第一課時 氮氣與氮的固定 一氧化氮和二氧化氮
課題： 5.2.1 氮氣及氮的固定 一氧化氮和二氧化氮
課時
1
授課年級
高一
課標(biāo)要求
結(jié)合真實情境中的應(yīng)用實例或通過實驗探究，了解氮及其重要化合物的主要性質(zhì)，認(rèn)識這些物質(zhì)在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對生態(tài)環(huán)境的影響。結(jié)合實例認(rèn)識金屬、非金屬及其化合物的多樣性，了解通過化學(xué)反應(yīng)可以探索物質(zhì)性質(zhì)、實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，認(rèn)識物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化在自然資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)中的重要價值。
教材
分析
本節(jié)是人教版（2019版）必修第二冊第五章第二節(jié)氮及其化合物的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容主要包括：氮及氮的固定、一氧化氮和二氧化氮、氨和銨鹽、硝酸、酸雨及其防治。教材編排思路與上一節(jié)相似，首先介紹氮元素在元素周期表中的位置、氮的原子結(jié)構(gòu)知識，應(yīng)用前一節(jié)掌握的研究非金屬單質(zhì)性質(zhì)的基本思路預(yù)測氮的化學(xué)性質(zhì)，滲透條件對化學(xué)反應(yīng)的影響，引出自然界中氮循環(huán)及氮的固定對人類生存的重要意義。之后，根據(jù)物質(zhì)類別研究氮的化合物，包括一氧化氮、二氧化氮、硝酸、氨和銨鹽的化學(xué)性質(zhì)。以工業(yè)合成氨、工業(yè)制硝酸的生產(chǎn)原理為載體，應(yīng)用氧化還原反應(yīng)原理，設(shè)計含氮化合物的轉(zhuǎn)化，使學(xué)生認(rèn)識到從一種原料轉(zhuǎn)化成多種產(chǎn)品，路徑之一是通過氧化還原反應(yīng)改變主要元素的化合價，提升“變化觀念”等學(xué)科核心素養(yǎng)。教材設(shè)置銨根離子的檢驗、實驗室制取氨的實驗活動，讓學(xué)生根據(jù)氨、銨根離子的性質(zhì)和反應(yīng)，選擇合適的試劑，設(shè)計檢驗或者制取物質(zhì)的方案，提升其科學(xué)探究的能力。最后，教材編入“酸雨及其防治”內(nèi)容以及“測定雨水的pH”的研究與實踐活動，綜合運用硫和氮及其化合物的相關(guān)知識，尋求證據(jù)參與社會性議題的討論，分析硫酸工業(yè)、合成氨工業(yè)對社會發(fā)展的價值和對環(huán)境的影響，有意識地滲透資源合理利用和環(huán)境保護(hù)的意識。
本節(jié)教學(xué)情景素材非常豐富，如：“雷雨發(fā)莊稼”；氮的循環(huán)與氮的固定；工業(yè)合成氨、工業(yè)制硫酸（或硝酸）；氮肥的生產(chǎn)與合理使用；氯氣、氨氣等泄漏的處理；酸雨的成因與防治；汽車尾氣的處理等。教學(xué)內(nèi)容共安排三個課時：第一課時為氮氣與氮的固定，一氧化氮和二氧化氮，第二課時為氨和銨鹽，第三課時為硝酸和酸雨及防治。
本課時為第一課時的內(nèi)容，主要包括：氮及氮的固定、一氧化氮和二氧化氮。關(guān)于氮氣與氮的固定，介紹了氮氣的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的原因和氮氣在一定條件下能發(fā)生的反應(yīng)，介紹了什么叫氮的固定，自然界怎樣實現(xiàn)固氮，人類怎樣實現(xiàn)人工固氮，由此介紹自然界中氮的循環(huán)，同時，利用“科學(xué)史話”欄目介紹了合成氨。
氮的氧化物，教材主要介紹一氧化氮和二氧化氮兩種氣體的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)，物理性質(zhì)中強(qiáng)調(diào)其毒性，說明都是大氣污染物，化學(xué)性質(zhì)介紹了一氧化氮與氧氣的反應(yīng)和二氧化氮與水的反應(yīng)，通過實驗5-5，介紹二氧化氮溶于水的反應(yīng)，但實驗步驟中注射器內(nèi)先充入的是一氧化氮氣體和水，再快速吸入空氣，讓學(xué)生結(jié)合實驗現(xiàn)象和“思考于討論”教學(xué)思考，討論工業(yè)制硝酸的方法。
教學(xué)目標(biāo)
1.通過閱讀思考、討論交流，了解氮氣分子的結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)，熟悉自然界中氮的固定方式和人工固氮的常用方法，了解氮的固定的重要意義，體會性質(zhì)決定用途的核心理念。
