《氮及其化合物》复习 (教案)
陆琴英
一、复习目标
1. 氮氧化物的性质与转化;氮的循环与氮的固定。
2. 了解氮循环对生态平衡的重要作用。
3. 工业合成氨、氨气的制备及性质;铵盐的性质,氨气等泄漏的处理;NH_4^+检验、氮肥的生产与合理使用。
4. 浓、稀硝酸的性质,化工生产模拟实验制硝酸。
5. 从含氮物质的性质及转化的视角分析酸雨和雾霾的成因、危害与防治;汽车尾气的处理。雾霾的主要成分与来源,汽车尾气与雾霾的关系;煤和石油的脱硝脱硫,烟囱排放中污染物的吸收。
二、知识体系
三、教学过程
【课前思考】问题1 N2与O2通过一步反应能转化为NO2吗?NO能溶于水生成硝酸吗?
问题2 铵根离子如何检验?
【基础梳理】
1. 硝酸的物理性质
颜色气味挥发性溶解性保存常用浓硝酸 |
无色有刺激性气味易挥发能与水以任意比例混溶棕色试剂瓶质量分数69% |
2. 硝酸的化学性质
3. 硝酸的工业生产
工业生产中的物质转化NH3→NO→NO2→HNO3 |
主要原料氨气、空气、水 |
主要原理① 4NH3+5O2 |
尾气处理用NaOH溶液吸收 |
【解疑释惑】硝酸的强氧化性
说明: | |
本质HNO3中的+5价氮元素具有很强的得电子能力 | |
规律硝酸的浓度越大,反应温度越高,其氧化性越强 | |
与金属反应 | ① 除Au、Pt等少数金属外,硝酸几乎可以氧化所有的金属 如3Ag+4HNO3(稀) |
② 活泼金属(如Mg、Zn等)与HNO3反应不生成H2,HNO3的浓度不同,还原产物不同
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③ 常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化(钝化是化学变化) | |
与非金属反应 | 反应规律:非金属单质+浓硝酸 |
与还原性化合物反应 | 硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子,如HI、HBr、SO2、FeO、S2-、S 如稀硝酸与Fe2+溶液反应的离子方程式: 。 |
【常考归纳】
N在酸性条件下不能与还原性离子S2-、S
、I-、Fe2+共存。
【举题悟法】
例题1、下列有关说法正确的是 ( )
A. 浓硝酸见光易分解,所以要保存在棕色试剂瓶中
B. 浓硝酸具有强氧化性,能和浓氨水反应产生白烟
C. 常温下铁能被稀硝酸钝化,可用铁质容器贮运稀硝酸
D. 浓硝酸具有强酸性,能与木炭在加热的条件下反应
例题2、硝酸铜是制备Cu-Zn-Al系催化剂的重要原料。现有三种制取硝酸铜的实验方案可供选用:
① 铜与稀硝酸反应制取:3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
② 铜与浓硝酸反应制取:Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
③ 首先将铜屑在空气中加热生成氧化铜,氧化铜与稀硝酸反应制取:2Cu+O22CuO,
CuO+2HNO3Cu(NO3)2+H2O 下列有关说法正确的是 ( )
A. 制取等物质的量的硝酸铜,需硝酸的量②最少
B. 制取等物质的量的硝酸铜,②产生的有毒气体比①少
C. 三种方案中,第③方案最经济环保
D. 三种方案的反应都可以在铁质容器中进行
【教学反思】
本节课是化学一轮复习课,试图体现“学科观念—物质的转化观”。“氮及其化合物”是苏教版《化学1》专题4的教学内容,从教科书的编排来看,其教学价值在于:一是为了印证专题1中“物质的分类与转化”的化学家研究视角,二是为了建构“物质是可以相互转化的、物质之间的相互转化是有一定规律的”基本观念。
“含氮物质多种多样,它们在一定条件下可以相互转化。通过氧化还原反应可以实现含有不同价态氮元素的物质之间的转化。通过非氧化还原反应可以实现含有相同价态氮元素的物质之间的转化。”教材已经为我们揭示了物质间相互转化的基本思想、以及研究或学习的方法,从无机物性质研究的2个视角(物质类别和核心元素价态)认识“物质转化”的内在规律,建构“物质转化”的基本观念。
“通过氧化还原反应可以实现含有不同价态氮元素的物质之间的转化”。学生对“不同价态氮元素间转化”已有3个角度的认识:一是实验室中不同价态氮元素间的转化;二是酸雨形成及其防治中不同价态氮元素间的转化;三是硝酸工业生产中不同价态氮元素间的转化。教学是将这些已有的知识提高到观念建构的认识上来,使学生的学习不再停留在仅仅关注物质的性质,而是要利用氧化还原反应的知识,认识元素价态变化与含氮物质转化的关系。
教学设计从“元素观”认识物质的分类,从“转化观”认识物质性质的研究模型。教学的关键是有效地帮助学生建立结构化的物质转化关系,“通过氧化还原反应可以实现含有不同价态氮元素的物质之间的转化;通过非氧化还原反应可以实现含有相同价态氮元素的物质之间的转化”两条线索,帮助学生在头脑中建构物质类别转化和元素价态转化二维转化的概念图式,并利用概念图解决实际问题。