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氮氧化物的产生及转化教学设计

氮氧化物的产生及转化教学设计
氮氧化物的产生及转化教学设计

《氮氧化物的产生及转化》教学设计

一、学习任务分析

本课内容选自苏教版化学1专题4第二单元,为本单元的第一课时。

教材从介绍氮元素的应用入手,从而通过俗语“雷雨发庄稼”引入,讲授了氮从游离态变为化合态的过程和原理,接着,简单介绍了,氮氧化物的性质以及作用,最后阐述了氮氧化物对环境的影响,引发学生们的思考。

本课内容,是学生在学习了氯溴碘硫等非金属元素之后,学习的又一种重要的非金属元素,是完善无机化学中非金属知识体系的重要组成部

分,是对前面知识学习的补充,又是对之后学习氮氧化物、硝酸的应用和性质埋下了伏笔,起到了承上启下的桥梁作用。

二、学习者分析

本科所针对的是高一新生,他们在之前的学习中,已经学习了氯溴碘硫等常见的非金属元素及其化合物的性质,本课中的氮元素的学习是对之前学习的知识的拓展和应用。而在之前的学习中,学生已经熟练掌握了一定的实验观察能力和一定的总结归纳能力,这为本节课的学习打下了基

础。但是,学生们对于自主总结出一些现象的原理,还是比较有难度的,因此,这需要教师的指导和启发。

三、教学目标

1、知识与技能

(1)能列举氮元素在生活中的应用

(2)掌握自然界中氮从游离态转化为化合态的原理与方法

(3)了解氮氧化物对环境的影响

2、过程与方法

(1)能初步学会设计实验方案,区别不同的物质

(2)学会查阅相关资料、走访有关部门等多种方法进行调查学习

3、情感态度与价值观

(1)养成辩证看待事物的哲学观点

(2)提高环境保护意识

四、重点难点

重点:1、掌握自然界中氮从游离态转化为化合态的原理与方法

2、了解氮氧化物对环境的影响

难点:掌握自然界中氮从游离态转化为化合态的原理与方法

五、教学策略与手段

依据《学科指导意见》和《高中化学课程标准》,本节课,我主要采用的是启发式教学方法,并结合讲授法,演示法,多媒体辅助教学法等多种方法,以促进学生自主探究自主学习,从而达到我的教学目标。

六、课前准备

相关课件、多媒体设备、雷雨发庄稼的视频、光化学污染的视频等七、教学过程

一、以应用为镜,抛砖引玉

【教师】同学们,之前我们学习了哪些非金属元素呢?

【学生】氯溴碘硫

【教师】我们都知道,人体是由多种有机物组成的,其中,氮元素

是人体不可或缺的一种重要的非金属元素,那么,这个氮元素在我

们的生活中有哪些应用呢?

【学生】含氮的化肥、火箭的燃料等

【ppt展示】氮元素的应用

【教师】我们都知道,氮在空气中的含量是非常多的,主要是以氮

气的形式存在,这个是游离态的物质,那么,在大自然中,空气中

的氮是如何变成化合态的氮的呢?让我们一起展开今天的学习。

二、以明理为镜,一问到底

【教师】大家有没有听过这样一句俗语,“雷雨发庄稼”。有没有想

过,为什么每当有大雷雨过后,庄稼都会长得特别好?为什么在长

久没有雷雨的时候,农民在常常要在自己的田里放含有氮元素的肥

料呢?这个雷雨和含氮的肥料有什么联系呢?让我们一起来看看

大屏幕。

【ppt展示】雷雨发庄稼的视频

【意图】对雷雨发庄稼的原理和过程有一个大致上的了解,为后面的总结归纳做一个铺垫

【教师】看了这个视频,我们知道了,氮元素是对植物的生长有着重要的作用,因此,要常常施氮肥,帮助植物的生长。而空气中,氮元素主要是以氮气的形式存在,在电闪雷鸣的时候,氮气就会和空气中的氧气发生反应,是的氮元素逐步从游离态转化为化合态。我们都知道,氮气是相对而言,很稳定的一种气体,而氮气要和氧气发生反应,是需要再打雷闪电的时候,那么,雷电在这里的作用是什么呢?

【学生】提供了反应的条件

【教师】是的,氮气和氧气的反应,是要在放电或者高温的条件下,才能进行的。而反应的产物是一氧化氮。这个反应我们一起来写一写。

【板书】一、雷雨发庄稼

N2+O2====2NO

【教师】这个一氧化氮在空气中很不稳定,很容易被空气中的氧气氧化成二氧化氮,请一个同学来写一写这个反应方程式。

【学生板书】2NO+O2====2NO2

【教师】正所谓雷雨发庄稼,雨水在转化的过程中,也参与了反应。这个二氧化氮和水发生反应,就生成了硝酸。

【板书】3NO2+H2O====2HNO3+NO

【教师】雨水中的硝酸渗入土壤后与矿物质作用生成硝酸盐,其中的硝酸根离子被植物的根系吸收,转化为植物生长所需的养料。【教师】从上面的3个反应式我们可以知道,氮在空气中的主要形式是氮气,这里,氮元素的化合价是多少?

【学生】是0价的

【教师】当经过第一个反应,变成一氧化氮以后,氮的化合价怎么变化的?

【学生】升高成了+2价

【教师】那么之后的变化又是怎么样的?【学生】不断升高,变成+4和+5价了。

【展示ppt】S从H

2S转化到H

2

SO

4

的网络图,铁三角,铝三角

【教师】那么根据刚刚ppt上展示的图片,我们分成4人小组,大

家一起来试试,也用网络图的形式,设计一个氮的转化网络图。

【学生活动】四人小组讨论绘制网络图,并进行交流。

【意图】根据建构主义理论,学生在教师的提醒下,对之前的知识

加以巩固的同时,能自主构建知识体系,这是对新知识的熟悉和掌

握,并且在合作学习的同时,学生又提高了合作意识和交流能力。

【ppt展示】一氧化氮和二氧化氮的性质

【教师】那现在,我们一起来看一下,一氧化氮和二氧化氮究竟有

哪些性质呢?请大家看书上的资料卡。

【ppt展示】实验设计题:实验室中,有5瓶没有标签的集气瓶,

但是已知这5瓶气体分别为氯气,二氧化硫,从氧化碳,一氧化氮,二氧化氮,请分小组设计实验方案,来为这5瓶气体贴上正确的标

【活动】学生分四人小组进行讨论,设计实验方案,并进行组间的

讨论交流

【教师】对同学们的实验方案进行总结和归纳。

【意图】通过实验设计题的讨论和交流,让学生在复习之前知识的

基础上进行实践应用,又能对新学习的知识进行一个很好的掌握和

熟悉,是一个一举两得的作用

【教师】通过刚刚的学习,我们知道了雷雨发庄稼的原理,知道了

氮肥的重要作用,那么氮有什么不好的影响么?

