3.3《氮的循环-氮氧化物及含氮废水的处理》教学课件-鲁科版高中化学（2019）必修一(共20张PPT)
文档属性
| 名称 | 3.3《氮的循环-氮氧化物及含氮废水的处理》教学课件-鲁科版高中化学（2019）必修一(共20张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 8.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-04-24 20:59:36 | ||
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文档简介
(共20张PPT)
单元名称： 氮氧化物及含氮废水的处理
——基于价类二维调节氮的循环
第1课时
课前调研
通过查阅资料，了解含氮物质对大气和环境的污染有哪些？
NOx
氮在废水中以有机态氮、氨态氮（NH4+）、硝态氮（NO3-）以及亚硝态氮（NO2-）等多种形式存在，而氨态氮是最主要的存在形式之一。
废水中的氨氮是水体富营养化和环境污染的重要物质，易引起水中藻类及其他微生物大量繁殖，自来水处理厂运行困难，造成饮用水异味，严重时会使水中溶解氧下降，鱼类大量死亡，甚至会导致湖泊的干涸灭亡。
含氮废水
为减少氮氧化物和含氮废水的污染，可以采取哪些措施？
查找源头减少产生
净化处理合理排放
任务一：NOx的产生途径
任务二：含氮废水的产生途径
任务三：设计处理NOx和含氮废水的方法
学习任务
任务一：NOx的产生途径
01
单元学习目标
1.分析氮在自然界中循环示意图，有序梳理物质关系，寻找NOx产生的途径。
2.以氮气为原料，设计氮气到氨态氮的转化路径并进行实验模拟，总结氨气的实验室获取方法。
3.结合真实工业流程分析，设计处理NOx和含氮废水的方法，构建工业废水、废气处理的思维模型。
4.通过感受人类活动对氮循环的影响，树立环境保护意识，能有意识运用所学知识，寻求证据参与酸雨、雾霾防治等社会性议题的讨论
生物固氮
人工固氮
闪电固氮
N2
氨基酸、蛋白质
HNO3
NH3
NO
NO2
蛋白质、尿素
N2
NO3
-
NH3 NH4+
阅读氮在自然界中的循环示意图，找出含有氮元素的物质，并进行有序的归纳梳理。
有序梳理物质关系
1
水平1 水平2 水平3 水平4
写出零散的物质和反应 从一个角度，系统梳理物质关系 从价类二维的角度梳理物质关系 从价类二维的角度梳理物质关系；能建立部分物质之间的转化关系
作品与评价1——有序梳理物质关系
生物固氮
人工固氮
闪电固氮
N2
氨基酸、蛋白质
HNO3
NH3
NO
NO2
蛋白质、尿素
N2
NO3
-
NH3 NH4
+
探究NOx的产生途径
2
学习过程：
自主观看学习活动2中提供的资源（模拟闪电固氮，认识氮及其化合物的性质的实验视频；哈珀合成氨资料介绍；工业制硝酸的流程图），总结自然界和工业生产硝酸过程中物质转化路径，书写相应的化学方程式，并完善价类二维图。
探究NOx的产生途径
2
作品与评价2——NOx产生途径
水平1 水平2 水平3 水平4
找到1种主要物质转化途径，并初步书写方程式 找到多种物质转化途径，并书写方程式 找到多种物质转化途径，并书写方程式，方程式书写正确合理，关注了反应条件等 找到多种物质转化途径，并能结合价类二维图分析转化原理，书写方程式，方程式书写正确合理，关注了反应条件等
自然界：
N2→NO→NO2→HNO3
工业生产硝酸：N2→NH3→NO→NO2→HNO3
汽车尾气：
N2→NO→NO2
酸雨对铜像的腐蚀
预测硝酸的性质
思考：结合图片，从物质类别和价态角度预测硝酸的化学性质。
腐蚀性
强氧化性
酸性
强氧化性
实验1：取一瓶浓硝酸，观察硝酸的保存状态，思考为什么硝酸会呈黄色？
实验2：取两支具支试管分别加入适量浓硝酸，将支管口连接橡胶管插入氢氧化钠溶液中，把铜丝和铁丝分别插入试管中，同时用橡胶塞塞紧试管口，观察发生的现象并记录，写出化学反应方程式。
