第五章 第二节 氮及其化合物 第1课时--人教版高中化学必修第二册教学课件(共25张PPT)

(共25张PPT)
第1课时 氮气与氮的氧化物
第二节 氮及其化合物
化学
1.通过了解自然界中氮的循环，了解自然固氮和人工固氮，掌握N2、NO、NO2的性质。
2.通过信息的整理，培养归纳总结的能力；通过实验探究，提高操作、观察、分析、总结的能力。
3.通过学习自然固氮，体会大自然的神奇魅力；通过重温人工固氮的发展历程，感受科学技术对人类的巨大贡献。
学习目标
4.通过氮的循环中重要物质的学习，培养学生严谨的态度、不畏艰难的勇气和为科学献身的精神。
重难点：
氮的固定、氮的氧化物的性质。
学习重难点
氮的循环
生命起源的重要元素
自主学习
自主学习
【学习1】结合视频阅读教材，分析自然界中氮的循环有哪些途径？
自主学习
【学习2】氮元素的“价—类”二维图
自主学习
【学习3】自然界中氮的固定方式有哪些？
根瘤菌生物固氮
产生NH3
闪电高能固氮
产生NO
知识回顾
试结合氮原子的结构和氮气的分子结构分析氮气的性质？
结构决定性质
课堂探究
【问题1】借鉴自然固氮，思考人工固氮的研究方向，你能设计出哪几种方案？
方案1：模拟放电进行高能固氮产生NO
方案2：模拟生物固氮合成氨
科学技术的发展从自然中获得启发
课堂探究
模拟放电固氮
课堂探究
【材料】
①NO2在150℃时会分解,650℃时会完全分解为NO和O2
②数字化模拟放电条件下氮气与氧气反应的曲线
【问题2】结合资料分析，氮气与氧气反应产物是哪种含氮的氧化物？
NO
课堂探究
【材料】③ 德国的化工专家哈伯起初想在常温下使氮和氢反应，但没有氨气产生。又在氮、氢混合气中通以电火花，只生成了极少量的氨气，而且耗电量很大。后来把注意力集中在高压这个问题上，他认为高压是最有可能实现合成反应的。根据理论计算，表明让氢气和氮气在600℃和200个大气压下进行反应，大约可能生成８％的氨气。
【问题3】结合相关资料，讨论你所设计方案在工业生产中的可行性。
课堂探究
化学方程式 反应条件 方案评价
放电
耗能高、效益低、操控性差......
高温高压、催化剂
条件相对较低，工业可以实现......
可逆反应
方向比努力更重要！
结构 决定 性质
N2+O2 === 2NO
放电
N2+3H2 2NH3
高温高压
催化剂
课堂探究
【材料】④徐光宪说过：“如果没有哈伯发明合成氨，世界粮食产量至少要减半，60亿人口有30亿要饿死。”30万吨合成氨工厂一年生产的氮肥相当于种植80万公顷豆科植物或饲养3000万头猪所产生的绿肥。
【材料】⑤氨在催化剂作用下能与氧反应生成NO，与CO2反应生成氨基甲酸铵，然后脱水成尿素；氨与一些无机酸反应，生成硫酸铵等。现在约有85%的氨用来制造肥料，其余的作为生产其他化工产品的原料。
【问题4】结合以上材料，交流合成氨有怎样的重大意义？
合成氨技术是科学技术史上的重大突破，
是20世纪最伟大的发明之一，
化学和技术对人类文明进步的巨大推动作用！！
课堂探究
合成氨的发展史
课堂探究
【问题5】还有哪些固氮方法，你认为未来的固氮技术应该朝着哪个方向发展？
方向1、仿生固氮。
方向2、寻找合成氨更高效的催化剂。
……
课堂探究
氮的氧化物
【探究1】观察盛有NO和NO2的集气瓶，简单归纳其物理性质。
【探究2】联系N2与O2放电实验现象，分析NO的性质。
NO：无色气体。
NO2：红棕色气体。
无色NO能够被O2氧化成红棕色NO2
课堂探究
氮的氧化物
【探究3】认真阅读实验步骤，仔细观察实验现象，并进行分析。
实验步骤 实验现象 结论或解释
1.向瓶1（NO）中缓慢注入O2
气体变为红棕色
NO转化为NO2
2.向瓶2（NO2）注入2ml水，震荡
气体变为无色
NO2与水反应
3.继续向瓶2中注入少量O2，观察现象
气体变为红棕色
产生的无色气体为NO
课堂探究
氮的氧化物
【探究4】从氧化还原的角度分析步骤1、2中的产物，写出方程式。
2NO+O2==2NO2
N2 NO NO2 HNO3
O2
O2
H2O
3NO2+H2O==2HNO3+NO
课堂探究
氮的氧化物
【探究5】NO2、O2、H2O能否完全转化为产物？
4NO2 + O2 + 2H2O == 4HNO3
3NO2+H2O==2HNO3+NO
2NO + O2 ==2NO2
+
循环转化提高原子利用率，减少污染。
【探究6】以上设计对工业生产硝酸有什么启示？
课堂探究
氮的氧化物
【探究7】氮的氧化物有哪些应用，又有哪些危害？
神舟11号使用N2O4和偏二甲肼做推进剂
氮氧化物造成化学烟雾
辩证的认识、正确的使用
课堂练习
C
1.下列说法不正确的是 （ ）
A．氮在自然界中既以游离态存在，又以化合态存在
B．大气、陆地、水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环
C．仿生固氮是一种生物固氮
D．氮元素是构成生命的基本元素
2.在NO2与H2O的反应中，NO2 的作用是 （ ）
A．做氧化剂又做还原剂　 B．只做还原剂
C．不是氧化剂也不是还原剂 D．只做氧化剂
A
课堂小结
氮的
固定
分类思想-变化观点-科学方法
性质转化
科技是
第一生产力
为中华崛起
而读书
布置作业
预习下节学案。
完成本节素养专练。
谢谢大家