三、以环保为镜,拓展视野

【教师】氮肥的生产,金属的冶炼和汽车等交通工具的广泛使用,

使大量氮氧化物排放到空气中,其中的二氧化氮不但能形成酸雨,

在日光照射下,二氧化氮还能使氧气经过复杂的反应生成臭氧。臭

氧与空气中的一些碳氢化合物发生作用后,产生了一种有毒的烟

雾,人么称他们为光化学烟雾。光化学烟雾对人体的健康,植物的

生长等都有很大的危害。

【ppt展示】洛杉矶光化学烟雾事件

【教师】氮氧化物对环境的影响是非常大的,因此,我们对于环境

保护的意识是需要加强的,如果每个人都有这样的觉悟,那么,环

境污染的问题是会得到很大的改善的。

【学生活动】讨论如何解决氮氧化物的污染问题

四、以巩固为镜,归纳总结

【教师】今天这节课,我们学习了,氮是如何从空气中的游离态转

化为化合态的原理和方法,我们一起回顾一下,氮气和氧气放生反

应,反应的条件是什么?

【学生】放电或者高温

【教师】那么,反应得到的一氧化氮是不稳定的,会发生什么变化

呢?

【学生】一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮

【教师】而最后,二氧化氮又和什么发生了反应呢?

【学生】二氧化氮和水发生反应得到硝酸和一氧化氮

【教师】那么,氮元素是如何进入到植物的体内的呢?

【学生】变成硝酸盐被植物吸收

【教师】氮元素在我们生活中的应用非常广泛,但是这是一把双刃

剑,氮氧化物对我们的环境也会产生很大的危害,那么,正确的看

待和应用,才是我们真正要面对的。我们要辩证的看待事物,有效

的应用它们。

八、板书设计

一、雷雨发庄稼

N2+O2====2NO

2NO+O2====2NO2

3NO2+H2O====2HNO3+NO

二、光化学烟雾

九、形成性练习

查阅资料或者走访环保部门,了解氮氧化物对环境的影响,完成一份调查报告,并思考解决的办法。

硫的转化(教案)

硫的转化(教案) 第三节硫的转化(教案) 淮北市实验高级中学祝丽娜 一、教学内容分析 本课时是化学必修1教材(鲁科版)第三章的第三节《硫的转化》的教学内容。在了解硫单质的性质的基础上,学习硫的重要氧化物--- 二氧化硫 二、学生学习情况分析 学生在第一章中已经初步了解了研究物质性质的一般方法和程 序,第二章中初步接触了利用物质的分类观探究物质的性质,本节内容在氧化还原理论的基础上探究元素不同价态的转化,铁及铁的氧化物一节已接触过,对二氧化硫的性质的探究,学生学起来相对轻松点。 三、教学目标: 1.知识与技能:

(1) .掌握二氧化硫的化学性质 (2) .学会运用分类观和价态分析预测物质的性质 2.过程与方法: 通过二氧化硫性质的探究,培养学生运用所学知识设计实验方案的能力;动手实验的能力;观察实验的能力;合作交流的能力;归纳实验结果的能力。 3.情感、态度和价值观: (1)通过实验探究二氧化硫的性质,使学生体会研究化学的过程, 激发学生学习化学的兴趣,使他们乐于探究物质变化的奥密; (2)引导学生将所学的化学知识与解决生活、社会等实际问题结合起来,树立良好的食品安全意识、法制意识,逐步树立合理应用化学物质的科学观。 四、教学重、难点: 1.二氧化硫的性质及其应用 2.探究物质性质的方法和方案的设计 五、教学方法: 分析讨论法,分类比较法,实验探究法 七、教学过程设计 1?教学流程: 情景引入(耳朵眼豆陷中的二氧化硫的报道)f问题提出(二氧化硫的性质有哪些?)f 活动探究(1 ?分类观探究S02的酸性氧化物的性质。2?转化观利用氧化还原反应理论探究S02的氧化性和还原性3?利用有色物质验证S02的的漂白性。)f 得出结论(照应新闻中猜想的SO2的性

硫的转化教学设计

硫的转化教学设计精选 文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-

硫的转化新授课第一课时教学设计 2014级应化二班田彦光 0316 一、教材分析 本节课教学内容选自高中化学(鲁科版)必修1第三章第三节《硫的转化》。课程标准要求:试以合适的方式对含硫物质进行分类,了解一些主要含硫化合物的性质。体会科学整理归纳的一般过程和方法。联系生产生活,初步树立社会可持续发展的思想。本节内容以硫的转化为线索,探索不同价态的硫元素在自然界中、在实验室里、在生产生活中的转化。运用类比预测、启发探究、引导探究、问题探究法,使通过对不同价态硫元素之间转化学习,加深学生对同一元素处于不同价态时相互转化规律的理解,不仅对金属元素知识部分做了对比,更在知识面和思维品质上提高了要求。 二、学情分析 学生已学习了研究物质性质的方法和程序,氧化还原反应,以及碳和氮两种元素的相关知识,对于研究物质性质的方法和程序已有一定的基础,并且能够进行简单的实验探究活动。 三、教学目标 1、知识与技能:(1)掌握0 价、+4 价、+6 价的硫元素之间的转化,了解SO2 和H2SO4 的性质;(2)较熟练地应用氧化还原反应原理,解释硫单质氧化性与还原性。

2、过程与方法:(1)通过观察讨论,培养学生的观察得出结论的技能。(2)通过讨论交流,培养交流合作习惯。(3)进一步掌握研究物质性质的一般过程与方法。 3、情感态度与价值观:(1)培养学生科学态度、合作精神、探究的兴趣和方法。(2)渗透化学学习研究中的元素观、分类观和转化观。 四、教学重点 认识不同价态硫元素之间的转化,不同价态硫对应化合物的性质。 五、教学难点 从化合价的角度分析硫及其化合物间相互转化。 六、教学过程

鲁科版硫的转化时教学设计

鲁科版-硫的转化(第一课时)-教学设计 郑州十六中赵亚梅 教材分析: 本节《硫的转化》位于教材第三章的第三节。在学习了前面两章理论知识的基础上(如氧化还原反应.研究物质性质的方法和程序,以介绍钠和氯气为例)既有理论知识的 应用又有方法的指导,学生已整体上对如何学习金属元素和非金属元素有了初步的认识.本章所在位置恰倒好处,并且学生在学习硫元素以前,已经学习了碳、氮两种元素,对于元素化合物的学习已经建立了初步的认识,在此基础上学生继续学习硫元素。 这部分内容包含两点: (1)“自然界中的硫”——通过火山喷发,介绍硫元素在自然界中的存在和转化,使学生对硫元素有一个初步的认识。这点内容要求层次低,只需通过一些资料介绍或学生阅读,使学生能对其有一个大致的印象即可。 (2)“认识硫单质”——通过对硫单质的物理性质、化学性质、用途的研究,重点探究硫单质的氧化性和还原性,了解硫单质转化为其他含硫化合物的方法。硫单质的氧化性、还原性是重点,可以采用类比预测——实验探究——理论总结——实例应用这样的思路来引导学习学习。 教学目标: [知识与技能] 1.了解硫元素在自然界中的转化,含硫物质在自然界中存在以及含硫物质的主要来源; 2.认识硫的物理性质,从氧化还原的观点理解硫既有氧化性又有还原性; 3.能列举出硫在实际生活、生产中的一些重要用途。

