 高壓
催化劑
將游離態的氮轉化成含氮化合物的過程為氮的固定，簡稱固氮。
一、氮的固定
生物固氮-豆科植物
合成氨
氮的固定
自然固氮
人工固氮
高能固氮-閃電、火山爆發
化學模擬固氮-固氮酶
一、氮的固定
高溫 高壓
催化劑
思考
俗話說的“雷雨發莊稼”有什么化學原理？
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
雷雨發莊稼相關原理：
雨水中的硝酸滲入土壤后與礦物質作用生成硝酸鹽，其中的硝酸根離子被植物的根系吸收，轉化為植物生長所需的養料。
【例1】起固定氮作用的化學反應是
A．氮氣與氫氣在一定條件下反應生成氨氣
B．一氧化氮與氧氣反應生成二氧化氮
C．氨氣經催化氧化生成一氧化氮
D．由氨氣制碳酸氫銨和硫酸銨
A
題型一：氮的固定
物質 顏色 狀態 氣味 毒性 水溶性
NO _____ 氣體 _____ 有毒 ___溶于水
NO2 _______ 氣體 ______ 有毒 ___溶于水
無色
無味
不
紅棕色
刺激性
易
二、NO和NO2
問：NO和NO2可以互相轉化嗎？
NO NO2
NO→NO2:
NO2→NO:
工業制取硝酸
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
思考
怎么收集NO和NO2？
思考
NO2 NO中，表現氧化性還是還原性？
2NO+O2===2NO2，NO只能用排水法收集；
3NO2+H2O===2HNO3+NO ，NO2只能用排空氣法收集。
NO
NO2
NO2
NO表現還原性
NO
NO2既表現還原性，又表現氧化性
NO和NO2的其它性質（閱讀課本P34-拓展視野)
共同點
不同點
大氣中NO和NO2達到一定濃度時都會對人體造成傷害，能引發上呼吸道及肺部疾病。
NO：促進血管擴張，防止血管栓塞，提高免疫力；
結合血紅蛋白，使人缺氧中毒
NO2：在火箭燃料中用作氧化劑；
在工業上可以用來制造硝酸；
使織物褪色，損壞織物和尼龍制品；
對金屬、非金屬有腐蝕作用。
NO不是酸性氧化物
思考
NO和NO2是酸性氧化物嗎？
+4
2NO2 +2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
NO不能和堿反應
NO2不是酸性氧化物
+5
+3
和堿反應只生成對應的鹽和水的氧化物
思考
NO2和溴蒸汽能用淀粉碘化鉀試紙鑒別嗎？
NO2和溴蒸氣均能使濕潤的淀粉碘化鉀
試紙變藍色。
思考
如何鑒別NO2和溴蒸汽？
水洗法
硝酸銀溶液法
四氯化碳溶解法
NOX與O2混合氣體被吸收關系
①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
②2NO＋O2===2NO2
由方程式①×2＋②得：
由方程式①×2＋②×3得：
③4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
④4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
V(NO2)∶V(O2)
V(NO)∶V(O2)
課堂小結
02
氮氣性質
固氮方式分類
一氧化氮和二氧化氮
氮的固定
NO和NO2的物理性質和化學性質
NO和NO2的相互轉化
01
【練習1】下列物質的轉化必須加入氧化劑且通過一步反應就能完成的是
①N2→NO2 ②NO2→NO ③NO2→HNO3 ④N2→NO ⑤N2→NH3
A．① B．②⑤
C．④ D．③④
C
【練習2】氮氧化物進入大氣后，不僅會形成硝酸型酸雨，還可能形成光化學煙霧，因此必須對含有氮氧化物的廢氣進行處理。
(1)氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物，反應的化學方程式如下：
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O ①
2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O ②
在反應①中，氧化劑是________，還原劑是________。
在反應②中，氧化劑和還原劑的物質的量之比為________。
(2)在一定條件下氨氣亦可用來將氮氧化物轉化為無污染的物質。寫出氨氣和二氧化氮在一定條件下反應的化學方程式：___________________________。
NO2
NO
1：1

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