还剩24页未读，
继续阅读
所属成套资源：高中化学必修二优质课/公开课获奖课件
成套系列资料，整套一键下载
高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物教案配套ppt课件
展开
这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物教案配套ppt课件，共32页。PPT课件主要包含了核心素养发展目标，教学素材分析，雾霾组成，汽车尾气的化学成分，氧化物，还原性氧化性，N的化合物，与碱性物质，与氧化剂，明确两个角度等内容，欢迎下载使用。
我为消除雾霾污染来献策 项目2：氮及其重要化合物
1、通过对NO2与水反应产物的探究，发展学生证据 推理的核心素养； 2、从价-类二维设计NO2的转化路线，引导学生从物 质类别和价态变化的角度实现不同价态含氮物质 的转化，形成解决污染问题的一般思路模型；3、通过探索含氮元素物质间的转化，帮助学生认识 物质及其转化的重要价值，形成变化观念；4、了解雾霾的产生与防治，树立绿色化学理念，在 解决NO2污染的问题中，体会化学学科的社会价 值，培养学生的科学精神与社会责任。
汽车尾气中NO2的生成
绘制出氮元素价-类二维图
主动调用价-类 解决复杂问题
从价-类角度 分析问题
汽车尾气中NO2的消除
工业治理NO2 的方案分析
降低NO2污染 的基本思路
课前：根据下图分析含氮元素的物质
氮在自然界中的循环示意图
课前：在二维图中画出含氮元素的物质
环节设计意图：学生对氮及其化合物比较陌生，老师提供素材，有助于学生梳理含氮元素的物质，强化认识物质的角度。
课前：学生设计NOx污染问题的研究思路
环节设计意图：将“环境问题”转化为“化学问题”，聚焦污染源及其转化，然后学生感受从化学视角分析环境问题的思路和方法。
环节一 认识雾霾——关注氮氧化物
1、雾霾是指各种源排放的污染物（如SO2、NOx、NH3、 CO、VOCs、PM等），在特定的大气流场条件下， 经过一系列物理化学变化过程形成的细粒子，并与水 汽相互作用导致的大气消光现象。2、PM2.5是指直径小于或者等于2.5微米的大气颗粒物的总 称。雾霾成分有硫酸盐、硝酸盐、铵盐、有机物、炭黑 以及矿物粉尘等。
北京出现雾霾的主要成因
燃煤和工业生产排放出大量的SO2， 经化学转化生成的颗粒物；城区交通排放的大量挥发性有机物、 NOx；直接排放至大气中的颗粒物贡献很小， 因此控制这三类气态污染物是治霾 关键。
汽车尾气所含污染物主要是: CO 、碳氢化合物(CH) 、氮氧化合物(NO和NO2) 、SO2、颗粒物以及含铅化合物。
环节二 汽车尾气中NOx 的产生
任务一、查阅资料汽车发动机工作时，NOx是 如何产生的？
N2+O2=== 2NO
2NO+O2=== 2NO2
环节三 如何减少主要污染源—NO2
任务二、解决雾霾问题应减少主要污染 源NO2，谈谈你的想法。
1、从源头杜绝，不产生源排放污染物NOx ——汽车限行、使用清洁能源汽车2、若已经产生了污染源的气体，利用其性质 将其消除掉 （1）从物质类别角度： （2）从氧化-还原角度：用氧化剂或还原剂吸收 ——汽车尾气安装净化装置 ——燃煤产生的尾气脱硫脱硝后排放
环节二我为治理雾霾来献策
任务三、预测NO2的化学性质
任务四、探究NO2与H2O的反应
分组实验，观察实验现象
红棕色气体变为无色，液面上升
注射器中又有红棕色气体生成
3NO2+H2O=2HNO3+NO
2NO+O2=2NO2
任务五、应用氮元素的二维图设计转化方案, 实现氮氧化物的无害化处理
2NO2+2NaOH= NaNO3+NaNO2+H2O