2.通過實驗探究、原理分析，從氮的氧化物的類別及氮的化合價的角度了解一氧化氮和二氧化氮的主要性質(zhì)、用途及相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，結(jié)合真實情境中的應(yīng)用實例，熟知氮的氧化物溶于水的反應(yīng)特點，感受化學(xué)變化的奇妙。
教學(xué)重、難點
重點：氮氣、一氧化氮、二氧化氮的化學(xué)性質(zhì)
難點：NOx溶于水的計算
核心素養(yǎng)
宏觀辨識與微觀探析：根據(jù)氮的原子結(jié)構(gòu)知識，應(yīng)用前一節(jié)掌握的研究非金屬單質(zhì)性質(zhì)的基本思路預(yù)測氮的化學(xué)性質(zhì)，加強(qiáng)學(xué)生能從物質(zhì)的微觀層面理解其組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的聯(lián)系，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定應(yīng)用”的觀念。
科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：滲透條件對化學(xué)反應(yīng)的影響，認(rèn)識氮的固定對人類生存的重要意義。深刻理解化學(xué)、技術(shù)、社會和環(huán)境之間的相互關(guān)系，能運用已有知識和方法綜合分析化學(xué)過程對自然可能帶來的各種影響，權(quán)衡利弊勇于承擔(dān)責(zé)任，積極參與有關(guān)化學(xué)問題的社會決策。
科學(xué)探究與創(chuàng)新意識：通過對噴泉實驗原理、實驗室制備氨氣的探討培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與實驗創(chuàng)新的化學(xué)核心素養(yǎng)，理解氨的噴泉實驗原理，體會性質(zhì)決定用途的核心觀念。
學(xué)情分析
學(xué)生已學(xué)習(xí)了硫及其化合物的主要性質(zhì)及轉(zhuǎn)化，知道學(xué)習(xí)非金屬元素及其化合物的基本思路和方法，但對氮的氧化物某些性質(zhì)的原理分析及有關(guān)計算可能存在困難，教學(xué)時可根據(jù)學(xué)情，結(jié)合實例適當(dāng)進(jìn)行拓展和延伸。
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教學(xué)活動
設(shè)計意圖
環(huán)節(jié)一、
情景導(dǎo)入
生活情境
【回顧1】從元素化合價視角，簡述硫元素常見化合價及對應(yīng)的含硫物質(zhì)有哪些？
【學(xué)生】展示交流：硫元素常見化合價及對應(yīng)物質(zhì)有：-2（H2S）、0（S）、+2（Na2S2O3）、+4（SO2、H2SO3等）、+6（SO3、H2SO4等）。
【回顧2】硫元素的幾種化合物及其單質(zhì)存在下列轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)條件省略)，請寫出相應(yīng)轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式。
濃H2SO4SO2Na2SO3Na2S2O3S
【學(xué)生】板書：①Cu＋2H2SO4(濃)eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，
② SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
③Na2SO3+S=Na2S2O3
④Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O，
【教師】引導(dǎo)、評價。
【預(yù)習(xí)1】常溫下,氮氣化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的原因是什么？但在一定條件下可以與一些金屬和非金屬發(fā)生反應(yīng)，請舉例說明。
【學(xué)生1】在通常情況下，氮氣化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的原因是氮氮三鍵(N≡N)的鍵能大。
【學(xué)生2】在一定條件下，氮氣可與O2、H2、Mg等反應(yīng)。
【教師】引導(dǎo)、板書：N2+O2eq \(=======,\s\up7(放電或高溫))2NO、N2＋3H22NH3、3Mg＋N2eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))Mg3N2。
【預(yù)習(xí)2】簡述工業(yè)上利用氮的氧化物制取硝酸的原理及注意事項？
