高一化学必修一第四章第三节硫和氮的氧化物一教案

1、高一化学必修一第四章 第三节 硫和氮的 氧化物 (一 教 案 教 案 电闪雷鸣，狂风暴雨，把人畜击毙。然而谷内却是牧草茂盛，四季常青， 这是为什么？试写出相关反应的化学方程式。 N2 + O2 =2NO 2NOO22NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 科学探究现给你一试管预先制好的 NO2，其他药品和仪器自选。请 你设计实验，要求尽可能多地使 NO2 被水吸收。并填写教材上的表格 投影填写表格并请同学总结 实验步骤 (1 将一支充满 NO2 的 试 管 倒放在盛有 水的水槽中 现象 红棕色气体逐渐 解释(可用化学方程式表示 3NO2+H2O=2HNO3+NO 消失，水位上升， NO2

2、为红棕色气体，易溶于 最后水充满整个 试管的 2/3，无色 气体充满试管的 1/3(上部 水，NO 为无色气体，难溶 于水 (2 制取少量氧 气 2H2O2 =2H2O +O2 (3 将氧气慢慢 地通入步骤 (1的试管中 无色气体变为红 棕色气体，又变为 无色气体，但气体 体积逐渐减小，液 面不断上升 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 思考与交流 你的实验设计对工业上生产 HNO3 有什么启示？(从原料 的充分利用，减少污染物的排放等方面考虑 NO2 与水的反应可知，只有 2/3 的 NO2 转化为 HNO3，而 1/3 的 NO2 转化为 NO。因此，硝酸工业常在吸

3、收反应进行过程中补充一些空 气，使生成的 NO 再氧化为 NO2，NO2 溶于水又生成 HNO3 和 NO。经 地这样多次的氧化和吸收，NO2 可以比较完全地被水吸收，尽可能地转 化为 HNO3 讲工业上循环利用 NO 制 HNO3 ，那么将 NO 做为中间产物对方程 式叠加，可得到 NO2 和 O2 的混合气体共同与水反应的方程式 板书4NO2+O2+2H2O=4HNO3 讲那么，若是把 NO2 看到 NO 和 O2 反应的产物，再次将两个反应 叠加，又会得到什么呢？对，可以得到 NO 和 O2 的混合气体共同与水 反应的方程式 板书4NO + 3O2+2H2O=4HNO3 讲氮氧化物溶于水

4、的计算是常见的考点，有时需要讨论，并且需要 讲究技巧。 板书三、NO2、NO 和 O2 的混合气体跟 H2O 反应的相关 计算 1、NO2 溶于水的问题 讲依据原理：3NO2+H2O=2HNO3+NO，若有气体剩余，应为 NO。 投影例 1、将 20mL NO 和 NO2 的混合气体的试管倒立于盛有 H2O 水槽中， 充分反应后， 余于气体体积变为 10mL， 求原混合气体中 NO 和 NO2 各占多少？ 解法一：设 NO 体积为 x mL，NO2 体积为 y mL x+y=20 3NO2 + H2O =2HNO3 + NO 3 y x+y/3=10 1 y/3 解之得，x=5 y=15 讲利

5、用差量法可帮助快速解题，可在题中寻找体积差 解法二：设 NO2 体积为 x mL 3NO2 + H2O =2HNO3 + NO 3 x x = 15 讲若将 NO 和 O2 的混合气体通入水中，会发生反应 4NO3O2 2H2O4HNO3 1 V 2 20-10=10 板书2、NO 和 O2 的混合气体通入 H2O 讲通过方程式分析可知，若 NO 过量则余下气体为 NO，若 O2 过量 则余下气体为 O2，解这类题的关键是分析过量并判断余下气体成份。 投影例 2、一支试管中充有 20mLNO 气体，倒置于水槽中，现向其 中通入一定量的 O2， 试管内最终有 4mL 气体， 则通入 O2 的体积

6、可能是多 少？ 解：若最终余下气体的成份为 NO，则与水反应的 NO 为 20-416mL 4NO3O22H2O4HNO3 4 16 3 X X=12 mL 若最终余下气体的成份为 O2，则 20mLNO 均与水反应 4NO3O22H2O4HNO3 4 20 3 X X=15mL 此时，通入 O2 的体积为 15+419mL 通入 O2 的体积可能是 12 mL 或 19 mL 点击试题一定条件下，将等体积的 NO 和 O2 混合于一试管中，然 后将试管倒立于盛有 H2O 的水槽中，充分反应后剩余气体的体积与原 混合气体的体积之比是多少？ 讲若将 NO2 和 O2 的混合气体通入水中，会发生反

7、应 4NO2O2 2H2O4HNO3 板书3、NO2 和 O2 的混合气体通入 H2O 讲通过这个反应可知，若 O2 过量则剩余气体为 O2，但是若 NO2 过 量，则过量的 NO2 还会和 H2O 继续反应，则余下气体为 NO。 投影例 3、在一支容积为 30mL 的试管内充满 NO2 和 O2 的混合气 体，把试管倒置于水中，充分反应后余 5mL，则原混合气体中 NO2 和 O2 的体积各是多少？ 解：设原混合气体中 NO2 的体积为 x mL ，O2 的体积为 y mL 则 x + y = 30 若 O2 过量， 则余下 5 mL 气体为 O2 ,则所有的 NO2 全部参加反应， 而参

8、加反应的 O2 的体积为(y 5 mL 4 NO2 + O2 +2H2O = 4HNO3 4 x 1 y-5 x = 4(y-5 解之得，x = 20 mL y = 10 mL 若 NO2 过量， O2 全部参加反应， 则 而过量的 NO2 还会和 H2O 继续反应， 余下的 5 mL 气体为 NO， 4 NO2 + O2 +2H2O = 4HNO3 4 4y 1 y 则过量的 NO2 体积为 (x-4y mL 3NO2 + H2O =2HNO3 + NO 3 (x-4y 1 5 则 x-4y = 15 解之得，x = 27 mL y = 3 mL NO2 和 O2 的体积是 20 mL 和

9、10 mL 或 27 mL 和 3 mL 点击试题将充满 NO2 和 O2 混合气体的量筒倒置于 H2O 中，充分 反应后保持气体压强不变，水进入至量筒体积的一半处停止了，则原混 合气体中 NO2 和 O2 的体积比是多少？ 小结本节学习了氮的氧化物，重点是 NO 和 NO2 的性质，尤其是 NO 与氧气和 NO2 与 H2O 的反应。 自我评价 1、对于氮的氧化物的下列叙述中，正确的是( D A、氮的氧化物都是无色气体 B、氮的氧化物都不溶于水 C、氮的氧化物都是酸性氧化物 D、氮的氧化物都是大气污染物 2、 5 mLNO 和 15 mL NO2 混合气体通入倒置水槽中充满水的试管里， 将 最后在试管中能收集到的气体体积为( C A、20 mL B、15 mL C、10 mL D、5 mL 3、在一定条件下，将 m 体积 NO 和 n 体积 O2 同时通入倒立于 H2O 中 且盛满 H2O 的容器内，充分反应后，容器内残留 m/2 体积的气体，该气 体与空气接触后变为红棕色气体，则 m/n=