写出NO2与NaOH反应的化学方程式
NO2与SO2的性质相比具有差异性和特殊性
问题：NO2是不是硝酸的酸酐？为什么？
环节设计意图：运用模型分析、解决实际问题。
任务六、分析三元催化下汽车尾气净化原理
环节四 降低汽车尾气中NOX
【资料】汽车净化尾气的技术是将三元催化转化器安装在汽车尾气口，贵金属Pt－Ｒh－Pd是催化剂的活性组分，对 CO、HC 和 NOx有较高的催化活性，可以将尾气中的 CO、HC 和 NOx 同时净化处理掉。
摘自《汽车尾气的危害 与净化技术初探》
环节设计意图： 帮助学生体会化学理论上与工业生产的联 系与差异；体验根据实际设计、改进方案 的角度。
任务七、分析工业方案的反应原理
环节五 工业治理 NO2 污染方案
工业常见烟气脱硝 方法
环节五 工业治理 NO2 污染方案
选择性催化还原法， NH3做还原剂
用碱性的Na2CO3溶液做吸收液
吸收NO2的同时制备硝酸
任务八、如何将NOx完全转化为硝酸？
3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO2
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
环节设计意图： 利用类价二维视角选择合适的还原剂和氧化剂，实现 氮氧化物的无害化处理，同时体会在工业生产中应考 虑尽量提高生产效率。提升学生简单设计的能力，发 展学生的变化观念。
环节六 雾霾中颗粒物的形成
写出流程图中所涉及的化学方程式
环节六 雾霾中颗粒物的形成
汽车尾气导致雾霾的成因
课后延伸 氨气的由来
三元催化转化器的使用增加了机动车氨的排放
汽车尾气中还有NH3的存在，随着三元催化转化器的广泛使用，机动车尾气中NH3的排放量显著增加。机动车尾气中的NH3来源于氮氧化物与H2的反应，而H2来源于CO与H2O的反应，所以CO和NOX是NH3前驱物。反应原理如下： CO+ H2O==CO2+H2 2NO+2CO+3H2 ==2NH3+2CO2 2NO+5H2==2NH3+2H2O NH3可直接参与到与硫酸、硝酸的反应中，加速大气中硫酸铵、硝酸铵的形成。
摘自《广州市机动车尾气中氨气的排放因子研究》
美国专家研究氨是雾霾元凶
NH3 ，无色气体，恶臭，极易溶于水，是制造化肥、炸药的重要原料。曾晓成和Francisc小组利用第一性原理分子动力模拟研究首次发现，氨气可直接参与到SO3与H2O的反应中。通过进一步研究，他们发现了反应能垒（化学反应过程中必须超过的能量，有如跨栏中的栏高）近乎为零的新型反应机理，表明NH3可以直接参与并加速大气中硫酸氢氨及硫酸铵的形成，从而对大气中雾霾颗粒的形成起到至关重要的作用。 问题由此而生：中国空气中大量的氨气从何而来？学者指出，大量使用氮肥以及持续扩大的禽畜养殖业是氨污染的最大来源，城市周边工业氨排放也是原因之一。重污染天气中，硫酸铵、硝酸铵的质量总和占PM2.5的40%--60%，越严重的污染天气，比例越高。 摘自《生态经济》，2017年第6期
单元教学设计的几点想法
一、开放度：素材选择、课上课下学生活动设计、 知识线设计、方法线设计二、学生课堂探究活动：围绕核心知识，少而精
设计实验验证SO2的还原性
设计实验探究NO2与水反应产物
四、硫酸、硝酸教学：可以合并一起讲
SO2重点掌握还原性；NO2侧重了解氧化性
NO2污染方案：不写方程式，只要求识别涉及NO2什么性质， 能从酸碱性、氧化还原角度分析问题即可。
SO2污染方案：书写化学方程式，逐一分析反应原理
我为消除雾霾污染来献策 项目2：氮及其重要化合物