【學(xué)生】工業(yè)上就是利用3NO2十H2O=2HNO3＋NO這一原理制取HNO3，為了提高NO2的吸收率，在吸收的過程中要補充適量的O2，所以總的吸收反應(yīng)可表示為：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3。NO與O2配比適當(dāng)時，也可以被水完全吸收?？偟奈辗磻?yīng)可表示為：4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3。
【導(dǎo)入】在自然界里，氮元素主要以氮分子的形式存在于空氣中，部分氮元素存在于動植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)中，還有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸鹽和銨鹽中。在雷電的環(huán)境下，大自然中的一氧化氮或微生物生命活動放出二氧化氮。產(chǎn)生的二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸，硝酸可以供制氮肥。觀看視頻“雷雨發(fā)莊稼”。（視頻見PPT）

回顧舊知，預(yù)習(xí)新知，創(chuàng)設(shè)生活真實情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和探究的欲望。
環(huán)節(jié)二、
氧氮氣與氮的固定
活動一、氮元素的存在及氮的固定
【過渡】初中化學(xué)的學(xué)習(xí)中，我們知道氮氣約占空氣體積的4/5，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，通常情況下難以與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
【問題1】閱讀教材P11頁第一自然段，結(jié)合視頻素材，回答氮元素在自然界的存在方式是什么？
【學(xué)生1】在自然界里，氮元素主要以氮分子的形式存在于空氣中，部分氮元素存在于動植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)中，還有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸鹽和銨鹽中。
【學(xué)生2】氮元素在自然界中有兩種存在形態(tài)：游離態(tài)【主要以氮氣分子的形式存在于空氣中，約占78%（體積分?jǐn)?shù)）】和化合態(tài)（存在于動植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)中，土壤、海洋的硝酸鹽和銨鹽中）。
【教師】評價、肯定。
【問題2】閱讀教材P11頁第二自然段內(nèi)容，思考什么是氮的固定？氮的固定有哪些方法？
【學(xué)生1】氮的固定是指將大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程。
【學(xué)生2】氮的固定分自然固氮和人工固氮兩種。自然固氮是大自然通過閃電釋放能量將氮氣轉(zhuǎn)化為含氮的化合物（高能固氮），或者通過豆科植物的根瘤菌將氮氣轉(zhuǎn)化為氨（生物固氮）。通過人工方法將游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮的過程叫人工固氮，如工業(yè)合成氨等。
【學(xué)生3】氮的固定必須為將游離態(tài)的N2轉(zhuǎn)化為化合態(tài)含氮物質(zhì)的過程，為氧化還原反應(yīng)。
【教師】評價、投影：自然中的氮循環(huán)如下圖所示：
【對應(yīng)訓(xùn)練1】下列關(guān)于氮元素說法中，不正確的是（ ）
A．工業(yè)上氫氣和氮氣合成氨屬于人工固氮
B．閃電時，大氣中氮的氧化物的生成屬于氮的固定
C．氮元素在自然界有游離態(tài)和化合態(tài)
D．非金屬單質(zhì)氮氣在化學(xué)反應(yīng)中只能作氧化劑
【答案】D
【解析】A．氮的固定是指游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮的過程，工業(yè)上氫氣和氮氣合成氨屬于人工固氮，故A正確；B．閃電時，大氣中氮氣轉(zhuǎn)化為氮的氧化物屬于氮的固定，故B正確；C．氮元素在自然界有游離態(tài)(氮氣)和化合態(tài)(銨態(tài)氮和硝態(tài)氮等)，故C正確；D．非金屬單質(zhì)氮氣在化學(xué)反應(yīng)中能作氧化劑，也能作還原劑，如氮氣與氧氣反應(yīng)中，氮氣作還原劑，故D錯誤；故選D。
【對應(yīng)訓(xùn)練2】氮是動植物生長不可缺少的元素，含氮化合物也是重要的化工原料。自然界中存在如圖所示的氮元素的循環(huán)過程，下列說法不正確的是( )
A．過程①“雷電作用”中發(fā)生的反應(yīng)是N2＋O2eq \(=====,\s\up7(放電))2NO
B．過程③“固氮作用”中，氮氣被還原