实验3：将实验2中的浓硝酸换成稀硝酸进行相同的实验，观察发生的现象并记录，写出化学方程式。
学习要求：
观察实验现象
↓
做好记录
↓
解释现象并写出化学方程式
实验探究硝酸的强氧化性
3
浓硝酸
Cu 固体减少，溶液迅速变为绿色，产生红棕色气体。
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
Fe 铁片表面出现少量气泡，长时间放置无明显变化——钝化
实验探究硝酸的强氧化性
3
浓硝酸具有强氧化性，在与金属反应时不能置换出氢气，而是生成NO2
NaOH溶液进行尾气吸收：2NO2 + 2NaOH == NaNO3 + NaNO2 + H2O
实验探究硝酸的强氧化性
3
稀硝酸与铜片反应
稀硝酸与铁片反应
稀硝酸
Cu 固体减少，生成无色气体，溶液缓慢变为蓝色，溶液上方出现浅红棕色气体。
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
Fe 固体减少，生成无色气体，溶液缓慢变为棕黄色，溶液上方出现浅红棕色气体。
Fe + 4HNO3(稀) == Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O
实验探究硝酸的强氧化性
3
稀硝酸具有强氧化性，在与金属反应时不能置换出氢气，而是生成NO
（2）硝酸可与某些还原性物质反应
（eg：SO2、SO32-、Fe2+等）
4HNO3(浓) + C === 4NO2↑+ CO2↑+ 2H2O
△
（1）与非金属反应
经实验验证，浓、稀硝酸均具有强氧化性，是否还有其他途径能够实现硝酸到氮氧化物的转化？
深度思考
3Fe2+ + 4H+ + NO3- == 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O
Fe2+ + 2H+ + NO3- == Fe3+ + NO2↑ + H2O
水平1 水平2 水平3 水平4
找到1种主要物质转化途径，并初步书写方程式 找到多种物质转化途径，并书写方程式 找到多种物质转化途径，并书写方程式，方程式书写正确合理，关注了反应条件等 找到多种物质转化途径，并能结合价类二维图分析转化原理，书写方程式，方程式书写正确合理，关注了反应条件等
作品与评价3——NOx产生途径
NO2-
单元名称： 氮氧化物及含氮废水的处理
——基于价类二维调节氮的循环
第1课时
课前调研
通过查阅资料，了解含氮物质对大气和环境的污染有哪些？
NOx
氮在废水中以有机态氮、氨态氮（NH4+）、硝态氮（NO3-）以及亚硝态氮（NO2-）等多种形式存在，而氨态氮是最主要的存在形式之一。
废水中的氨氮是水体富营养化和环境污染的重要物质，易引起水中藻类及其他微生物大量繁殖，自来水处理厂运行困难，造成饮用水异味，严重时会使水中溶解氧下降，鱼类大量死亡，甚至会导致湖泊的干涸灭亡。
含氮废水
为减少氮氧化物和含氮废水的污染，可以采取哪些措施？
查找源头减少产生
净化处理合理排放
任务一：NOx的产生途径
任务二：含氮废水的产生途径
任务三：设计处理NOx和含氮废水的方法
学习任务
任务一：NOx的产生途径
01
单元学习目标
1.分析氮在自然界中循环示意图，有序梳理物质关系，寻找NOx产生的途径。
2.以氮气为原料，设计氮气到氨态氮的转化路径并进行实验模拟，总结氨气的实验室获取方法。
3.结合真实工业流程分析，设计处理NOx和含氮废水的方法，构建工业废水、废气处理的思维模型。
4.通过感受人类活动对氮循环的影响，树立环境保护意识，能有意识运用所学知识，寻求证据参与酸雨、雾霾防治等社会性议题的讨论
生物固氮
人工固氮
闪电固氮
N2
氨基酸、蛋白质
HNO3
NH3
NO
NO2
蛋白质、尿素
N2
NO3
-
NH3 NH4+
阅读氮在自然界中的循环示意图，找出含有氮元素的物质，并进行有序的归纳梳理。
有序梳理物质关系
1
水平1 水平2 水平3 水平4
