【教学设计】《氮的循环》（鲁科）

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1、《氮的循环》1-3自然界中的元素——氮的循环（第1课时）◆教学目标【知识与能力目标】1.了解自然界中的氮循环的途径、形式及所涉及的物质；2.通过了解自然固氮和人工固氮形式，认识N2、NO、NO2的性质；3.氮气、NO和NO2的性质。【过程与方法目标】培养学生实验探究、观察、总结、分析问题的能力。【情感态度价值观目标】通过实验探究分析解决问题的能力。◆教学重难点◆【教学重点】氮气、NO和NO2的性质；通过实验探究分析解决问题的能力。【教学难点】氮气、NO和NO2的性质◆课前准备◆多媒体课件等。◆教学过程一、氮在自然界中的循环1．氮元素的存在2．氮的循环二、氮气1．氮气的性质

2、2．可逆反应在相同条件下，能同时向正反两个方向进行的反应，为可逆反应，可逆反应的化学方程式用“”表示。3．氮的固定(1)概念：使游离态的氮转化为化合态的氮的过程。(2)分类：氮的固定三、氮的氧化物1．不同价态的氮的氧化物氧化物N2ONON2O3NO2N2O4N2O5对应氮的化合价＋1＋2＋3＋4＋4＋52.NO和NO2物质NONO2颜色、气味、毒性、状态无色、无味的有毒气体红棕色、有刺激性气味的有毒气体水溶性不溶于水易溶于水与氧气反应2NO＋O2===2NO2不反应与水反应不反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO收集方法排水法向上排空气法[重点剖析]　氮的氧化物与

3、O2、H2O反应的计算，常见的有三种方法：1．加合式法(1)NO2和O2混合气体溶于水的计算：由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知，当体积比：V(NO2)∶V(O2)(2)NO与O2同时通入水中：2NO＋O2===2NO2、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO总的化学方程式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3当体积比：V(NO)∶V(O2)(3)NO2、NO、O2三种混合气体通入水中：①可先将NO和O2转化为NO2，再按上述各种情况分别处理。②也可先将NO2和H2O反应转化为NO，再按4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3情况处理。2．原子守恒法4NO

4、2＋O2和4NO＋3O2从组成上均相当于2N2O5的组成，都与N2O5＋H2O===2HNO3等效。当NO、NO2、O2的混合气体溶于水时利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断。n(N)∶n(O)3．电子守恒法NO与O2的混合气体通入水中发生反应：2NO＋O2===2NO2、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，在这当中，存在着NO向NO2转化、NO2向HNO3转化的同时又生成NO的循环反应。但总体来讲，NO→HNO3，N的化合价升高是由于被O2氧化，因此可写出在氧化还原反应中得失电子数必然相等。[典例印证][例题]　室温时，在容积为amL的试管中充满NO2气体，然

5、后倒置在水中至管内水面不再上升；再通入bmLO2，则管内液面又继续上升，测得试管内最后剩余气体为cmL，且该气体不能支持燃烧，则a、b、c的关系是(　　)A．a＝4b＋3c　　　　　　　B．a＝4b＋cC．a∶b＝4∶1D．a∶b＝4∶3[解析]　根据反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，amLNO2会生成mLNO，通入O2后，最后气体不支持燃烧，故cmL为NO，即与bmLO2反应的NO为mL，根据化学方程式：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3可知∶b＝4∶3，整理可得a＝4b＋3c。[答案]　A氮的氧化物与O2混合通入水中，剩余气体只可能是NO或O2，不可能

6、是NO2，因为过量的NO2会与水反应生成NO，且所形成溶液中的溶质为HNO3。现有NO2、O2混合气体12mL，通入足量水中，充分反应后逸出气体2mL(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积是(　　)A．2.2mL　　B．2.4mL　　C．3mL　　D．4mL解析：选D　(总反应式法)根据有关的反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。设原混合气体中O2的体积为V(O2)，剩余气体可能是O2，也可能是NO。①若剩余O2，则V剩＝V(O2)－[12mL－V(O2)]＝2mL。解得V(O2)＝4mL，D正确。②若剩余NO，则V剩＝

7、[12mL－V(O2)－4V(O2)]＝2mL。解得V(O2)＝1.2mL。◆教学反思略。