C．⑤中涉及的反應(yīng)可能有2NOeq \\al(－,2)＋O2===2NOeq \\al(－,3)
D．⑥中涉及的反應(yīng)可能有2NOeq \\al(－,3)＋12H＋===N2↑＋6H2O
【答案】D
【解析】過程①“雷電作用”中氮氣與氧氣化合生成NO，即發(fā)生的反應(yīng)是N2＋O2eq \(=====,\s\up7(放電))2NO，A正確；過程③“固氮作用”中氮元素化合價降低，氮氣被還原，B正確；⑤中NOeq \\al(－,2)被氧化為NOeq \\al(－,3)，涉及的反應(yīng)可能有2NOeq \\al(－,2)＋O2===2NOeq \\al(－,3)，C正確；⑥中氮元素化合價降低，NOeq \\al(－,3)被還原，涉及的反應(yīng)不可能為2NOeq \\al(－,3)＋12H＋===N2↑＋6H2O，因為此反應(yīng)中只有元素化合價降低，沒有元素化合價升高，且電荷不守恒，故D錯誤。
回歸教材，了解氮元素在自然界的存在，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會熱點問題，認(rèn)識環(huán)境保護(hù)和資源合理開發(fā)的重要性，具有可持續(xù)發(fā)展 意識和綠色化學(xué)觀念。
。
檢測與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率。
活動二、氮氣的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
【過渡】結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)，性質(zhì)決定用途。那么氮氣的性質(zhì)很穩(wěn)定，其原因時什么呢？
【問題1】討論：根據(jù)氮元素在周期表中的位置，推測氮氣的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)有何特點？
【學(xué)生1】氮元素位于元素周期表的第二周期第ⅤA族，氮原子最外層有5個電子，既不容易得到3個電子，也不容易失去5個電子。氮原子一般通過共用電子對與其他原子相互結(jié)合構(gòu)成物質(zhì)。
【學(xué)生2】氮分子的電子式為，分子內(nèi)兩個氮原子間以共價三鍵(N≡N)結(jié)合，斷開該化學(xué)鍵需要較多的能量，所以氮氣的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，通常情況下很難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
【教師】評價、肯定。
【問題2】閱讀教材P11-12頁內(nèi)容，結(jié)合教材P12頁“科學(xué)史話”欄目，思考氮氣具有哪些重要的性質(zhì)？
【學(xué)生1】物理性質(zhì)：氮氣是無色、無味、難溶于水，密度（1.25g/L)與空氣相近，熔點-210℃，沸點-196℃，約占空氣體積的4/5。
【教師】評價、追問：根據(jù)氮氣的分子結(jié)構(gòu)，推測氮氣可能具有哪些化學(xué)性質(zhì)？
【學(xué)生1】通常情況下，氮氣較穩(wěn)定，與其他物質(zhì)不反應(yīng)；但在放電或高溫下，能與氧氣反應(yīng)生成NO。
【學(xué)生2】交流并板書：N2＋O2eq \(=======,\s\up7(放電或高溫))2NO，N2體現(xiàn)還原性。
【學(xué)生2】板書：3Mg + N2 eq \(=====,\s\up7(點燃)) Mg3N2 ,N2體現(xiàn)氧化性。
【學(xué)生4】板書：N2+3H22NH3，N2體現(xiàn)氧化性（工業(yè)上合成氨）。
【教師】評價、強(qiáng)調(diào)1：氮氣性質(zhì)的“一惰性、兩反應(yīng)”。氮氣化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，通常狀況下，很難與其他物質(zhì)反應(yīng)，但是在一定條件下，也能與氫氣、氧氣等反應(yīng)。
【教師】強(qiáng)調(diào)2：氮元素是多價態(tài)元素，氮氣中氮元素呈0價，處于中間價態(tài)，故氮氣既有氧化性(與H2等反應(yīng))，又有還原性(與O2等反應(yīng))。
【教師】追問：根據(jù)氮氣的性質(zhì)，回答氮氣有哪些用途？
【學(xué)生】用途：氮氣常用作保護(hù)氣，如焊接金屬、填充燈泡、保存食品等；氮氣是合成氨、制硝酸的重要原料；液氮可用作制冷劑，應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、科技等領(lǐng)域。
【對應(yīng)訓(xùn)練1】下列敘述錯誤的是（ ）
A．氮元素位于元素周期表的第二周期，第VA族
B．氮元素主要以氮分子的形式存在自然界中
C．氮元素最外層有5個電子
D．氮分子中的兩個氮原子通過離子鍵結(jié)合