[过程与方法] 1.通过小组实验探究硫的物理性质,培养观察能力、分析能力、合作学习能力; 2.通过类比预测、实验探究、理论分析、实际应用来探究硫的氧化性和还原性,体验科学探究的过程,了解科学的学习方法、培养分析、解决问题的能力。 [情感态度与价值观] 通过预测、实验、分析、归纳、结论等探究过程的经历,体验探究的喜悦,发展学习化学的兴趣,感受硫的性质及用途。 教学重点:探究硫单质的氧化性和还原性 教学难点:从氧化还原的观点理解硫既有氧化性又有还原性 教学过程:

新课程《硫的转化》教学设计

新课程《硫的转化》教学设计 教材解析 本节内容是利用第二章的基本概念和氧化还原反应的基本理论的知识,认识硫及其化合物的性质,以及硫的转化为线索,探索不同价态的硫元素在自然界中、在实验室里、在生产生活中的转化,对氧化还原反应特点有了进一步认识,对同一元素当处于不同价态时相互转化规律有了更加深刻的理解。 一、教学目标 1、知识目标 (1)认识硫的物理化学性质。 (2)掌握元素的氧化性还原性与其所处的价态有关。 (3)了解酸雨的形成、危害,以及减少二氧化硫的排放措施。 (4)了解二氧化硫的漂白性、还原性,硫酸的性质和工业制法。 2、情感目标 了解人与自然的相互影响的关系,对学生进行环境、健康等方面的教育,激发学生运用化学知识解决环境问题的重要意义,感受化学学科的价值。 3、能力目标 通过探究不同价态硫元素的转化,培养学生运用所学知识设计实验方案的能力;动手实验能力;观察实验能力;合作交流的能力;归纳实验结果的能力。 二、教学方法 归纳总结,动手实验过程中培养学生的探究技能。 三、教学思路 1、形成有关硫的知识网路 火山喷发——硫元素在自然界中的存在和转化——认识硫单质——实验探究不同价态硫元素间的转化——生产、生活中不同硫元素间的转化(接触含硫元素的物质以及他们在自然界中的存在)(了解硫磺的主要性质)(了解不同价态硫元素的氧化性和还原性,以及二氧化硫的主要性质)(酸雨及其防治) 2、利用所学氧化还原反应知识引导学生探究含不同价态的硫元素的物质之间在合适的氧化剂或还原剂下实现转化,从而认识含同种元素不同价态的化合物相互转化与其所处的价态有关,以及同种元素间的氧化还原遵循归中不交叉的原则,完善氧化还原反应理论。 四、课时安排 三课时 五、教学重点难点 重点:硫、二氧化硫的主要性质 难点:探究硫元素之间的相互转化 六、教学过程 第一课时自然界中的硫 教学目标1、认识硫在自然界的存在形态 2、掌握硫的化学性质 本节重难点:硫的物理、化学性质 [引入]火山喷发,火山口处黄色的物质即为硫单质,硫有广泛的用途,可用于制造硫酸、火药、烟花爆竹等,还可以用来制硫磺软膏治皮肤病,物质的用途决定于物质的性质,下面我们一起来认识自然界中的硫。

学高一化学必修教案:硫的转化鲁科版[2]

第三节硫的转化 一.教材分析 (一)知识脉络 硫及其化合物的主要性质之一在于氧化性和还原性。而不同价态硫元素间的转化正好能够体现各种含硫物质的氧化性和还原性。本节教材突出了“不同价态的硫元素”及“硫的转化”的观点,从硫在自然界中的存在和转化接触含硫元素的物质以及它们在自然界中的存在,进而探讨硫的主要性质——氧化性和还原性。然后以探讨硫的主要性质的思路和方法为基础,借助方法导引,在实验室中实现不同价态硫元素间的转化,从中总结二氧化硫和浓硫酸的主要性质。最后通过介绍“硫酸的工业生产”和“酸雨及其防治”的有关知识,体现硫的转化在工业生产和环境保护中的应用。 (二)知识框架 (三)新教材的主要特点: 1、实用性和教育性。教材从实验室探究不同价态硫元素间的转化到了解生产、生活中不同价态硫元素间的转化,既体现了化学知识的实际应用,又激发了学生关注环境、保护环境

的热情。 2、注重三维目标的培养。教材通过活动探究的形式使学生获取知识,在关注获取知识结果的同时,也关注获取知识的过程。从而实现三维目标的培养。 二.教学目标 (一)知识与技能目标 1、认识硫单质,了解硫磺的主要性质; 2、应用氧化还原反应的知识,在实验室探究不同价态硫元素之间的相互转化,从而了解不同价态硫元素的氧化性和还原性,归纳二氧化硫和浓硫酸的主要性质。 3、通过硫元素在生产、生活中的转化实例,了解硫及其化合物在生产中的应用,体会在应用过程中的环境问题,了解酸雨的危害,能够提出减少向大气中排放二氧化硫的措施。(二)过程与方法目标 通过探究不同价态硫元素之间的相互转化,培养学生运用所学知识设计实验方案的能力;动手实验的能力;观察实验的能力;合作交流的能力;归纳实验结果的能力。 (三)情感态度与价值观目标 1、通过实验探究,让学生体会研究化学的过程,激发学生学习化学的兴趣; 2、通过了解硫及其化合物的“功”与“过”,知道“功”与“过”的关键取决于人类对化学知识所掌握的程度,进一步增强学生学好化学的责任感。 三、教学重点、难点 (一)知识上重点、难点 重点:硫、二氧化硫的主要性质。难点:探究不同价态硫元素之间的相互转化。 (一)方法上重点、难点 形成解决问题的方法以及选择解决问题的途径。

《硫的转化》教学设计

硫的转化》教学设计 教学设计思路分析 (一)教材分析 1、地位和特点 本节课的教学内容选自鲁科版必修一,第三章的第三节《硫的转化》的第一课时。本节内容涉及的知识面较宽,综合性较强,具有很强的理论意义和实际意义,本节是本章教学的重点和难点,通过本节的教学可以加深学生对研究物质性质的方法和程序、氧化还原等知识的理解。 本节内容利用第二章的基本概念和氧化还原反应的基本理论知识,认识硫及其化合物的性质,并以硫的转化为线索,探索不同价态的硫元素在自然界中、在实验室里、在生产生活中的转化。本章所在位置恰到好处,在此内容之前学生已经学习了氧化还原反应、研究物质性质的方法和程序等以及碳、氮两种元素,对于元素化合物的学习已经建立了初步的认识,对于研究物质性质的方法和程序已有一定的基础,并且能够进行简单的实验探究活动,为今后元素化合物的学习做了很好的铺垫,并且通过对不同价态硫元素之间转化的学习,可以加深学生对同一元素当处于不同价态时相互转化规律的理解。 2、知识脉络 硫及其化合物的主要性质之一在于氧化性和还原性。而不同价态硫元素间的转化正好能够体现各种含硫物质的氧化性和还原性。本节教材突出了“不同价态的硫元素”及“硫的转化”的观点,从硫在自然界中的存在和转化接触含硫元素的物质以及它们在自然界中的存在,进而探讨硫的主要性质——氧化性和还原性。然后以探讨硫的主要性质的思路和方法为基础,借助方法导引,在实验室中实现不同价态硫元素间的转化,从中总结二氧化硫和浓硫酸的主要性质。最后通过介绍“硫酸的工业生产”和“酸雨及其防治”的有关知识,体现硫的转化在工业生产和环境保护中的应用。 3、知识框架 教材中本节内容的知识框架如下:通过了解硫元素在自然界中的存在和转化,接触含硫元素的物质以及它们在自然界中的存在,进而认识硫单质并了解硫磺的主要性质,然后通过实验室探究不同价态硫元素间的转化,了解不同价态硫元素的氧化性和还原性,之后归纳二氧化硫的主要性质及生产、生活中不同价态硫元素间的转化,再引导学生了解硫酸的工业生产,酸雨及其防治。 本节课我所讲的内容是硫的转化的第一课时具体知识框架如下:

氮氧化物相关知识

氮氧化物(nitrogen oxides)包括多种化合物,如一氧化二氮 (N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮(N2O3)、四氧化二氮(N2O4)和五氧化二氮(N2O5)等。除二氧化氮以外,其他氮氧化物均极不稳定,遇光、湿或热变成二氧化氮及一氧化氮,一氧化氮又变为二氧化氮。 造成大气污染的氮氧化物主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),因此,环境学中的氮氧化物一般就指这两者的总称。氮氧化物具有不同程度的危害。 氮氧化物与空气中的水结合最终会转化成硝酸和硝酸盐,硝酸是酸雨的成因之一;它与其他污染物在一定条件下能产生光化学烟雾污染。 大气中氮氧化物浓度增长,造成了氮沉降量的增加。根据酸雨监测数据,降水中NO3-与SO42-当量浓度比值1999年以来呈现上升趋势。NO3-与SO42-当量浓度比值增大,表明氮氧化物对酸性降水的贡献在增大,我国酸雨正在由硫酸型酸雨向硫酸/硝酸复合型过渡。同时,氮沉降产生更多的硝酸根和氮的氧化物,使土壤酸化,使水酸化和富营养化。1 U' P4 [& v. |! z. v7 c4 @ 氮氧化物的持续增加,还会加速细微颗粒物和二次气溶胶的形成。氮氧化物是光化学污染的前体物之一。在阳光照射下,NO2和VOCs(挥发性有机化合物)经由一连串的光化学反应生成O3和甲醛、乙醛等多种二次污染物,导致大气氧化性增强,并形成光化学烟雾,对大气环

境和人体健康造成危害。在我国一些人口密集、经济发达和机动车保有量大的城市,已经发现发生光化学污染的趋势,尤其是在北京、广州、上海等特大城市已经监测到了光化学污染的发生。 因此,减少大气中的氮氧化物对于保护生态、保持人们身体健康起到重要作用。而减排氮氧化物就是保护环境、改善民生的重大举措。 二氧化硫的硫主要来自燃料,而氮氧化物的氮来源是燃料和空气,既与燃烧温度有关,也与混合气体在高温区停留的时间有关。烟气中氮氧化物浓度的变化范围较大,准确测算不容易。随着燃料使用量和机动车保有量的增加,氮氧化物也会随之增加。据测算,全国氮氧化物的排放量年增长率为5%~8%。如果不采取进一步的氮氧化物减排措施,随着国民经济继续发展、人口增长和城市化进程的加快,未来中国氮氧化物排放量将持续增长。按照目前的发展趋势,到2030年我国氮氧化物排放量将达到3540万吨,势必造成严重的环境影响,因此必须切实加强氮氧化物排放控制。而减少氮氧化物最重要的政策措施就是总量控制。 测定尾气中NO、NO2、N2O、N2O4,用化学分析方法和仪器分析方法分别怎样做?用色谱做有啥优点和不足? 如果是硝酸合成中的尾气,最好采用红外气体分析,并且将氮氧化物转化成红外可以检测的形式。另外可以用激光分析法,可能也需要对气体进行适当的转化才好测定。采用色谱法,可能选择合适的色谱柱及分离条件是一个较为棘手的过程。如果是测定总氮氧化物,则可以采用化学发光法检测。

2019-2020学年高中化学 3.3 硫的转化(2)教案 鲁科版必修1.doc

2019-2020学年高中化学 3.3 硫的转化(2)教案鲁科版必修1 一.教材分析 (一)知识脉络 硫及其化合物的主要性质之一在于氧化性和还原性。而不同价态硫元素间的转化正好能够体现各种含硫物质的氧化性和还原性。本节教材突出了“不同价态的硫元素”及“硫的转化”的观点,从硫在自然界中的存在和转化接触含硫元素的物质以及它们在自然界中的存在,进而探讨硫的主要性质——氧化性和还原性。然后以探讨硫的主要性质的思路和方法为基础,借助方法导引,在实验室中实现不同价态硫元素间的转化,从中总结二氧化硫和浓硫酸的主要性质。最后通过介绍“硫酸的工业生产”和“酸雨及其防治”的有关知识,体现硫的转化在工业生产和环境保护中的应用。 (二)知识框架 (三)新教材的主要特点: 1、实用性和教育性。教材从实验室探究不同价态硫元素间的转化到了解生产、生活中不同价态硫元素间的转化,既体现了化学知识的实际应用,又激发了学生关注环境、保护环境的热情。 2、注重三维目标的培养。教材通过活动探究的形式使学生获取知识,在关注获取知识结果的同时,也关注获取知识的过程。从而实现三维目标的培养。 二.教学目标 (一)知识与技能目标 1、认识硫单质,了解硫磺的主要性质; 2、应用氧化还原反应的知识,在实验室探究不同价态硫元素之间的相互转化,从而了解不同价态硫元素的氧化性和还原性,归纳二氧化硫和浓硫酸的主要性质。 3、通过硫元素在生产、生活中的转化实例,了解硫及其化合物在生产中的应用,体会在应用过程中的环境问题,了解酸雨的危害,能够提出减少向大气中排放二氧化硫的措施。 (二)过程与方法目标 通过探究不同价态硫元素之间的相互转化,培养学生运用所学知识设计实验方案的能力; 动手实验的能力;观察实验的能力;合作交流的能力;归纳实验结果的能力。

氮氧化物的计算方法

氮氧化物的计算方法 燃烧产生的氮氧化物根实际燃烧条件关系密切,所以要准确估算是非常困难的。如果条件允许,尽量类比具备可比性同类型项目实测数据;在无实测情况下最好查阅相关书籍或相关研究成果计算方式,根据相关条件选择相近情况公式的计算结果准确率稍高,而且符合导则要求可找到依据出处;切记别拍脑袋。以下几种方法供大家参考。 传统方法 第一种方法: 《环境统计手册》-方品贤中的计算方法(第99和100页)和国家环保总局《关于排污费征收核定有关工作的通知》(环发[2003]64号)中氮氧化物的计算方法上述方法是一 产生10m3烟气。致的,假设了燃烧1kg煤 GNOx=1.63×B×(N×β+0.000938) 氮氧化物排放量,kg; GNOx— B–消耗的燃煤(油)量,kg; N–燃料中的含氮量,%;《环境保护实用数据手册》-胡名操和《环境统计手册》-方品贤统计数据一致。取0.85%。 β—燃料中氮的转化率,%。取70% 计算燃烧1t煤产生氮氧化物量为18.64kg。 第二种方法:根据N守恒,计算公式为:G,B×N/14×a×46 其中:G—预测年二氧化氮排放量; N—煤的氮含量(,),取0.85,; a—氮氧化物转化为二氧化氮的效率(%),取70%。

