1、硫和氮的氧化物(第二课时) 【教学教学目标目标】 知识与技能知识与技能 1、初步掌握一氧化氮和二氧化氮的重要性质,实验探究由二氧化氮制硝酸 的可能方法; 2、培养学生观察能力、信息处理能力。 过程与方法过程与方法 会对有关物质的性质进行分析、归纳 情感、态度与价值观情感、态度与价值观 1、了解氮氧化物对环境的污染,增强环保意识; 2、通过酸雨利弊两方面的分析,对学生进行辨证唯物主义观点的教育。 【教学方式教学方式 1、努力体现以学生为主体的教学思想。在教学过程中,利用“实验”激发学 生求知的欲望。 2、以酸雨的形成为线索,展开对氮氧化物性质的探究。 【教学过程教学过程】 引入上节课我们学习了
2、SO2所形成的硫酸型酸雨的形成过程,在你们查阅 资料的过程中,形成酸雨的污染源除了 SO2,还有其它吗? 学生氮氧化物 教师氮氧化物同样不是空气的成分,那么它的来源在哪里呢? 投影二、二氧化氮和一氧化氮 1、氮氧化物的天然排放源:闪电,高空雨云闪电,有很 强的能量,能使空气中的氮气和氧气部分化合,生成 NO, 继而在对流层中被氧化为 NO2,NOx即为 NO 和NO2之和; 土壤硝酸盐分解,即使是未施过肥的土壤也含有微量的硝酸 盐,在土壤细菌的帮助下可分解出 NO、NO2和N2O 等气体。 氮氧化物的人为排放源:酸性物质 NOx 人为排放源主要是交通运输,如汽 车尾气、飞机高空飞行等。 教师自
3、然界的闪电和人为的汽车尾气产生氮氧化物的原理是一样的,都是 在放电的条件下,使空气中的 O2和 N2反应。 实验模拟 NO 的形成 操作步骤: (1)将氮气和氧气按 11 的比例混合经容器 A,用浓硫酸干燥后进入反应 器 B。 (2)使 B 反应器中两电极放电间隙保持在 23cm,并接通高压直流电源, 电压约为 10kV,使混合气在电弧高温中强热五分钟左右。 (3)再从 E 处与抽气机连接,缓慢抽气,同时由 F 处给容器 D 中输入纯氧 气。 现象B 和 C 处气体无色,容器 D 处看到有红棕色气体生成。 投影N2 + O2 = 2NO,2NO + O2 = 2NO2 (无色) (红棕色,有毒
4、) 2、物理性质 推进上节课我们学习了 SO2可溶于水并能与水发生化学反应,那么 NO2 的水溶性又如何呢? 实验向一小集气瓶的 NO2气体中滴入几滴水,振荡,观察现象。 现象红棕色消失 结论NO2能溶于水 教师那么有没有与水反应呢? 实验打开玻璃片,观察现象。向溶液中滴加几滴紫色水蕊试液,观察现象。 现象气体变成红棕色,溶液变红色 教师请根据现象判断生成物是什么?写出化学方程式。 投影3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 3、硝酸型酸雨的形成 N2+O2 浓硫酸 A B 高压电源 C D E O2 F 放电或高温 教师空气中的 O2和 N2就是通过这样的过程形成硝酸型酸雨的。同样,
5、工 业上也利用这一原理制取硝酸。 投影硝酸型酸雨的形成:N2 + O2 NO NO2 HNO3 教师利用这一原理制硝酸,我们会发现按这样的方案进行的话,会生成 NO,不但降低了原料的利用率,排放到空气中还会造成污染。如何才能做到物 尽其用呢? 讨论教材中“科学探究 教师用实物投影投出设计方案,公布学生设计最优方案。 过渡氮氧化物除了可以制成硝酸外,还有其它的用途。 学生阅读教材中“科学视野“ 教师通过这两节课的学习,我们认识到 SO2和 NO2对大气的污染,那么你 对酸雨又了解多少呢? 投影三、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染 学生阅读教材 教师对于防治酸雨,你还有没有其它的措施呢?从实际出发,
6、我们可以用 哪些具体的行动来防止酸雨? 学生讨论 教师上节课我们讲过凡事都有利弊两面,那么酸雨是不是没有任何好处, 是一个例外呢? 学生讨论酸雨有什么有利之处? 教师任何事物都有利弊,酸雨也不例外。生态系统是个复杂的系统,某个 部分可能受害,某个部分可能受益。目前,人们对酸雨给予生态环境的影响的认 识是:总体来看是有害的,但在局部地区可能是有益的。我国碱性土壤占总土壤 面积一半以上,适当的酸性降水对碱性土壤的作物在一定生长时间内有益。含有 较多量硫酸根离子的雨水,对贫硫土壤补硫无疑有益,因为硫也是作物良性生长 所必需的元素。凡事忌走向极端,弊大于利,是目前对酸雨总体看法。 我国湖北省兴山、当阳
7、、郧县、襄樊、沙市、崇阳和罗田等地,经土壤化学 分析均缺硫,土壤有效硫含量相当低。而硫是排在氮,磷,钾之后的作物所需的 第四种主要营养元素。含硫降水无疑是补给农作物有效硫营养途径之一,从而带 放电 O2 H2O 来有利生态影响。某些蔬菜,如越冬作物油菜,需硫量较大,酸性降水对其更为 有利。 四川省成都附近的温江县的土壤约有十二种,其中十种土壤有效硫含量偏 低,证明缺硫。经分析结果表明,小麦,水稻和油菜的茎秆和籽粒缺硫。缺硫导 致产量降低。酸雨,含有较多的硫酸根,可以补充部分土壤所缺的硫,但因缺硫 过多,光靠酸雨还是不够的,应施含硫化肥。 酸雨中除了含硫酸根之外,还含有铵离子和硝酸根,它们的沉降在短期内不 会给土壤造成酸化影响,反而会对大多数不同类型的土壤都是有利的。但是长时 间沉降,可引起土壤酸化,有负面效应。森林又当别论,农田有施肥之利,森林 则无施肥之福, 因而硝酸根的沉降对森林来说实际上是起施肥作用, 起正面效应。 投影动画演示雷雨发庄稼 教师课后有兴趣的同学可浏览中国科普博览网站酸雨专题馆, 中的实践活动。