【答案】D
【解析】A．氮原子核外電子數(shù)為7，核外K、L層依次排有2、5個電子，氮元素位于元素周期表的第二周期、第VA族，A項正確；B．在自然界里，氮元素主要以氮分子的形式存在于空氣中，部分氮元素存在于動植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)中，還有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸鹽和銨鹽中，B項正確；C．氮原子核外電子數(shù)為7，核外K、L層依次排有2、5個電子，即最外層有5個電子，C項正確；D．氮分子中兩個氮原子間以共價三鍵(N≡N)結(jié)合，D項錯誤；答案選D。
【對應(yīng)訓(xùn)練2】下列關(guān)于N2的說法中錯誤的是（ ）
A．豆科植物的根瘤菌將N2轉(zhuǎn)換為氮的化合物不屬于氮的固定
B．N2 + O2 =2NO，該反應(yīng)是汽車尾氣造成污染的主要原因之一
C．N2在空氣中約占空氣總體積的78%
D．在反應(yīng)：3Mg + N2 =Mg3N2中N2作氧化劑
【答案】A
【解析】A．豆科植物的根瘤菌將空氣中的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮，N是游離態(tài)氮元素變化為化合態(tài)，A錯誤；B．汽車中的火花塞在打火過程中能引發(fā)氮氣和氧氣反應(yīng)生成NO，產(chǎn)生的NO會導(dǎo)致空氣污染，B正確；C．氧氣約占空氣體積的21%，氮氣約占空氣體積的78%，C正確；D．在反應(yīng)：3Mg + N2 =Mg3N2中，氮由0價變?yōu)?3價，氮氣是氧化劑，D正確；故選A。
從物質(zhì)的微觀層面理解其組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的聯(lián)系，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定應(yīng)用”的觀念。
明確氮氣在特定條件下可于某些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
檢測與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率。
環(huán)節(jié)三、
一氧化氮和二氧化氮
活活動一、一氧化氮和二氧化氮的性質(zhì)
【過渡】根據(jù)氮元素在周期表中的位置及原子結(jié)構(gòu)特點可知，氮元素有多種價態(tài)，可以形成多種氧化物。
【問題1】結(jié)合氮原子的結(jié)構(gòu)及氮元素化合價特點，思考氮元素形成氧化物的類型有哪些？
【學(xué)生1】NO2
N2O4
氮元素的化合價有-3、0、+1、+2、+3、+4、+5價，因此可形成的氧化物有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。
【學(xué)生2】N2O俗稱笑氣，具有麻醉作用，在氮的多種氧化物中只有N2O3和N2O5是酸性氧化物（酸酐），分別對應(yīng)亞硝酸（HNO2）和硝酸（HNO3）。
【學(xué)生3】常溫常壓，所有氮的氧化物均為有毒氣體。
【教師】評價、強(qiáng)調(diào)：氮元素的含氧酸有HNO3和HNO2兩種，對應(yīng)的酸性氧化物（酸酐）分別為N2O5和N2O3，其它氮的氧化物均不是酸性氧化物。
【問題2】討論：閱讀教材P13頁內(nèi)容，完成教材P13頁【實驗5-5】（觀看實驗視頻），思考一氧化氮和二氧化氮具有哪些重要的性質(zhì)？
【教師】演示【實驗5-5】，投影表格。
【學(xué)生1】觀察實驗現(xiàn)象，完成表格內(nèi)容，展示交流：
實驗
裝置
實驗
操作
在一支50 mL的注射器里充入20mLNO，然后吸入5mL水，用乳膠管和彈簧夾封住管口，振蕩注射器，觀察現(xiàn)象。
打開彈簧夾，快速吸入10 mL空氣后夾上彈簧夾，觀察現(xiàn)象，然后振蕩注射器，再觀察現(xiàn)象。
現(xiàn)象
無明顯現(xiàn)象
振蕩前：無色氣體變紅棕色
振蕩后：紅棕色變?yōu)闊o色
【學(xué)生2】NO為無色無味的有毒氣體，難溶于水，常溫下，NO不穩(wěn)定，具有還原性，易被氧化：2NO＋O2===2NO2。故只能用排水法收集。
【學(xué)生3】NO2為紅棕色、有刺激性氣味的氣體，有毒，溶于水時與水發(fā)生歧化反應(yīng)：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。故只能用向上排空氣法收集。
【教師】評價、強(qiáng)調(diào)：NO2雖不是酸性氧化物，但能與NaOH溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，請寫出有關(guān)反應(yīng)方程式。