1、通过对NO2与水反应产物的探究，发展学生证据 推理的核心素养； 2、从价-类二维设计NO2的转化路线，引导学生从物 质类别和价态变化的角度实现不同价态含氮物质 的转化，形成解决污染问题的一般思路模型；3、通过探索含氮元素物质间的转化，帮助学生认识 物质及其转化的重要价值，形成变化观念；4、了解雾霾的产生与防治，树立绿色化学理念，在 解决NO2污染的问题中，体会化学学科的社会价 值，培养学生的科学精神与社会责任。
汽车尾气中NO2的生成
绘制出氮元素价-类二维图
主动调用价-类 解决复杂问题
从价-类角度 分析问题
汽车尾气中NO2的消除
工业治理NO2 的方案分析
降低NO2污染 的基本思路
课前：根据下图分析含氮元素的物质
氮在自然界中的循环示意图
课前：在二维图中画出含氮元素的物质
环节设计意图：学生对氮及其化合物比较陌生，老师提供素材，有助于学生梳理含氮元素的物质，强化认识物质的角度。
课前：学生设计NOx污染问题的研究思路
环节设计意图：将“环境问题”转化为“化学问题”，聚焦污染源及其转化，然后学生感受从化学视角分析环境问题的思路和方法。
环节一 认识雾霾——关注氮氧化物
1、雾霾是指各种源排放的污染物（如SO2、NOx、NH3、 CO、VOCs、PM等），在特定的大气流场条件下， 经过一系列物理化学变化过程形成的细粒子，并与水 汽相互作用导致的大气消光现象。2、PM2.5是指直径小于或者等于2.5微米的大气颗粒物的总 称。雾霾成分有硫酸盐、硝酸盐、铵盐、有机物、炭黑 以及矿物粉尘等。
北京出现雾霾的主要成因
燃煤和工业生产排放出大量的SO2， 经化学转化生成的颗粒物；城区交通排放的大量挥发性有机物、 NOx；直接排放至大气中的颗粒物贡献很小， 因此控制这三类气态污染物是治霾 关键。
汽车尾气所含污染物主要是: CO 、碳氢化合物(CH) 、氮氧化合物(NO和NO2) 、SO2、颗粒物以及含铅化合物。
环节二 汽车尾气中NOx 的产生
任务一、查阅资料汽车发动机工作时，NOx是 如何产生的？
N2+O2=== 2NO
2NO+O2=== 2NO2
环节三 如何减少主要污染源—NO2
任务二、解决雾霾问题应减少主要污染 源NO2，谈谈你的想法。
1、从源头杜绝，不产生源排放污染物NOx ——汽车限行、使用清洁能源汽车2、若已经产生了污染源的气体，利用其性质 将其消除掉 （1）从物质类别角度： （2）从氧化-还原角度：用氧化剂或还原剂吸收 ——汽车尾气安装净化装置 ——燃煤产生的尾气脱硫脱硝后排放
环节二我为治理雾霾来献策
任务三、预测NO2的化学性质
任务四、探究NO2与H2O的反应
分组实验，观察实验现象
红棕色气体变为无色，液面上升
注射器中又有红棕色气体生成
3NO2+H2O=2HNO3+NO
2NO+O2=2NO2
任务五、应用氮元素的二维图设计转化方案, 实现氮氧化物的无害化处理
2NO2+2NaOH= NaNO3+NaNO2+H2O
写出NO2与NaOH反应的化学方程式
NO2与SO2的性质相比具有差异性和特殊性
问题：NO2是不是硝酸的酸酐？为什么？
环节设计意图：运用模型分析、解决实际问题。
任务六、分析三元催化下汽车尾气净化原理
环节四 降低汽车尾气中NOX
【资料】汽车净化尾气的技术是将三元催化转化器安装在汽车尾气口，贵金属Pt－Ｒh－Pd是催化剂的活性组分，对 CO、HC 和 NOx有较高的催化活性，可以将尾气中的 CO、HC 和 NOx 同时净化处理掉。
摘自《汽车尾气的危害 与净化技术初探》
环节设计意图： 帮助学生体会化学理论上与工业生产的联 系与差异；体验根据实际设计、改进方案 的角度。
任务七、分析工业方案的反应原理
