第一篇：高一化學上學期氮和磷教案（推薦）

高一化學教案氮和磷

氮和磷(第一課時)

[教學目標]

1.知識目標

(1)掌握氮族元素性質的相似性、遞變性。

(2)掌握N2的分子結構、物理性質、化學性質、重要用途。熟悉自然界中元素氮的固定的方式和人工固氮的常用方法，了解氮的固定的重要意義。

2.能力和方法目標

(1)通過“位、構、性”三者關系，掌握利用元素周期表學習元素化合物性質的方法。

(2)通過N2結構、性質、用途等的學習，了解利用“結構決定性質、性質決定用途”等線索學習元素化合物性質的方法，提高分析和解決有關問題的能力。

[教學重點、難點]氮氣的化學性質。氮族元素性質遞變規律。

[教學過程]

[引入]投影(或掛出)元素周期表的輪廓圖，讓學生從中找出元素氮族元素的位置，并填寫元素氮族元素的名稱、元素符號。根據元素周期律讓學生通過論分析氮族元素在結構、性質上的相似性和遞變性。

[教師引導]氮族元素的相似性：

[學生總結]最外電子層上均有5個電子，由此推測獲得3個電子達到穩定結構，所以氮族元素能顯-3價，最高價均為+5價。最高價氧化物的通式為R2O5，對應水化物通式為HRO3或H3RO4。氣態氫化物通式為RH3。

氮族元素的遞變性：

氮磷砷銻鉍

非金屬逐漸減弱金屬性逐漸增強

HNO3H3PO4H3AsO4H3SbO4H3BiO

4酸性逐漸減弱堿性逐漸弱增強

NH3PH3AsH

3穩定性減弱、還原性增強

[教師引導]氮族元素的一些特殊性：

[學生總結]+5價氮的化合物(如硝酸等)有較強的氧化性，但+5價磷的化合物一般不顯氧化性。

氮元素有多種價態，有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等6種氧化物，但磷主要顯+

3、+5兩種價態。

[教師引導]氮族元素單質的物理性質有哪些遞變規律?

[師生共同總結后投影]課本中表1-1。

[引入第一節]

第一節氮和磷

氮氣

布置學生閱讀教材第2-3頁的內容，進行歸納總結。

[邊提問邊總結]

(一)氮的存在游離態：大氣中N2的體積比為78%、質量比為75%。

化合態：無機物中(如硝酸鉀等)，有機物中(如蛋白質、核酸等)。

[引導]請學生觀察周圍空氣并通過聯想分析氮氣的物理性質。

[學生總結]

(二)氮氣的物理性質

無色無味，難溶于水(1:0.02)，比空氣稍輕。

[投影]常見氣體在常溫常壓下的溶解度，讓學生進行比較。

難溶氣體：N2(1:0.02);H2(1:0.02);

微溶氣體：O2(1:0.2)

可溶氣體：Cl2(1:2)、H2S(1:2.6)

易溶氣體：SO2(1:40)

極易溶氣體：HCl(1:500)

[思考]實驗室制N2時應該用什么方法來收集?

(三)氮氣的化學性質

[引導]結構決定性質，先研究N2的結構。

1.N2的結構

電子式：SPACEPREFIX=O/>;結構式：N≡N。氮氮三鍵的鍵能很大(946kJ·mol-1)，所以N2很穩定，通常情況下，性質很不活潑。

2.元素氮氣的化學性質

(1)與氫氣反應

(2)跟鎂反應：3Mg+N2Mg3N

2(3)與氧氣反應：N2+O22NO

引導學生從氧化還原反應角度分析上述三個反應。進而得出“元素氮氣既能表現氧化性，也能表現還原性”的結論。

[引導]中國有句農諺，叫做“雷雨發莊稼”，誰能解釋這句話的含義?請大家閱讀教材第3-4頁內容，再來理解這句農諺。

[學生總結]

[補充演示實驗]教師事先在一燒瓶內充滿一氧化氮氣體，讓學生觀察一氧化氮的顏色等。打開瓶塞，讓學生觀察變化。

[學生觀察結論]一氧化氮是一種無色氣體、二氧化氮顯紅棕色。通常條件下，一氧化氮易轉化為二氧化氮。

[教師引導]請用雙線橋法標出以上三個反應中電子轉移的方向和數目。

[學生活動]完成以上作業，教師根據學生作業情況加以說明。

(四)元素氮氣的用途

1.合成氨、制氮肥、制硝酸。

2.用作保護氣：焊接金屬、充填燈泡、保存糧食和水果。

[教師引導]請學生分析以上用途中利用氮氣哪方面的性質。

(五)元素氮的固定

將游離態的元素氮轉變為氮的化合物的過程叫做氮的固定。

途徑：自然固氮(雷雨固氮、生物固氮);人工固氮：合成氨工業。

教師向學生介紹人工模擬生物固元素氮這一世界性研究課題的現狀和前景，鼓勵學生獻身科學研究為人類作出貢獻。

[課堂小結]