B—燃煤量。 计算燃烧1t煤氮氧化物产生量为19.55 kg。 第三种方法: 按照《环境保护实用数据手册》-胡名操中相关统计数据,工业锅炉燃烧1t煤产生的氮氧化物为9.08kg(第65页,表2-51);用烟煤作燃料,选锅炉铺撇式加煤产生的氮氧化物为7.5kg(第66页,表2-53);用无烟煤作燃料的锅炉燃烧,选可移动炉蓖产生的氮氧化物产生量为5kg(第67页,表2-57);美国典型的燃烧烟煤小型工业锅炉的氮氧化物7.5kg(第68页,表2-60)。 第四种计算方法: 采用《产排污系数手册》第十册:按燃烧1t煤来计算: 烟煤-层燃炉:2.94kg;285.7mg/m3;(第240页) 锅炉燃烧氮氧化物排放量 燃料燃烧生成的氮氧化物量可用下式核算: GNOx,1.63B(β?n+10,6Vy?CNOx) 式中:GNOx ~燃料燃烧生成的氮氧化物(以NO2计)量(kg); ); B ~煤或重油消耗量(kg β ~燃烧氮向燃料型NO的转变率(%),与燃料含氮量n有关。普通燃烧条件下,燃煤层燃炉为25~50%(n?0.4%),燃油锅炉为32~40%,煤粉炉取20~25%; n ~燃料中氮的含量(%); Vy ~燃料生成的烟气量(Nm3,kg); CNOx ~温度型NO浓度(mg,Nm3),通常取70ppm,即93.8mg,Nm3。 固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范,试行,,HJ/T 373-2007, 中核定氮氧化物排放量 5.3.5 核定氮氧化物排放量

硫的转化教案一.docx

硫的转化 一.教材分析 (一)知识脉络 硫及其化合物的主要性质之一在于氧化性和还原性。而不同价态硫元素间的转化正好能够体现各种含硫物质的氧化性和还原性。本节教材突出了“不同价态的硫元素”及“硫的转化”的观点,从硫在自然界中的存在和转化接触含硫元素的 物质以及它们在自然界中的存在,进而探讨硫的主要性质——氧化性和还原性。 然后以探讨硫的主要性质的思路和方法为基础,借助方法导引,在实验室中实现不同价态硫元素间的转化,从中总结二氧化硫和浓硫酸的主要性质。最后通过介绍“硫酸的工业生产”和“酸雨及其防治”的有关知识,体现硫的转化在工业生 产和环境保护中的应用。 (二)知识框架 硫元素在自然界接触含硫元素的物质以及 认识硫单质了解硫磺的主要性质 实验室探究不同了解不同价态硫元素 的氧化性和还原性,归生产、生活中不同硫酸的工业生产,酸雨 (三)新教材的主要特点: 1、实用性和教育性。教材从实验室探究不同价态硫元素间的转化到了解生产、生活中不同价态硫元素间的转化,既体现了化学知识的实际应用,又激发了学生关注环境、保护环境的热情。

2、注重三维目标的培养。教材通过活动探究的形式使学生获取知识,在关注 获取知识结果的同时,也关注获取知识的过程。从而实现三维目标的培养。二.教学目标 (一)知识与技能目标 1、认识硫单质,了解硫磺的主要性质; 2、应用氧化还原反应的知识,在实验室探究不同价态硫元素之间的相互转化,从而了解 不同价态硫元素的氧化性和还原性,归纳二氧化硫和浓硫酸的主要性质。 3、通过硫元素在生产、生活中的转化实例,了解硫及其化合物在生产中的应用,体会在 应用过程中的环境问题,了解酸雨的危害,能够提出减少向大气中排放二氧化硫的措施。 (二)过程与方法目标 通过探究不同价态硫元素之间的相互转化,培养学生运用所学知识设计实验方案的能力; 动手实验的能力;观察实验的能力;合作交流的能力;归纳实验结果的能力。 (三)情感态度与价值观目标 1、通过实验探究,让学生体会研究化学的过程,激发学生学习化学的兴趣; 2、通过了解硫及其化合物的“功”与“过”,知道“功”与“过”的关键取决于人类对化 学知识所掌握的程度,进一步增强学生学好化学的责任感。 三、教学重点、难点 (一)知识上重点、难点 重点:硫、二氧化硫的主要性质。难点:探究不同价态硫元素之间的相互转化。(一)方法上重点、难点 形成解决问题的方法以及选择解决问题的途径。 四、教学准备 (一)学生准备 1 、预习第三节- 硫的转化 2、先个人思考,然后小组讨论形成探究不同价态硫元素间的转化的实验方案。 3、查阅资料,了解酸雨的危害及防治。

最新整理高一化学教案氮氧化物的产生及转化.docx

最新整理高一化学教案氮氧化物的产生及转化 专题四:第二单元生产生活中的含氮化合物 ——氮氧化物的产生及转化 主干知识 1、氮气:无色无味、难溶于水的气体。空气中78%(体积分数)是氮气。 氮分子(N2)为双原子分子,结构稳定,决定了氮气性质的稳定性,常温下氮气很稳定,很难与其它物质发生反应,因此,生产上常用氮气作保护气。但这种稳定是相对的,在一定条件下(如高温、放电等),也能跟某些物质(如氧气、氢气等)发生反应。 2、固氮作用:游离态氮转变为化合态氮的方法。 途径举例 自然固氮→闪电时,N2转化为NO N2+O2==2NO 生物固氮→豆科作物根瘤菌将N2转化为化合态氮 工业固氮→工业上用N2和H2合成氨气 N2+3H22NH3 3、氮氧化物(NO和NO2): NONO2 色、态(常温下) 气味 毒性 重要反应 氮氧化物对环境的污染、危害及防治措施①硝酸型酸雨的产生及危害

②造成光化学烟雾的主要因素③破坏臭氧层 措施:使用洁净能源,减少氮氧化物的排放;为汽车安装尾气转化装置;处理工厂废气 典型例题 1、Murad等三位教授最早提出了NO分子在人体内有独特功能,近年来此领域研究有很大进展,因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖,关于NO的下叙述不正确的是() A、NO可以是某些低价N物质氧化的产物 B、NO不是亚硝酸的酸酐 C、NO可以是某些高价N物质的还原产物 D、NO是红棕色气体 巩固练习 1、下列物质不属于城市空气质量日报的是 A、二氧化硫 B、氮氧化物 C、二氧化碳 D、悬浮颗粒() 2、实验室制备下列气体,只能用排水法收集的是() A、NO2 B、NO C、O2 D、H2 3、下列气体由于能结合血红蛋白而引起中毒的是() A、Cl2 B、NO C、O2 D、CO 4、鉴别NO2和溴蒸汽的方法正确的是() A、用氢氧化钠溶液 B、用湿润的淀粉碘化钾试纸 C、用硝酸银溶液 D、用蒸馏水 5、美国医学教授因发现X物质在人体血管系统内具有传送信号的功能而荣获1998年诺贝尔生理学和医学奖。因此X物质被誉为“生物信使分子”。已知X

