第1课时  氮气  氮的氧化物

命题人：郝婷婷 翟翠屏 审核人：李立卓  

【学习目标】

1.了解氮元素的存在和结构，了解氮气的物理性质和化学性质；

2.了解自然界中“氮循环”的过程和氮肥在农业生产中的意义；

3.了解一氧化氮和二氧化氮的物理性质和化学性质。

【学习重点】氮及其重要化合物的性质与相互转化。

【学习难点】二氧化氮的化学性质。

【学习过程】情境导入：联合国粮食及农业组织(粮农组织)等机构日前联合发布的《世界粮食安全和营养状况》报告显示，近年来全球饥饿人口逐年增多，截至2018年全球面临粮食不足困境的人数达8.216亿。实现联合国2030年可持续发展议程中的“零饥饿”目标正面临巨大挑战，国际社会需要强化合作以应对这一严峻形势。

资料一：常见的氮肥有：1、铵态氮肥，包括碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵、氨水和液氨等；（书写各种氮肥的化学式，下同）                                                  

2、硝态氮肥，包括硝酸钠、硝酸钙和硝酸铵等；3、酰胺态氮肥包括尿素；

任务一:依据氮的价类二维图，设计氮肥的制备途径

学生活动1：将氮气及其化合物的化学式填写在下图中。

 问题1：由自然界中含氮物质如何制备硝态氮肥？书写制备路径。

任务二：探究自然界中氮肥的产生过程

学生活动1：根据氮在元素周期表中位置，画出氮原子的结构示意图及氮气电子式、结构式，并预测氮气的性质。

问题2：氮气能与那些物质发生反应？在什么条件下可以反应？

学生活动2：结合所给资料信息书写化学方程式，并分析NO的性质。

资料1：视频《雷雨发庄稼》

资料2：治理汽车尾气的一种方法是用催化剂使CO与NO反应，转化为无毒无污染气体

学生活动3：预测NO₂与水的反应产物，书写出化学方程式；设计实验验证其产物并体会总结NO的物理性质。（可选用的实验仪器和药品有：充有NO注射器，盛有蒸馏水烧杯，pH试纸，酸碱指示剂）

化学方程式：

NO的物理性质：

实验操作方法：

问题3：如何实现将氮氧化物（NO、NO₂）完全转化为硝酸？

跟踪练习：有一倒置于水槽且装满水的容器，向其中依次通入一定体积的NO₂、NO和O₂，充分反应后，若容器中仍充满溶液，则通入的NO₂、NO和O₂的体积比可能是（      ）

A．1∶1∶2 B．4∶3∶2

C．4∶16∶13 D．4∶3∶4

任务三：探究人工制备氮肥的方法

学生活动1：结合氮元素循环图及价类二维图探寻氮气制备氮肥其他途径。

学生活动2：阅读课本科学史话，写出相关化学方程式

（1）工业合成氨

（2）氨的催化氧化

（3）氨气制备NH₄NO₃

问题4：在工业制氮肥过程中，如何减少氮氧化物排放

资料1：氮氧化物排放到环境中,造成雾霾、酸雨、光化学烟雾、破坏臭氧层、水体富营养化、土壤酸化、土壤板结等环境污染。

【随堂练习】

1.下图是自然界中的氮循环过程，下列有关叙述错误的是

A．反应①、②及工业合成氨均属于氮的固定

B．反应③的反应方程式为

C．反应④中，生成，至少需要提供

D．过程中参与循环的元素有氮元素，还有氢和氧元素

2.某化学研究小组设计利用硝酸工业尾气(只含NO、NO₂)制备亚硝酸钠(NaNO₂)的工艺流程如下。已知：。

下列说法错误的是

A．NO₂为非电解质

B．用硝酸尾气制备的NaNO₂中可能含有NaNO₃

C．尾气中NO₂的含量越高，NaNO₂的纯度越高

D．标准状态下，a L的硝酸尾气用NaOH溶液完全吸收，至少消耗a/22.4 mol NaOH

3.在标准状况下，将O₂与NO按3∶4的体积比充满一个干燥烧瓶倒置于水中，瓶内液面逐渐上升后，最后烧瓶内溶液的物质的量浓度最接近于

A．0.045 mol/L B．0.036 mol/L C．0.026 mol/L D．0.02 mol/L