【學(xué)生4】板書：2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O。
【教師】強(qiáng)調(diào)：NO和NO2都不是酸性氧化物，NO與堿、酸都不能反應(yīng)生成鹽和水，屬于不成鹽氧化物；NO2與堿溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成兩種鹽，也不屬于酸性氧化物。
【對應(yīng)練習(xí)1】最新的病毒學(xué)研究證實，一氧化氮對SARS病毒有直接抑制作用。下列關(guān)于一氧化氮的敘述正確的是( )
A．一氧化氮是一種紅棕色氣體
B．常溫常壓下，一氧化氮不能與空氣中的氧氣直接化合
C．一氧化氮可由氮氣和氧氣在放電條件下直接化合得到
D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集
【答案】C
【解析】NO是一種無色難溶于水的氣體，可以用排水法收集；常溫常壓下，NO容易與氧氣直接化合生成NO2。
【對應(yīng)練習(xí)2】下列有關(guān)NO2的說法中正確的是( )
A．NO2能與水反應(yīng)生成硝酸，在反應(yīng)中NO2只是還原劑
B．除去O2中混有的NO2，可將混合氣體通過水，將NO2溶解
C．NO2與溴蒸氣的鑒別可用NaOH溶液，溶于NaOH溶液得無色溶液的是NO2，得橙色溶液的為溴蒸氣
D．在NO2與水的反應(yīng)中氧化劑與還原劑的質(zhì)量之比為1∶2
【答案】D
【解析】除去O2中混有的NO2，將混合氣體通過水，NO2溶解的同時又生成新的雜質(zhì)NO，且NO又能與O2反應(yīng)，故B項錯誤；NO2、溴蒸氣分別與NaOH溶液反應(yīng)均得無色溶液，所以NaOH溶液無法鑒別NO2與溴蒸氣，故C項錯誤。
從化合價視角，初步了解氮的氧化物及部分性質(zhì)。
通過對觀察記錄的實驗信息進(jìn)行加工并獲得結(jié)論；通過交流實驗探究的成果，提出進(jìn) 一步探究或改進(jìn)實驗的設(shè)想；培養(yǎng)尊重事實和證據(jù)、獨立思考、敢于質(zhì)疑和批判的創(chuàng)新精神。
檢測與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率。
活
活活動二、探究一氧化氮和二氧化氮與水的反應(yīng)及計算
【過渡】上述實驗中，如果將注射器中的NO充分轉(zhuǎn)化，可以采取什么措施？下面我們來進(jìn)一步探究氮的氧化物與水的反應(yīng)特點。
【問題1】探究：聯(lián)系NO2、NO的性質(zhì)，若將充滿NO2、NO的試管分別倒置于水槽中（如下圖），并通過導(dǎo)管通入少量的氧氣有何現(xiàn)象？并分析其原理。
【學(xué)生1】圖1中紅棕色氣體逐漸變?yōu)闊o色，試管內(nèi)液面上升，持續(xù)通入適量O2，試管內(nèi)可充滿水。當(dāng)V(NO2)∶V(O2)＝4∶1時，NO2完全轉(zhuǎn)化成HNO3。
【學(xué)生2】圖2無色氣體先變成紅棕色，后逐漸變?yōu)闊o色，試管內(nèi)液面上升，持續(xù)通入適量O2，試管內(nèi)可充滿水。當(dāng)V(NO)∶V(O2)＝4∶3時，NO完全轉(zhuǎn)化成HNO3。
【教師】評價、強(qiáng)調(diào)：利用此原理可以將NO、NO2全部轉(zhuǎn)化為硝酸。
【問題2】拓展探究：結(jié)合教材P13頁“思考與討論”，思考氮的氧化物溶于水的相關(guān)原理是什么？對工業(yè)上生產(chǎn)硝酸有什么啟示？
【教師】引導(dǎo)、板書：氮的氧化物溶于水的相關(guān)原理：
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ①
2NO＋O2===2NO2 ②
由方程式①×2＋②得：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 ③
由方程式①×2＋②×3得：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 ④
【教師】追問：NO2氣體溶于水時僅涉及反應(yīng)①：剩余氣體是什么？
【學(xué)生】剩余氣體為NO。
【教師】投影表格、強(qiáng)調(diào)：NO2和O2的混合氣體溶于水時涉及反應(yīng)③，且存在下列幾種情況，請完成表格內(nèi)容。
【學(xué)生】完成表格內(nèi)容，展示交流：
x＝V(NO2)/V(O2)
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高中化學(xué)人教版 (2019)必修 第二冊電子課本

第二節(jié) 氮及其化合物

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修 第二冊

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