氮氧化物的产生无非三个途径:

氮氧化物的产生无非三个途径: 1)热力型NOX:是空气中氮在高温(1 400℃以上)下氧化产生; 2)快速型NOX:是由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基和空气中氮气反应生成HCN和N,再进一步与氧气作用以极快的速度生成NOx; 3)燃料型NOX:是燃料中含氮化合物在燃烧中氧化生成的NOx,称为燃料型NOx。 一、在燃用挥发分较高的烟煤时,燃料型NOX含量较多,快速型NOX极少。燃料型NOX是空气中的氧与煤中氮元素热解产物发生反应生成NOX,燃料中氮并非全部转变为NOX,它存在一个转换率,降低此转换率,控制NOX排放总量,可采取: (1)减少燃烧的过量空气系数; (2)控制燃料与空气的前期混合; (3)提高入炉的局部燃料浓度。 二、热力型NOx:是燃烧时空气中的N2和O2在高温下生成的NOX,产生的主要条件是高的燃烧温度使氮分子游离增本化学活性;然后是高的氧浓度,要减少热力型NOX的生成,可采取: (1)减少燃烧最高温度区域范围; (2)降低锅炉燃烧的峰值温度; (3)降低燃烧的过量空气系数和局部氧浓度。 具体来说,就是在保证锅炉燃烧安全的前提下,采取以下措施来减少氮氧化物的生成: 低过量空气燃烧 使燃烧过程尽可能在接近理论空气量的条件下进行,随着烟气中过量氧的减少,可以抑制NOX的生成。这是一种最简单的降低NOX排放的方法。一般可降低NOX排放15~20%。但如炉内氧浓度过低(3%以下),会增加化学不完全燃烧热损失,引起飞灰含碳量增加,使锅炉燃烧效率下降。因此,在锅炉运行时,应选取最合理的过量空气系数。 以上哪个理论也不粘到佛山工厂的边,因为我们的炉温只有800度,我们烟气的氧含量确实较高,但一直是9~15%,以往没有,现在却就有;即使是鼓风大、烟气氧含量较高引起,但消除这个因素也只能形成25%的下降空间。或许煤有问题。 南海燕京啤酒同样的锅炉烟气氧含量只有8%,炉温有上千度,他们的氮氧化物的浓度也只有100多,看看我们只有找上海四方锅炉厂。 靠我们自己可能解决不了问题。 高科

氮氧化物的产生及转化教案

氮氧化物的产生及转化教学设计 一、教学目标 知识与技能:1.掌握N2、NO和NO2的重要性质和用途; 2.了解氮氧化合物对大气的污染,知道硝酸型酸雨形成的过程和防治方法。 过程与方法:从“雷雨发庄稼”原理中学会推理的科学方法,通过比较NO和NO2的性质学会类比的科学方法,通过交流观察思考等过程培养科学的学习方法。 情感态度与价值观:通过认识氮氧化合物对环境的危害和防治原理,进一步提高学生环保意识,培养爱护环境的态度,形成与大自然友好相处的情感。 二、教学重点及难点 教学重点:N2、NO、NO2的化学性质及对环境的影响。 教学难点:NO2与H2O 的反应。 三、教学过程 [创设情境]阅读材料:我国西北有一狭长的山谷,那儿经常电闪雷鸣,狂风暴雨。牧民和牲畜进入后往往遭雷击倒下。奇怪的是这里牧草茂盛,四季常青,被当地居民成为魔鬼谷。[提问]魔鬼谷真的有魔鬼吗?带着这个问题我们来学习本节内容-氮氧化物的产生及转化[板书]氮氧化物的产生及转化 [演示实验]放一段实验视频,在圆底烧瓶(充满空气)中模拟闪电,观察烧瓶内现象。[提问]烧瓶中空气变成红棕色,为什么有这样的变化?首先思考空气的主要成分是什么?[回答]空气的主要成分氮气和氧气。 [提问]所以氮元素在自然界以什么形式存在?结合书本回答。 [回答]大部分以游离态形式存在于空气中,化合态的存在于多种无机物和有机物中。 [提问]那上面烧瓶中发生了什么样的化学反应?先写下已知两个反应物,这个反应需要条件吗? [板书]N2+O2---NO N2+O2=2NO(通电) [回答]需要放电的条件。 [解答]生成的就是NO 一氧化氮。接下来我们来探讨NO的性质 【科学视野】学习历史:1988年的诺贝尔生理学和医学奖的主要研究成果是发现了NO在人体的血管系统内具有传送信号的功能。但是NO是有毒气体,一氧化氮的过量产生会使血管扩张,所以宇航员在太空飞行之后会产生晕厥。 [探究实验]实验台有两试管带标签气体,其中一管为NO, [回答]氮,磷,钾称为肥料”三要素“。在工业时代之前,农业不使用化肥,雷雨天降水中的氮盐相当给农作物施了一次肥,能促进其生长,由雷电导致的氮的固定是地球上氮盐天然合成的主要途径,氮盐是植物生长所必须的大量营养盐,所以说“雷雨发庄稼” 闪电起到放电作用,空气中的氮气与氧气在通电情况下的可以反应生成一氧化氮。游离态的氮气植物无法吸收,只有“固定”下来的化合态的氮元素经过一定形式的转化变为硝酸盐,才有可能被植物吸收利用。在这些转化的过程中,一氧化氮和二氧化氮就是两种重要的中间产物。 [板书] 一.氮元素的固定(固氮) (1)与氧气反应:N2+O2 = 2NO(通电) 2NO + O2 = 2NO2 (2) 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 硝酸→硝酸盐 [回答]氮气的性质

