一氧化氮和二氧化氮教学案

第2课时 一氧化氮和二氧化氮【新课导入】1952年12月5～8日，一场灾难降临到了英国伦敦。飞机被迫取消航班， 汽车即便白天行驶也须打开车灯，行人走路都极为困难，只能沿着人行道摸索前行。许多人都感到呼吸困难，眼睛刺痛，流泪不止。伦敦医院由于呼吸道疾病患者剧增而一时爆满，伦敦城内到处都可以听到咳嗽声。仅仅 4天时间，死亡人数达 4000多人。就连当时举办的一场盛大的得奖牛展览中的 350头牛也惨遭劫难。一头牛当场死亡， 52头严重中毒，其中 14头奄奄待毙。 2个月后，又有8000多人陆续丧生。为何会造成此种现象呢？【教材讲解】一、新课引入大气污染物，除二氧化硫以外，还有氮的氧化物，这节课我们重点学习氮及氮的氧化物的有关性质。学生阅读材料 1：空气的组成中含 4/5的氮气，氮气的大量存在，使铁等金属在干燥的空气中不能生锈。使农作物在雷雨天气能够得到氮肥的补充。液态氮的超低温使金属有了超导的性能，使生物细胞可以延长存活期⋯⋯思考与交流：通过上边关于氮气材料的介绍，你对氮气的性质用途有些什么了解？二、新课教学归纳整理并板书：（二）二氧化氮和一氧化氮1．氮气：在通常情况下，化学性质比较稳定，但在放电或高温的条件下，可以与氧气反应。放电或高温2NON2+O2第1页（共5页）NO会污染空气(与血红蛋白结合引起中毒 )，但是近年来发现少量的 NO有扩张血管、免疫，增强记忆的功能。思考与交流：1）NO对环境有一定危害，但对生命又有很大的作用，谈谈对你有何启示？2）你知道NO对人体的危害的主要原因吗？实验探究：展示一支充满 NO的试管，然后用注射器向其中注入空气，观察气体颜色的变化。归纳整理并板书：2．一氧化氮(1)物理性质：无色气体，不溶于水，可与血红蛋白结合。(2)化学性质：在常温下很容易与氧气反应生成红棕色的二氧化氮2NO+O2=2NO2(常用此法检验 NO)学生阅读教材第 92页，了解 NO2的性质。实验探究：把一充满 NO2的试管倒立于水槽中，在水面下打开塞子，观察现象。归纳整理：试管中液面上升至约三分之二处，上端的气体变为无色。思考与交流：根据实验现象推测 NO2的水溶性及与水反应的产物。归纳整理并板书：3．二氧化氮(1)物理性质：红棕色、有刺激性气味的有毒气体、易溶于水。(2)化学性质：3NO2+H2O =2HNO3+NO思考：从氧化还原的角度分析该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为多少？归纳：氧化剂与还原剂均为 NO2，二者的物质的量之比为 1:2。思考与交流：（1）解释“雷雨发庄稼”的原理，写出有关的化学反应方程式。（2）分析汽车尾气中氮的氧化物产生的原因，写出有关的化学反应方程式。学生思考交流回答 ，教师补充。讲述：俗语说“雷雨发庄稼”，原因是打雷时，在闪电的作用下，空气中的 N2和O2反应生成 NO，NO和O2生成NO2，NO2和雨水生成的硝酸随雨水流入土壤，做了氮肥。汽车尾气的产生是由于 N2和O2在电火花的作用下生成 NO，NO再与O2反应生成 NO2。科学探究：第2页（共5页）自行设计实验：尽可能多的使NO2被水吸收，画出你设计的实验装置图。学生交流设计方案，并动手做实验，最后找两组试验成功的同学介绍他们的做法。归纳整理并板书：可向试管中不断地通入氧气，即可使试管充满液体。反应原理：2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO两个反应循环进行，NO2最终完全被水吸收。可表示为4NO2+O2+2H2O=4HNO3。知识巩固：例将一充满NO2和NO按1:1混合的气体倒立水槽中，充分反应后，试管中液面上升的高度为试管高度的几分之几？(答案：1/3)过渡：近几十年来，随着工业的发展，大气污染的问题日益严重，其中煤和石油的燃烧、金属的冶炼、汽车尾气所产生的SO2、NO2尤为严重。PPT展示图片：酸雨对森林、建筑物、金属雕塑的危害。板书：四、板书设计二、二氧化氮和一氧化氮1．