結構、性質和具體反應之間的聯系：

非金屬元素及其化合物間的轉化關系：

第二篇：高一化學硫和氮的氧化物教案

高一化學硫和氮的氧化物教案

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第三節

硫和氮的氧化物

第2課時二、二氧化氮和一氧化氮[閱讀材料]：信使分子──No。指出No重要的生理作用，No和co使人體中毒的原理。[知識介紹]：

1、氮氣的結構：氮分子結構（以后會學習）決定了氮氣的化學性質通常不活潑。

2、氮氣的性質：氮氣和氧氣在放電下生成一氧化氮，一氧化氮再和氧氣反應，生成二氧化氮，二氧化氮和水反應生成硝酸，N2+o2

=

2No2No+o2

=

2No23No2+H2o=2HNo3+No[生活化學]：哪位同學能解釋雷雨發莊稼的道理或者一場雷雨一場肥的科學道理？（空氣中氮氣和氧氣在放電下生成一氧化氮，一氧化氮再和氧氣反應，生成二氧化氮，二氧化氮和水反應生成硝酸，硝酸與土壤中礦物質作用形成可溶性硝酸鹽，成為氮肥被植物吸收。）[實驗探究]：自學課本P79【科學探究1】，思考一下問題：

1、畫出實驗裝置圖。

2、簡述實驗操作步驟。

3、描述實驗現象，完成課本P80的表格。實驗步驟現象解釋（可用化學方程式表示）將一支充滿No2的試管倒放在盛有水的水槽中紅棕色氣體逐漸消失，水位上升，最后水充滿整個試管的2/3，無色氣體充滿試管的1/3（上部）3No2+H2o=2HNo3+No

No2為紅棕色氣體，易溶于水，No為無色氣體，難溶于水制取少量氧氣

2kclo3=2kcl+3o2↑

或2H2o22H2o+o2↑將氧氣慢慢地通入步驟（1）的試管中無色氣體變為紅棕色氣體，又變為無色氣體，但氣體體積逐漸縮小，液面不斷上升2No+o2=2No2

3No2+H2o=2HNo3+No[問題討論]：討論課本P79【科學探究2】：硝酸工業常在吸收反應進行過程中補充一些空氣，使生成的一氧化氮再氧化為二氧化氮，二氧化氮溶于水又生成硝酸和一氧化氮。經過這樣多次的氧化和吸收，二氧化氮可以比較完全地被水吸收，能夠盡可能多地轉化為硝酸。[科學視野]：自學課本P80“科學視野”。

三、二氧化硫和二氧化氮對大氣的污染。介紹二氧化硫和二氧化氮污染物的重要，以及對人類和大自然的危害。[知識拓寬]：

1、下列關于酸雨的論述中，不正確的是：A、酸雨中的氫離子濃度比正常雨水大B、酸雨雨水和正常雨水的樣品煮沸后酸性都減小c、空氣中硫和氮的氧化物D、正常雨水也有微弱的酸性。

1、減少酸雨的產生，下列方法中，你認為可取的是：①少用煤作燃料

②把煙囪造高

③燃料脫硫

④在已酸化的土壤中加石灰

⑤開發新能源A、①②③

B、②③④⑤

c、①③⑤

D、①③④⑤

3、自學課本P81“資料卡片”。[例題討論]：目前，我國酸雨監測網絡已初步搭好骨架，并建設啟用了許多監測站點，為了進一步開展酸雨研究和控制酸雨提供了依據。下列是某監測站點采集的酸雨，每隔一段時間測定pH數據

：

時

間

開

始8h16h24h32h40h48hpH5.34.84.54.34.24.04.0能否分析酸雨放置一段時間后，pH變化的主要原因。寫出有關的化學方程式。【實踐活動1、2】根據各學校具體情況適當布置。

[課外作業]：教材P83習題1、2、3、4、5。

補充習題：

1．常見的大氣污染物為一次污染物和二次污染物，二次污染物是排入環境中的一次污染物在物理化學因素或微生物作用下，發生變化所生成的新污染物，如2No+o2=2No2，則No2就是二次污染物，下列四種氣體①So2、②No、③No2、④cl2中能導致二次污染的是（）