写出零散的物质和反应 从一个角度，系统梳理物质关系 从价类二维的角度梳理物质关系 从价类二维的角度梳理物质关系；能建立部分物质之间的转化关系
作品与评价1——有序梳理物质关系
生物固氮
人工固氮
闪电固氮
N2
氨基酸、蛋白质
HNO3
NH3
NO
NO2
蛋白质、尿素
N2
NO3
-
NH3 NH4
+
探究NOx的产生途径
2
学习过程：
自主观看学习活动2中提供的资源（模拟闪电固氮，认识氮及其化合物的性质的实验视频；哈珀合成氨资料介绍；工业制硝酸的流程图），总结自然界和工业生产硝酸过程中物质转化路径，书写相应的化学方程式，并完善价类二维图。
探究NOx的产生途径
2
作品与评价2——NOx产生途径
水平1 水平2 水平3 水平4
找到1种主要物质转化途径，并初步书写方程式 找到多种物质转化途径，并书写方程式 找到多种物质转化途径，并书写方程式，方程式书写正确合理，关注了反应条件等 找到多种物质转化途径，并能结合价类二维图分析转化原理，书写方程式，方程式书写正确合理，关注了反应条件等
自然界：
N2→NO→NO2→HNO3
工业生产硝酸：N2→NH3→NO→NO2→HNO3
汽车尾气：
N2→NO→NO2
酸雨对铜像的腐蚀
预测硝酸的性质
思考：结合图片，从物质类别和价态角度预测硝酸的化学性质。
腐蚀性
强氧化性
酸性
强氧化性
实验1：取一瓶浓硝酸，观察硝酸的保存状态，思考为什么硝酸会呈黄色？
实验2：取两支具支试管分别加入适量浓硝酸，将支管口连接橡胶管插入氢氧化钠溶液中，把铜丝和铁丝分别插入试管中，同时用橡胶塞塞紧试管口，观察发生的现象并记录，写出化学反应方程式。
实验3：将实验2中的浓硝酸换成稀硝酸进行相同的实验，观察发生的现象并记录，写出化学方程式。
学习要求：
观察实验现象
↓
做好记录
↓
解释现象并写出化学方程式
实验探究硝酸的强氧化性
3
浓硝酸
Cu 固体减少，溶液迅速变为绿色，产生红棕色气体。
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
Fe 铁片表面出现少量气泡，长时间放置无明显变化——钝化
实验探究硝酸的强氧化性
3
浓硝酸具有强氧化性，在与金属反应时不能置换出氢气，而是生成NO2
NaOH溶液进行尾气吸收：2NO2 + 2NaOH == NaNO3 + NaNO2 + H2O
实验探究硝酸的强氧化性
3
稀硝酸与铜片反应
稀硝酸与铁片反应
稀硝酸
Cu 固体减少，生成无色气体，溶液缓慢变为蓝色，溶液上方出现浅红棕色气体。
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
Fe 固体减少，生成无色气体，溶液缓慢变为棕黄色，溶液上方出现浅红棕色气体。
Fe + 4HNO3(稀) == Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O
实验探究硝酸的强氧化性
3
稀硝酸具有强氧化性，在与金属反应时不能置换出氢气，而是生成NO
（2）硝酸可与某些还原性物质反应
（eg：SO2、SO32-、Fe2+等）
4HNO3(浓) + C === 4NO2↑+ CO2↑+ 2H2O
△
（1）与非金属反应
经实验验证，浓、稀硝酸均具有强氧化性，是否还有其他途径能够实现硝酸到氮氧化物的转化？
深度思考
3Fe2+ + 4H+ + NO3- == 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O
Fe2+ + 2H+ + NO3- == Fe3+ + NO2↑ + H2O
水平1 水平2 水平3 水平4
找到1种主要物质转化途径，并初步书写方程式 找到多种物质转化途径，并书写方程式 找到多种物质转化途径，并书写方程式，方程式书写正确合理，关注了反应条件等 找到多种物质转化途径，并能结合价类二维图分析转化原理，书写方程式，方程式书写正确合理，关注了反应条件等
作品与评价3——NOx产生途径
NO2-