硫的转化

第三章第三节硫的转化(第一课时)教案 教案背景: 硫是重要的非金属元素,是人类最早认识的化学元素之一。 硫还是我国的四大发明之一的黑火药的一种主要成份。 硫及其化合物对人类的生产和生活起着重要的作用。 教学课题:硫的转化(第一课时)教案 教材分析:“自然界中的硫’’位于教材的第三章《自然界中的元素》的第三节《硫的转化》的第一部分。教材的整个第三章都是在第二章介绍了基本的化学概念以后集中进行元素化合物的学习。学生在学习硫元素以前,已经学习了碳氮两种元素,对于元素化合物的学习已经有了一个大体的认识,在此基础上学生继续学习硫元素时并不会感到陌生。 教学目标:1.了解硫元素在自然界中的转化,含硫物质在自然界中的存在以及含硫物质的主要来源。 2.认识硫的物理性质,从氧化还原的观点理解硫既有氧化性又有还原性。 3.能列举出硫在实际生活生产中的一些重要用途。 教学方法:1.通过实验探究硫的物理性质,培养观察分析合作学习的能力。 2.通过类比预测实验探究理论分析实际应用来探究硫的氧化性和还原性。 教学重点:探究硫单质的氧化性和还原性。 教学难点:从氧化还原的观点理解硫既有氧化性又有还原性。 教学过程: 【引入】展示图片播放视频火山喷发 【学生活动】学生仔细观察图片,认真观看视频,聆听教师讲解。 【教师活动】火山喷发时熔岩喷涌浓烟滚滚,不仅释放出巨大的能量,而且产生许多含硫元素的气体,在火山口还有单质硫生成。这是硫单质及含硫化合物的来源之一。火山喷发实现了自然界中不同价态硫元素之间的转化。这就是第三节我们将要研究的中心内容。[过渡]火山喷发过程中,不同价态硫元素之间是怎样具体转化呢? 【学生活动】同学们带着问题观看图片——火山爆发。火山喷发时,部分硫转化成硫化氢气体,部分硫转化成二氧化硫气体,二氧化硫气体在氧气,水蒸气,阳光等存在时,二氧化硫被氧化成三氧化硫。二氧化硫和三氧化硫溶于水,分别生成亚硫酸和硫酸。在地下裂缝中,熔融态的硫与含有铁砷汞等元素的物质反应形成矿物。暴露于地球表面的多种含硫矿物,受到空气中氧气和水蒸气的作用,生成新的物质如石膏芒硝等。 【教师活动】这些是自然界含硫物质的转化,由于转化缓慢,数量稀少,远不能满足人类对硫元素的需要,因此在实验室进行硫及其化合物性质和功能的研究是十分重要的。下面我们来学习硫单质的性质。 【探究活动】硫单质物理性质的探究 【提问】对物质的性质我们一般从哪些方面研究? 【追问】对物质的物理性质我们一般从哪些方面研究? 【探究一】硫单质的物理性质 【演示实验1】硫在水,酒精,二硫化碳中的溶解性实验。

高中化学《硫的转化》优质课教学设计、教案

【学习目标】 第三节硫的转化 第1 课时自然界中的硫 1.分析自然界中硫元素的存在形态及主要来源 2.通过观察、思考、推理硫及其化合物的相关实验现象,养成实验探究和创新意识 3.学以致用,分析硫及相关化合物的用途,建立起良好的科学精神和社会责任感【学习重难点】硫的化学性质 【课前预习区】 一、有关硫及其化合物 1、预习课本,写出硫元素在自然界的存在形态:。 2、写出下列物质的化学式并标记出硫元素的化合价。 硫化氢,硫化钠,硫离子; 二氧化硫,亚硫酸,亚硫酸根离子; 三氧化硫,硫酸,硫酸根离子 二、自然界中的硫 ①通过课本图示,我们可以找到哪些含硫物质? ②火山爆发后地表中不同价态的硫是如何转化?(画出转化关系图) 火山爆发后地下中不同价态的硫是如何转化?(画出转化关系图) ③地上含硫物质和地下含硫物质的价态是否一致?为什么?

④硫元素常见价态有哪些?对应哪些常见物质 【课堂互动区】 【问题驱动】一、硫的物理性质 1、硫是一种什么样的物质,它有什么样的外观特征? 2、硫属于哪一类物质,它应该具有什么样的化学性质?(研究物质性质的方法与程序)(参考课本P86,并动手实验) 【学以致用】下列关于叙述不正确的是() A.硫单质为淡黄色的晶体,不溶于水,易溶于酒精 B. 硫单质易脆易粉碎,易溶于二硫化碳,加热易熔化C. 只能以化合态存在于自然界中 D.硫有多种同素异形体,常见的有斜方硫和单斜硫 二、硫的化学性质 硫是一种单质,从氧化还原角度预测硫的性质: 1、硫能与绝大多数的金属反应 【演示实验】

硫与铁反应现象: 方程式 【实验探究】 ①S 与Fe 反应实验中,只加热混合物一端就能继续反应,说明什么? ②铁与硫的生成物中铁表现价,如何验证(提示:生成物不溶于水而溶于稀盐酸) ③类推完成下列反应 硫与铜反应 硫与铝反应 【类比分析】分别写出Fe、Cu 与氯气反应方程式 比较硫、氯气氧化性强弱,理由 【迁移应用】你能否用方程式解释下列现象 ①实验室用之除去洒落的汞 ②将钠与硫放在研钵中研磨,会听见噼里啪啦的爆炸声 2、硫与非金属单质反应 ①观看演示实验,描述现象,写出反应的化学方程式 现象:方程式:

3.3《 硫的转化》教案设计(鲁科版必修1)

第三节硫的转化 教学目标 (一)知识与技能目标 1、认识硫单质,了解硫磺的主要性质; 2、应用氧化还原反应的知识,在实验室探究不同价态硫元素之间的相互转化,从而了解不同价态硫元素的氧化性和还原性,归纳二氧化硫和浓硫酸的主要性质。 3、通过硫元素在生产、生活中的转化实例,了解硫及其化合物在生产中的应用,体会在应用过程中的环境问题,了解酸雨的危害,能够提出减少向大气中排放二氧化硫的措施。 (二)过程与方法目标 通过探究不同价态硫元素之间的相互转化,培养学生运用所学知识设计实验方案的能力;动手实验的能力;观察实验的能力;合作交流的能力; 归纳实验结果的能力。 (三)情感态度与价值观目标 1、通过实验探究,让学生体会研究化学的过程,激发学生学习化学的兴趣; 2、通过了解硫及其化合物的“功”与“过”,知道“功”与“过”的关键取决于人类对化学知识所掌握的程度,进一步增强学生学好化学的责任感。 教学重点、难点 (一)知识上重点、难点 重点:硫、二氧化硫的主要性质。难点:探究不同价态硫元素之间的相互转化。 (一)方法上重点、难点 形成解决问题的方法以及选择解决问题的途径。 课时安排 3课时 教学过程 第1课时 【播放录像】火山喷发 【讲述】火山口黄色的物质即为硫单质。硫磺有广泛的用途,可用于制硫酸、火药、烟花爆竹等,还可以用来制硫磺软膏医治皮肤病。我们知道,物质的用途决定于物质的性质。下面,我们一起来认识硫单质的性质。 【板书】一、硫单质的性质 【提问】1、物质的物理性质应该从哪些方面去认识?怎样认识硫单质的物理性质? 2、硫元素常见的化合价有哪些?从化合价的角度推测,硫具有怎样的化学性质?如何用实验来证明你的推测,请设计出你的实验方案。 【讨论评价】学生讨论,教师评价各实验方案并做好表现性评价记录。 【演示实验】学生设计的合理方案可能较多,选取具有代表性的实验进行演示。 <实验1>在三个培养皿中分别取少量硫粉,观察它的颜色、状态;然后向其中分别加入等量的水、酒精和二硫化碳,观察它们的溶解情况。 <实验2>取少量硫粉放在试管中,在酒精灯上将其加热至熔化,观察发生的现象。 <实验3>把研细的硫粉与铁粉按照一定的比例(铁粉稍过量)混合均匀,放在石棉网上堆成“S”状,用灼热的玻璃棒触及一端。当混合物呈红热状态时,移开玻璃棒,观察发生的现象。 【学生讨论】1、通过实验,请归纳硫具有哪些物理、化学性质? 2、黑火药爆炸所发生的主要化学反应为: 加热 S+2KNO3+3C======= K2S+3CO2↑+N2↑在此反应中硫体现出了什么性质? 3、硫与氯气相比,谁的氧化性强?你判断的依据是什么? 【归纳板书】 1、物理性质:淡黄色或黄色固体,不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,熔沸点不高,存在同素异形体。