A．①②③④

B．①②④

c．②④

D．只有②2．So２是常見的大氣污染物之一，我國規定空氣中So2含量不得超過0.02mg·L-1。

下列措施中不能夠減少So2排放量的是……Ａ.用天然氣代替煤炭做民用燃料

Ｂ.提高熱能利用率Ｃ.硫酸廠采取措施提高尾氣的吸收率

Ｄ.燃煤中加入生石灰后使用3．①為防治酸雨,降低煤燃燒時向大氣排放的So2,工業上將生石灰和含硫煤混合后使用.請寫出燃燒時,有關“固硫”反應的化學方程式。②近年來,某些自來水廠在用液氯進行消毒處理時還加入少量液氨,其反應的化學方程式為NH3+Hclo==H2o+NH2cl（一氯氨).NH2cl較Hclo穩定.試分析加液氨能延長液氯殺菌時間的原因:.4．

據1997年3月18日《中國環境包》報道：從一份科技攻關課題研究結果顯示，我國酸雨區已占國土面積的40%，研究結果還表明，酸雨對我國農作物、森林等影響的區域較大。某學校課題組為研究酸雨的成因，進行了以下實驗：先接通直流電源，使電熱絲紅熱，然后將紅熱電熱絲伸入一有So2和空氣的集氣瓶中，瓶中立即出現a現象，再往其中加鹽酸酸化的Bacl2溶液，又出現b現象。請回答：

①描述現象，a————————，b————————————；

②通過該實驗可得出“酸雨”成因的化學原理是——————————；③目前一座中等城市每年用煤約三百萬噸，其含硫量如按1%計算，則每年排放So2多少噸？參考答案：

1、A

2、B

3、S+o2=So2

cao+So2=caSo3

第三篇：脫氮除磷技術

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目錄

第1章

脫氮除磷簡述------------------------2

第2章

生物脫氮除磷基本原理----------------3

2.1生物脫氮過程3 2.2生物除磷過程3

第3章

生物脫氮除磷工藝研究新方向---4 3.1SHARON工藝4 3.2CANON工藝--5 3.3DEPHANOX工藝---------------------------5 3.4BCFS工藝-----6 3.5厭氧氨氧化（ANAMMOX）工藝------7 3.6 A2NSBR工藝-7

第4章 結語-----9

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簡述污水脫氮除磷工藝及研究進展

摘要

氮、磷去除率不達標造成水體的富營養化是世界各國面臨的最大挑戰之一，已被各國政府高度重視。傳統的脫氮除磷工藝存在許多不足之處，經濟、高效、低耗的可持續脫氮除磷工藝已成為污水處理的發展方向。本文簡要介紹了生物脫氮除磷的基本原理和工藝：SHARON工藝，CANON工藝，2DEPHANOX工藝，BCFS工藝，ANAMMOX工藝，ANSBR工藝的機理和研究進展。同時指出經濟、高效、低能耗的可持續脫氮除磷工藝是污水處理的發展方向。

關鍵詞：污水處理；生物脫氮除磷；處理工藝；研究進展

第1章

脫氮除磷簡述

近些年來，隨著工農業生產的高速發展和人們生活水平的不斷提高，含氮、磷的化肥、農藥、洗滌劑的使用量不斷上升。然而，我國現有的污水處理廠主要集中于有機物的去除，對氮、磷等營養物的去除率只達到10%-20%其結果遠達不到國家二級排放標準，造成大量氮磷污染物進入水體，引起水體的富營養化。對我國的26個主要湖泊的富營養調查表明，其中貧營養湖1個，中營養湖9個，富營養湖16個，在16個富營養化湖泊中有6個的總氮、總磷的負荷量極高，已進入異常營養型階段。其中滇池、太湖、巢湖流域，水體富營養化更為嚴重。同時，我國沿海地區多次出現赤潮現象。

我國新頒布的《污水綜合排放標準》（GB8918-1996）對氮、磷都做了嚴格的規定，其中對氮:15mg/L（一級標準）、25mg/L（二級標準）；對磷：0.5mg/L（一級標準）、1.0mg/L（二級標準）。因此，采用高效、節能、經濟的氮磷去除工藝以及構筑物一體化建設必將是我國城市污水處理工藝的一個發展方向。

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第2章

生物脫氮除磷基本原理

2.1生物脫氮過程

生物脫氮通過氨化、硝化、反硝化三個步驟完成。

氨化反應：有機氮化合物在氨化細菌的作用下分解，轉化為氨態氮。硝化反應：在硝化細菌的作用下，氨態氮進一步分解、氧化，就此分兩個階段進行。首先，在亞硝化細菌的作用下，使氨轉化為亞硝酸氮，亞硝酸氮在硝酸菌的作用下，進一步轉化為硝酸氮。

