資源簡介

新授課
第五章 化工生產中的重要非金屬元素
第4課時 氮氣及氮的氧化物
【學習目標】
1.知道氮原子的結構特點，了解自然界中氮循環的基本過程，認識固氮的重要性。 2.掌握N2、NO、NO2的性質及典型實驗現象，能正確書寫相關化學方程式。
【學習活動】
學習任務 方法與路徑
目標一：知道氮原子的結構特點，了解自然界中氮循環的基本過程，認識固氮的重要性。 任務1：（1）閱讀教材p11第一段內容并回顧元素周期律相關知識，畫出氮原子的原子結構示意圖，說出氮元素在元素周期表中的具體位置？分析氮原子得失電子的難易程度。 【參考答案】　 第二周期第ⅤA族 氮原子的最外層有5個電子,在化學反應中既不容易得到3個電子,也不容易失去5個電子。 （2）氮氣的化學性質很穩定，通常很難與其他物質發生化學反應。氮分子的結構如何 為什么氮氣很穩定 【參考答案】氮分子是由氮原子構成的雙原子分子,兩個氮原子之間以共價三鍵(N≡N)結合,使每個原子都達到穩定結構;要斷開該化學鍵需要很高的能量,所以氮氣的化學性質很穩定,通常情況下很難與其他物質發生化學反應。 任務2：氮循環是全球生物地球化學循環的重要組成部分，描述自然界中氮單質和含氮化合物之間相互轉換過程的生態系統的物質循環。對人類生活具有非凡意義。下圖是氮在自然界的循環示意圖，完成問題。 （1）參與氮循環的含氮物質有哪些？ 【參考答案】 （2）在氮循環中涉及部分主要含氮物質：NO、NO2、NH3、HNO3、NH3·H2O、KNO3、NH4Cl、N2。這些物質分別屬于那種類別？用這些含氮物質完成氮及其化合物“價—類”二維圖。 【參考答案】 圍繞目標一： 任務1由學生認真閱讀教材內容，思考并分析完成問題。完成后利用平臺拍照上傳提交展示，教師講評。 教師講授氮氣的物理性質。 任務2由學生認真分析氮循環圖，找出其中涉及到的物質，再完成物質類別及價態關系圖。完成后利用平臺拍照上傳提交展示，教師巡屏查看、點評。 教師根據物質類別及價態關系圖介紹物質間的相互轉化整體關系。
目標二：掌握N2、NO、NO2的性質及典型實驗現象，并能正確書寫相關化學方程式 任務1：（1）從氧化還原反應中的價態規律分析，中氮元素化合價為0價，說明N2既具有氧化性又具有還原性。但氮分子中兩個氮原子之間存在很強的作用力，通常N2的性質很穩定，在一些特定條件下才能和一些物質反應。試寫出N2和H2在高溫高壓的條件下反應方程式，其中氮氣表現出什么性質。 【參考答案】 N2＋3H22NH3，反應中氮氣中氮元素化合價降低，得到電子，表現氧化性。 （2）將1 mol N2、3 mol H2充入密閉容器中，在一定條件下反應，能否得到2 mol NH3？為什么？ 【參考答案】不能。因為合成氨的反應是可逆反應，不能完全進行到底。 【知識拓展】將空氣中游離態的氮轉化為含氮化合物的過程叫作氮的固定，簡稱固氮。 固氮主要有自然固氮和人工固氮。 （3）氮氣的化學性質很穩定，通常很難與其他物質發生化學反應。在高溫、放電的條件下能與非金屬單質、金屬單質等發生反應。運用氧化還原反應理論試著寫出在點燃條件下氮氣與鎂的反應方程式。 【參考答案】 3Mg+N2 Mg3N2 任務2：（1）閱讀教材P13前三段內容，結合實驗視頻內容，記錄實驗現象，寫出實驗所涉及的化學方程式，并找出其中的氧化劑和還原劑。【學程案·視頻】課時4 模擬閃電固氮，認識氮及其化合物的性質 【參考答案】氮氣與氧氣在放電條件下反應生成無色氣體NO；NO與O2迅速化合生成紅棕色的NO2；NO2能溶于水，試管內氣體顏色逐漸褪去,液面上升到試管容積的處。 ①N2+O22NO； 氧化劑：O2，還原劑：N2。 ②2NO+O2===2NO2； 氧化劑：O2，還原劑：NO。 ③3NO2+H2O===2HNO3+NO；氧化劑：NO2，還原劑：NO2。 （2）我國汽車銷量增長幅度很大，同時也帶來了空氣污染。汽車尾氣轉化裝置里，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過程如圖所示。 據圖分析寫出汽車尾氣轉化裝置里發生的反應。在反應中氮的氧化物分別表現什么性質？ 【參考答案】由圖中進出的物質可知，發生反應為2NO＋O2===2NO2、2NO2＋4CO4CO2＋N2，第一個反應中NO表現還原性，第二個反應中NO2表現氧化性。 任務3：（1）在實驗室要制取較純的氮氣，可以用加熱氯化銨與亞硝酸鈉(NaNO2)的混合飽和溶液的方法。