一.教学目标:
1.了解一氧化氮、二氧化氮的某些基本性质.
2.通过氮的氧化物间的转化实验,培养学生的观察能力、分析能力、推理能力,且学会运用化学平衡原理来解释现象,进一步激发学生的求知欲.
3.通过氮的氧化物对环境污染及硝酸工业制备原理的推导,培养学生的逆向思维能力,加强辩证唯物主义观点的教育及环保意识的教育.
二.重点和难点:
重点:一氧化氮、二氧化氮的部分性质.
难点:氮的氧化物间相互转化关系.
三.教学手段及实验器材:
1.演示实验:集气瓶、氧气、针筒、一氧化氮和二氧化氮、紫色石蕊试液.
2.录像:针筒实验(一氧化氮和氧气);氮的氧化物对环境的种种危害.
3.幻灯投影及实物投影仪:实验现象,分析过程和结论.
四.教学过程:
[引言]上节课,我们讨论了氮的氢化物—氨,讲了合成氨的生产条件,介绍了合成氨的生产流程.今天,我们要讨论氮的另一类化合物—氧化物,(出示幻灯投影片①)(NOx)[启发群答]①回忆氮元素的正价态?②相应氧化物的化学式?
[引入NOx的危害性]氮的氧化物对环境有一定危害,那么自然界中氮的氧化物是怎么产生的呢?氮的氧化物对环境又有哪些危害呢?—请同学们带着这两个问题看一段录像.
好!看了录像,请同学们根据已有的化学知识和环保意识,议论两个问题:①自然界的NOx产生的途径?②氮的氧化物对环境的影响?[议论两分钟]
[学生回答]:(略)
[引入NO、NO2的性质]自然界中,NOx的生成大致有两条途径,一条是自然的,一条是人为的,NOx对环境有很大的危害,所以我们青年学生应不断增强环境保护的意识,保护自身,更保护人类生存的环境.今天,我们就着重讨论NOx中NO、NO2的性质.
[引入NO和NO2转化关系]
[演示]:两瓶NO,NO2请同学们观察,设问:①通常状态下两种物质的状态?②颜色?
[演示实验①]我们来做NO和O2反应的实验,将针筒内的氧气注入一氧化氮的集气瓶中,仔细观察反应过程中的现象?如何解释?
刚才我们看到了反应过程中颜色的变化,那么反应过程中是否有量的变化呢?我们将NO、O2分别收集在针筒内再做一次,请仔细观察?(录像)
[设问]:
1)看到什么现象?
2)为什么体积会缩小?依据方程式判断,体积可以缩小多少呢?
3)实际缩小到多少?(从录像中判断)
4)如何解释“实际缩小的体积数”与“理论缩小值”之间的差距呢?
5)“2NO2
N2O4+Q”,你如何证明这个反应为可逆反应?(分别从质、量两方面分析)
6)假设,今天我重做这个实验,反应后气体体积是否还是25 mL?判断是大于25 mL,小于25 mL,还是等于25 mL?为什么?
[引入NO、NO2和H2O反应]
接下来,我们来讨论NO,NO2与水的反应。
[演示实验②]揭开实验装置的幕布,请同学们看这边,位于下方的两个针筒内分别贮有60 mLNO和NO2气体,位于上方的两个针筒内注有20 mL紫色石蕊试液,将其注入NO和NO2的针筒内,仔细观察针筒内的现象。
[展示实物投影仪]显示NO、NO2分别与水反应的始末态。
[设问]让我们先纵向比较一下此实验的始末态,然后再横向比较。
1)请一位同学归纳这两个反应的现象。
2)依据现象说明了什么问题?
3)NO2能与水反应,产物如何判断?除了硝酸以外,还有什么产物?为什么?
4)硝酸的酸酐是否是NO2?若不是,那是什么?
5)针筒内剩余气体是什么?有否N2O4呢?(讨论)如何证明是NO呢?(实验,将O2注入剩余气体中)
6)[在投影片上]:配平化学方程式.
请学生归纳出NO和NO2的性质.(学生答略)
[引出NOx有利的一面]虽然NO、NO2等NOx对环境都有一定危害,但事物都是一分为二的,氮的氧化物对人类有有害的一面,也有有利的方面,曾听老农说过这样一句话,“雷雨发庄稼.”此话言之有理,那么有何道理呢?哪位同学可以解释.好!哪位同学还了解有关NOx的用途知识.那么,假设现在要建造一家硝酸厂,你是厂里的工程师,你准备怎样设计工业制硝酸的原理、步骤?(请将思路写在涤纶片上).—教师评价学生的设计.
[结束语]:HNO3是三大强酸之一,是重要的化工原料,也是重要的化工产品,有关硝酸和硝酸盐的性质,我们将在下节课与同学们讨论,今天这节课就到这儿.
蔡老师执教的“氮的氧化物”一节课其特点是:
1.对氮的氧化物知识的归纳,疏理及其深广度等方面,既符合教学大纲的要求又符合学生认知水平的现状.能将有关知识进行深入浅出的处理,突出了重点知识,传授知识基本到位.
2.教学的全过程中,十分注意激发学生求知的欲望,提高学生学习化学知识的能力,体现了以学生为主体的教学思想.在引言中一开始就利用工业生产和生活现象等设疑,激发学生思索,使学生很快的投身于学习的情景中,许多环节都在学生主动探究的基础上,再进行点拔和归纳知识,教学过程较流畅,教学气氛活跃,师生在教学过程中思维同步,课堂教学效果甚佳.
3.辅助教学手段的设计和使用已成为教学过程中不可缺少的组成部分.充分体现了化学新教材(上科版高二化学)的特色.如NO与O2反应的录像,使学生不但能看到气体颜色的变化,而且能看到气体体积的变化;再从体积变化的定量数据中深化讨论其原因,学习化学的有关知识,再如设计的NO、NO2与水反应的实物投影方法等教学手段可以弥补演示实验的不足之处,大大提高直观教学的效果.
4.化学教学中能实施素质教育,本节课内多次对学生进行环境保护的教育;培养学生的观察、分析、推理和归纳的学习能力,最后让学生应用知识设计生产硝酸的工业流程,“画龙点睛”落实知识点.