反硝化反應：反硝化反應是指硝酸氮和亞硝酸氮在反硝化菌的作用下，被還原為氣態氮的過程。

2.2生物除磷過程

生物除磷，是利用聚磷菌一類的微生物，能夠過量地、在數量上超過其生理需要的、從外部環境攝取磷，并將磷以聚合物的形態貯藏在菌體內，形成富磷污泥。排出系統外，達到廢水中除磷的效果。

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第3章

生物脫氮除磷工藝研究新方向

傳統的生物脫氮除磷工藝如：生物除磷：A/O，A2/O，Bardenpho，UCT，Phoredox，AB等除磷工藝。生物脫氮：A/O，A2/O，Bardenpho，UCT，Phoredox，改進的AB，TETRA深度脫氮，SBR，氧化溝等脫氮工藝。

現有的生物脫氮除磷組合工藝主要是建立在傳統生物脫氮除磷理論基礎上進行構架組合的。傳統生物脫氮除磷工藝中，具有較大差別的微生物在同一系統中相互影響，制約了工藝的高效性和穩定性；較多的工藝流程中包含多重污泥和混合液的回流，增加了系統的復雜性，提高了基建和運行費用；脫氮除磷過程中對能源（如氧、COD）消耗較多；剩余污泥富含磷，處理量較大。這些都不符合環境的可持續發展的要求。近年來，同時硝化反硝化現象、反硝化除磷現象、短程硝化反硝化脫氮工藝、厭氧氨氧化工藝等的發現和研究，為解決上述問題提供了有效的途徑。

同時硝化反硝化技術的研究傳統脫氮理論認為硝化反應在好氧條件下進行，而反硝化反應在厭氧條件下完成，兩者不能在同一條件下進行。然而，近幾年許多研究者發現存在同時硝化反硝化現象，尤其是有氧條件下的反硝化現象，確實存在于不同的生物處理系統中。如氧化溝、SBR工藝、間歇曝氣反應器工藝。研究者對此進行了廣泛的研究，提出了一些新的見解。其中，認為微生物的存在是其最主要的原因。如某些反應器流態上的特征，為同時硝化反硝化創造了可能的環境條件；另外，從微生物發展的角度看，存在著目前尚未被認識的微生物菌種（如好氧條件下的反硝化細菌）能使同時硝化反硝化現象發生，但對其機理的認識還未統一，尚處于探索階段。

3.1 SHARON工藝

SHARON工藝是由荷蘭Delft技術大學開發的新工藝，已經在荷蘭鹿特丹的廢水處理廠建成并投入運行。該工藝的核心是，應用硝酸菌和亞硝酸菌的不同生長速率，即在高溫（30~35℃）下亞硝酸菌的生長速率明顯高于硝酸菌這一固有特性，控制系統的水力停留時間和反應溫度，從而使硝酸菌被自然淘汰，反應器中亞硝酸菌占優勢，使氨氧化控制在亞硝化階段。SHARON工藝適合于處理具有一定溫度的高濃度（〉500mgN/L）氨氮污水。對該工藝來說，溫度和pH值（最佳pH值6.8~7.2）都受到嚴格的控制，因此，低溫低氨的城市污水如何實現亞硝酸型硝化值需進一步研究。

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3.2 CANON工藝

CANON工藝（生物膜內自養脫氮工藝）實質上是通過控制生物膜內溶解氧的濃度實現短程硝化反硝化，使生物膜內聚集的亞硝化菌和ANAMMOX微生物能同時生長，滿足生物膜內一體化完全自養脫氮工藝實現的條件。亞硝酸氮在生物膜內的聚集是亞硝化的另一種形式。硝化細菌與亞硝化細菌對氧的親和性的不同以及傳質限制等因素影響兩種微生物在細胞膜內的數量。在低DO/NH3-N比值的情況下，氧成為限制性基質，使硝化細菌與亞硝化細菌展開競爭。競爭的結果是亞硝酸氮在生物膜表層聚集。當氧向細胞膜內擴散并被消耗后，出現厭氧層，厭氧氨氧化細菌便能生長。隨著未被亞硝化的氨氮與亞硝化后的亞硝酸氮擴散至厭氧層，ANAMMOX反應就發生。環境中的氨氮與溶解氧是決定CANON工藝的兩個關鍵因素。CANON工藝目前在世界上還處于研究階段，沒有真正應用到工程實踐中。SHARON工藝和CANON工藝都是經亞硝酸型生物脫氮工藝處理的，出水中可能含有較高的亞硝酸鹽，運行時應加以嚴格的控制。