氮气：在通常情况下，化学性质比较稳定，但在放电或高温的条件下，可以与氧气反应。N2+O2放电或高温2NO2．一氧化氮(1)物理性质：无色气体，不溶于水，可与血红蛋白结合。(2)化学性质：在常温下很容易与氧气反应生成红棕色的二氧化氮2NO+O2=2NO2(常用此法检验 NO)3．二氧化氮⑴物理性质：红棕色、有刺激性气味的有毒气体，易溶于水。⑵化学性质： 3NO2+H2O=2HNO3+NO三、SO2、NO2对大气的污染五、布置作业第3页（共5页）课后习题 1～11题【当堂检测】1．病毒学研究证实，NO对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于 NO的叙述正确的是 （ ）A．NO是一种红棕色的气体B．常温常压下，NO不能与空气中氧气直接化合C．含等质量的氧元素的 NO和CO的物质的量相等D．NO易溶于水，不能用排水法 收集2．某研究性学习小组借助下面的 装置收集NO气体，正确的操作是 （ ）A.从①口进气，用排水法集气B.从①口进气，用排气法集气C.从②口进气，用排水法集气D.从②口进气，用排气法集气3．在NO2被水吸收的反应中，发生还原反应和氧化反应的物质的质量之比为（ ）A．3︰1 B．1︰3 C．1︰2 D．2︰14．在体积为VL的密闭容器中通入amolNO和bmolO2，反应后容器中氮原子数和氧原子数之比为（）aaaaA．bB．2bC．(a+2b)D．2(a+b)5．一定条件下，将等体积NO和O2充入一试管，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总体积的（）A．1B.3C.1D.344886．北京市最近规定进京汽车尾气排放必须符合国家标准。因为汽车尾气(含烃类、CO、SO2与NO等有毒气体)是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上，装一个催化转换器，它的特点是使CO和NO反应，生成参与大气生态循环的无毒气体，并使汽油充分燃烧及SO2转化。(1)写出NO和CO通过催化转换器发生反应的化学方程式：；(2)“化转换器催”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度。其原因是：；(3)控制城市空气污染源的方法有：。a．植树造林b．开发氢能源c．使用非机动车d．控制汽车进城e．使用无铅汽油《参考答案》1．C[解析]NO是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收集。常温常压下，NO容易与氧气直接化合生成NO2。2．C[解析]NO遇空气立即被氧化，故不能用排空气法收集，只能用排水法收集。排水时应用短进长出。3．C [解析]写出反应方程式并标出电子的转移： ，可知氧化剂和还原剂均是NO，所以发生还原反应和氧化反应的物质的质量之比为 1︰2。24．C[解析]无论反应进行到什么程度,根据元素守恒,反应后的氮原子总数应该是amolNO中所含的氮原子数amol,氧原子数为NO和O2中所含的氧原子数的总和:（a+2b）mol。所以氮原a子数和氧原子数之比为:(a+2b)。第4页（共5页）5．C[解析]4NO+3O2+2H2O=4HNO3；若NO和O2都取4体积，则反应后剩余O21体积，所以充分反应后剩余气体的体积约为原总体积的1。86．[解析]一辆以汽油为燃料的汽车有几个地方排出污染物，其中最主要的是尾部排出的废气。废气中主要含CO、NOx及碳氢化合物。CO是汽油不完全燃烧的产物，NOx是汽油爆裂时，进入的空气中氮和氧化合而成。碳氢化合物中含有烷烃、烯烃和芳烃、醛等，有的是汽油原有成分，有的是氧化产物。让学生明确汽车尾气成分有利于认识尾气对环境的污染，有利于要治汽车尾气。大城市中汽车多，大气中 NO含量较高这是因为，汽车引擎在工作时产生高温高压使之发生如下反应：N2＋O2=2NO，矿物油中硫在燃烧过程中产生 SO2，不完全燃烧产生 CO，治理方法是在汽车