环节五 工业治理 NO2 污染方案
工业常见烟气脱硝 方法
环节五 工业治理 NO2 污染方案
选择性催化还原法， NH3做还原剂
用碱性的Na2CO3溶液做吸收液
吸收NO2的同时制备硝酸
任务八、如何将NOx完全转化为硝酸？
3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO2
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
环节设计意图： 利用类价二维视角选择合适的还原剂和氧化剂，实现 氮氧化物的无害化处理，同时体会在工业生产中应考 虑尽量提高生产效率。提升学生简单设计的能力，发 展学生的变化观念。
环节六 雾霾中颗粒物的形成
写出流程图中所涉及的化学方程式
环节六 雾霾中颗粒物的形成
汽车尾气导致雾霾的成因
课后延伸 氨气的由来
三元催化转化器的使用增加了机动车氨的排放
汽车尾气中还有NH3的存在，随着三元催化转化器的广泛使用，机动车尾气中NH3的排放量显著增加。机动车尾气中的NH3来源于氮氧化物与H2的反应，而H2来源于CO与H2O的反应，所以CO和NOX是NH3前驱物。反应原理如下： CO+ H2O==CO2+H2 2NO+2CO+3H2 ==2NH3+2CO2 2NO+5H2==2NH3+2H2O NH3可直接参与到与硫酸、硝酸的反应中，加速大气中硫酸铵、硝酸铵的形成。
摘自《广州市机动车尾气中氨气的排放因子研究》
美国专家研究氨是雾霾元凶
NH3 ，无色气体，恶臭，极易溶于水，是制造化肥、炸药的重要原料。曾晓成和Francisc小组利用第一性原理分子动力模拟研究首次发现，氨气可直接参与到SO3与H2O的反应中。通过进一步研究，他们发现了反应能垒（化学反应过程中必须超过的能量，有如跨栏中的栏高）近乎为零的新型反应机理，表明NH3可以直接参与并加速大气中硫酸氢氨及硫酸铵的形成，从而对大气中雾霾颗粒的形成起到至关重要的作用。 问题由此而生：中国空气中大量的氨气从何而来？学者指出，大量使用氮肥以及持续扩大的禽畜养殖业是氨污染的最大来源，城市周边工业氨排放也是原因之一。重污染天气中，硫酸铵、硝酸铵的质量总和占PM2.5的40%--60%，越严重的污染天气，比例越高。 摘自《生态经济》，2017年第6期
单元教学设计的几点想法
一、开放度：素材选择、课上课下学生活动设计、 知识线设计、方法线设计二、学生课堂探究活动：围绕核心知识，少而精
设计实验验证SO2的还原性
设计实验探究NO2与水反应产物
四、硫酸、硝酸教学：可以合并一起讲
SO2重点掌握还原性；NO2侧重了解氧化性
NO2污染方案：不写方程式，只要求识别涉及NO2什么性质， 能从酸碱性、氧化还原角度分析问题即可。
SO2污染方案：书写化学方程式，逐一分析反应原理
相关课件
2023版高考化学一轮总复习第五章第二节氮及其化合物课件： 这是一份2023版高考化学一轮总复习第五章第二节氮及其化合物课件，共60页。PPT课件主要包含了向上排空气，N2＋3H2，2NH3等内容，欢迎下载使用。
化学必修 第二册第二节 氮及其化合物课前预习ppt课件： 这是一份化学必修 第二册第二节 氮及其化合物课前预习ppt课件
人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物图片ppt课件： 这是一份人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物图片ppt课件，共59页。PPT课件主要包含了N2＋3H2，催化剂，NH3，刺激性，易挥发等内容，欢迎下载使用。