結合氧化還原反應價態規律試寫出該反應的化學方程式，該反應中氧化劑、還原劑、氧化產物和還原產物分別是什么 【參考答案】NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O； 氧化劑：NaNO2、還原劑：NH4Cl、氧化產物：N2、還原產物：N2。 （2）實驗室可以通過向下排空氣法收集N2嗎？可以用排空氣法收集NO嗎？可以用排水法收集NO2嗎？為什么？ 【參考答案】不能。由于氮氣的密度與空氣的接近，所以既不能用向上排空氣法也不能用向下排空氣法收集，應用排水法收集。NO常溫下與氧氣反應，所以不能用排空氣法收集，應用排水法收集。NO2能與水反應，所以不能用排水法收集，它密度比空氣密度大，應用向上排空氣法收集。 圍繞目標二： 任務1由學生結合情境材料內容，寫出相關方程式，并分析其中物質體現出來的性質。完成后利用平臺拍照上傳提交展示，教師巡屏查看、點評。 教師介紹科學史話——合成氨，及合成氨的意義。 任務2由學生認真閱讀教材內容，思考并分析完成問題。完成后利用平臺拍照上傳提交展示，教師講評。 教師講授NO、NO2的物理性質。 任務3由學生結合情境材料內容，寫出相關方程式，并分析其中物質體現出來的性質。完成后利用平臺拍照上傳提交展示，教師巡屏查看、點評。
【學習總結】
回顧本課所學，畫出思維導圖 讓學生獨立自主的繪制本課時的思維導圖之后教師再展示思維導圖給學生做對比，根據課堂時間情況可課堂完成或課后完成上交老師批閱。新授課
第五章 化工生產中的重要非金屬元素
第4課時 氮氣及氮的氧化物
【學習目標】
1.知道氮原子的結構特點，了解自然界中氮循環的基本過程，認識固氮的重要性。 2.掌握N2、NO、NO2的性質及典型實驗現象，能正確書寫相關化學方程式。
【學習活動】
學習任務 學習筆記
目標一：知道氮原子的結構特點，了解自然界中氮循環的基本過程，認識固氮的重要性。 任務1：（1）閱讀教材p11第一段內容并回顧元素周期律相關知識，畫出氮原子的原子結構示意圖，說出氮元素在元素周期表中的具體位置？分析氮原子得失電子的難易程度。 （2）氮氣的化學性質很穩定，通常很難與其他物質發生化學反應。氮分子的結構如何 為什么氮氣很穩定 任務2：氮循環是全球生物地球化學循環的重要組成部分，描述自然界中氮單質和含氮化合物之間相互轉換過程的生態系統的物質循環。對人類生活具有非凡意義。下圖是氮在自然界的循環示意圖，完成問題。 （1）參與氮循環的含氮物質有哪些？ （2）在氮循環中涉及部分主要含氮物質：NO、NO2、NH3、HNO3、NH3·H2O、KNO3、NH4Cl、N2。這些物質分別屬于那種類別？用這些含氮物質完成氮及其化合物“價—類”二維圖。
目標二：掌握N2、NO、NO2的性質及典型實驗現象，并能正確書寫相關化學方程式 任務1：（1）從氧化還原反應中的價態規律分析，中氮元素化合價為0價，說明N2既具有氧化性又具有還原性。但氮分子中兩個氮原子之間存在很強的作用力，通常N2的性質很穩定，在一些特定條件下才能和一些物質反應。試寫出N2和H2在高溫高壓的條件下反應方程式，其中氮氣表現出什么性質。 （2）將1 mol N2、3 mol H2充入密閉容器中，在一定條件下反應，能否得到2 mol NH3？為什么？ （3）氮氣的化學性質很穩定，通常很難與其他物質發生化學反應。在高溫、放電的條件下能與非金屬單質、金屬單質等發生反應。運用氧化還原反應理論試著寫出在點燃條件下氮氣與鎂的反應方程式。 任務2：（1）閱讀教材P13前三段內容，結合實驗視頻內容，記錄實驗現象，寫出實驗所涉及的化學方程式，并找出其中的氧化劑和還原劑。【學程案·視頻】課時4 模擬閃電固氮，認識氮及其化合物的性質 （2）我國汽車銷量增長幅度很大，同時也帶來了空氣污染。汽車尾氣轉化裝置里，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過程如圖所示。 據圖分析寫出汽車尾氣轉化裝置里發生的反應。在反應中氮的氧化物分別表現什么性質？ 任務3：（1）在實驗室要制取較純的氮氣，可以用加熱氯化銨與亞硝酸鈉(NaNO2)的混合飽和溶液的方法。結合氧化還原反應價態規律試寫出該反應的化學方程式，該反應中氧化劑、還原劑、氧化產物和還原產物分別是什么 （2）實驗室可以通過向下排空氣法收集N2嗎？可以用排空氣法收集NO嗎？可以用排水法收集NO2嗎？為什么？
【學習總結】
回顧本課所學，畫出思維導圖

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