氮氧化物的产生机理及脱氮技术原理

一、氮氧化物的产生机理 在氮氧化物中,NO占有90%以上,二氧化氮占5%-10%,产生机理一般分为如下三种: (a)热力型 燃烧时,空气中氮在高温下氧化产生,其中的生成过程是一个不分支连锁反应。其生成机理可用捷里多维奇(Zeldovich)反应式表示。 随着反应温度T的升高,其反应速率按指数规律。当T<1500℃时,NO的生成量很少,而当T>1500℃时,T每增加100℃,反应速率增大6-7倍。 热力型氮氧化物生成机理(Zeldovich反应式) 在高温下总生成式为 (b)瞬时反应型(快速型) 快速型NOx是1971年Fenimore通过实验发现的。在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时,在反应区附近会快速生成NOx。 由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N,再进一步与氧气作用以极快的速度生成,其形成时间只需要60ms,所生成的与炉膛压力次方成正比,与温度的关系不大。 上述两种氮氧化物都不占NOx的主要部分,不是主要来源。 (c)燃料型NOx 由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度,在600-800℃时就会生成燃料型,它在煤粉燃烧NOx产物中占60-80%。 在生成燃料型NOx过程中,首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N,CN,HCN和等中间产物基团,然后再氧化成NOx。由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成,故燃料型的形成也由气相氮的氧化(挥发份)和焦炭中剩余氮的氧化(焦炭)两部分组成。燃料中氮分解为挥发分N和焦炭N的示意图 二、低NOx燃烧技术原理 对于没有脱硝设备和脱硝燃烧器的燃煤锅炉来说,也就是采用低氮燃烧技术来减少NOx的生成机会。 1)在燃用挥发分较高的烟煤时,燃料型NOx含量较多,快速型NOx极少。燃料型NOx是空气中的氧与煤中氮元素热解产物发生反应生成NOx,燃料中氮并非全部转变为NOx,它存在一个转换率,降低此转换率,控制NOx排放总量,可采取: (1)减少燃烧的过量空气系数; (2)控制燃料与空气的前期混合; (3)提高入炉的局部燃料浓度。 2)热力型NOx:是燃烧时空气中的N2和O2在高温下生成的NOx,产生的主要条件是高的燃烧温度使氮分子游离增加化学活性;然后是高的氧浓度,要减少热力型NOX的生成,可采取:(1)减小燃烧最高温度区域范围; (2)降低锅炉燃烧的峰值温度; (3)降低燃烧的过量空气系数和局部氧浓度。 具体来说,就是在保证锅炉燃烧安全的前提下,采取以下措施来减少氮氧化物的生成: 1、低过量空气燃烧 使燃烧过程尽可能在接近理论空气量的条件下进行,随着烟气中过量氧的减少,可以抑制NOx的生成。这是一种最简单的降低NOx排放的方法。一般可降低NOx排放15~20%。但如炉内氧浓度过低(3%以下),会增加化学不完全燃烧热损失,引起飞灰含碳量增加,使锅炉燃烧效率下降。因此,在锅炉运行时,应选取最合理的过量空气系数。 2、空气分级送入炉膛

氮氧化物的产生及转化教学设计

《氮氧化物的产生及转化》教学设计 一、学习任务分析 本课内容选自苏教版化学1专题4第二单元,为本单元的第一课时。 教材从介绍氮元素的应用入手,从而通过俗语“雷雨发庄稼”引入,讲授了氮从游离态变为化合态的过程和原理,接着,简单介绍了,氮氧化物的性质以及作用,最后阐述了氮氧化物对环境的影响,引发学生们的思考。 本课内容,是学生在学习了氯溴碘硫等非金属元素之后,学习的又一种重要的非金属元素,是完善无机化学中非金属知识体系的重要组成部 分,是对前面知识学习的补充,又是对之后学习氮氧化物、硝酸的应用和性质埋下了伏笔,起到了承上启下的桥梁作用。 二、学习者分析 本科所针对的是高一新生,他们在之前的学习中,已经学习了氯溴碘硫等常见的非金属元素及其化合物的性质,本课中的氮元素的学习是对之前学习的知识的拓展和应用。而在之前的学习中,学生已经熟练掌握了一定的实验观察能力和一定的总结归纳能力,这为本节课的学习打下了基 础。但是,学生们对于自主总结出一些现象的原理,还是比较有难度的,因此,这需要教师的指导和启发。 三、教学目标 1、知识与技能 (1)能列举氮元素在生活中的应用 (2)掌握自然界中氮从游离态转化为化合态的原理与方法 (3)了解氮氧化物对环境的影响 2、过程与方法 (1)能初步学会设计实验方案,区别不同的物质 (2)学会查阅相关资料、走访有关部门等多种方法进行调查学习 3、情感态度与价值观 (1)养成辩证看待事物的哲学观点 (2)提高环境保护意识

四、重点难点 重点:1、掌握自然界中氮从游离态转化为化合态的原理与方法 2、了解氮氧化物对环境的影响 难点:掌握自然界中氮从游离态转化为化合态的原理与方法 五、教学策略与手段 依据《学科指导意见》和《高中化学课程标准》,本节课,我主要采用的是启发式教学方法,并结合讲授法,演示法,多媒体辅助教学法等多种方法,以促进学生自主探究自主学习,从而达到我的教学目标。 六、课前准备 相关课件、多媒体设备、雷雨发庄稼的视频、光化学污染的视频等七、教学过程 一、以应用为镜,抛砖引玉 【教师】同学们,之前我们学习了哪些非金属元素呢? 【学生】氯溴碘硫 【教师】我们都知道,人体是由多种有机物组成的,其中,氮元素 是人体不可或缺的一种重要的非金属元素,那么,这个氮元素在我 们的生活中有哪些应用呢? 【学生】含氮的化肥、火箭的燃料等 【ppt展示】氮元素的应用 【教师】我们都知道,氮在空气中的含量是非常多的,主要是以氮 气的形式存在,这个是游离态的物质,那么,在大自然中,空气中 的氮是如何变成化合态的氮的呢?让我们一起展开今天的学习。 二、以明理为镜,一问到底 【教师】大家有没有听过这样一句俗语,“雷雨发庄稼”。有没有想 过,为什么每当有大雷雨过后,庄稼都会长得特别好?为什么在长 久没有雷雨的时候,农民在常常要在自己的田里放含有氮元素的肥 料呢?这个雷雨和含氮的肥料有什么联系呢?让我们一起来看看 大屏幕。

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