3.3 DEPHANOX工藝

DEPHANOX工藝是為滿足DPB所需的環境要求而開發的一種強化生物除磷工藝。DEPHANOX除磷脫氮工藝流程如圖" 所示。工藝在厭氧池與缺氧池之間增加了沉淀池和固定膜反應池。固定膜反應池的設置可以避免由于氧化作用而造成有機碳源的損失和穩定系統的硝酸鹽濃度。污水在厭氧池中釋磷，在沉淀池中進行泥水分離。含氮較多的上清液進入固定膜反應池進行硝化，污泥則跨越固定膜反應池進入缺氧段，完成反硝化和攝磷。工藝的優點在于能解決除磷系統反硝化碳源不足的問題和降低系統的能源（曝氣）消耗，而且可縮小曝氣池的體積，降低剩余污泥量，尤其適用于處理低COD/TKN的污水。由于進水中氮和磷的比例是很難恰好滿足缺氧攝磷的要求，這給系統的控制帶來了困難。此外，目前聚磷菌反硝化試驗研究中都不同程度添加乙酸作為碳源，乙酸是誘導聚磷菌釋磷的最佳碳源，由于很難真實模擬城市污水的處理情況，因此對于反硝化聚磷茵的篩選富集具有重要意義。該工藝離生產應用尚有一段距離。

圖1 DEPHANOX工藝流程圖

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3.4 BCFS工藝

BCFS工藝是荷蘭Delft技術大學Kluyver生物技術實驗室研究開發的、為最大程度從工藝角度創造DPB富集條件的一種變型UCT工藝。其工藝流程如圖2所示。在這種改良的UCT工藝脫氮除磷處理系統中，污泥能夠利用硝酸鹽作為電子受體，在缺氧環境條件下同時進行反硝化作用和超量聚磷。

從工藝流程上看，BCFS工藝較UCT工藝創新之處在于：(1)BCFS工藝在主流線上增加了兩個反應池：即在UCT工藝的厭氧和缺氧池之間增加一個接觸池，在缺氧池和好氧池之間增加一個缺氧/好氧混合池。在主流線中的厭氧池以推流方式運行，相當于一個厭氧選擇池，可保持較低的污泥指數（SVI）。增設的接觸池可起到第二選擇池的作用，所需的容積很小，但可較好地抑制絲狀菌的繁殖。增設的第二個反應池混合池，可形成低氧環境以獲得同時硝化與反硝化，從而保證出水中含較低的總氮濃度。(2)BCFS工藝增設在線分離、離線沉淀化學除磷單元。BCFS工藝通過增加磷分離工藝，避開了生物除磷的不利條件（因滿足硝化而使泥齡過長；進水中COD/P的比值過低）。同時，在線進行磷的化學沉淀會因沉淀劑在污泥中聚集而影響硝化菌活性。因此，該工藝又將厭氧池末端富磷上清液抽出，以離線方式在沉淀單元內投以鐵鹽和鎂鹽予以回收。以生物除磷輔以化學除磷這種工藝充分利用了PAOs/DPB對磷酸鹽具有很高親和性的這一特點，很容易獲得極低的出水正磷酸鹽濃度，并能在保證良好出水水質的前提下，大大降低COD的用量。(3)與UCT工藝相比，BCFS工藝增設了兩個內循環QB和QC（見圖2）。從好氧池設置內循環QB到缺氧池，能輔助回流污泥向缺氧池補充硝酸氮，內循環QC使好氧池與混合池間建立循環，以增加硝化或同時硝化反硝化的機會，為獲得良好的出水氮濃度創造條件。

BCFS工藝在荷蘭已成功運用于工程實踐中，除了具有節能低耗的優點外，還能保持穩定的處理水質，使出水總磷≤0.2mg/L總氮≤0.5mg/L。

圖2 BCFS工藝流程圖

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3.5 厭氧氨氧化（ANAMMOX）工藝

ANAMMOX工藝由荷蘭Delft技術大學Kluyver生物技術實驗室研究開發。工藝在厭氧狀態下，以NO2-，NO3-作為電子受體，將氨轉化為氮氣。厭氧氨氧化是自養的微生物過程，不需投加有機物以維持反硝化，且污泥產率低。此外還可以改善硝化反應產酸、反硝化反應產堿而均需中和的情況，這對控制化學試劑消耗、防止可能出現的二次污染具有重要意義。該工藝適用于高氨廢水和低COD/TKN廢水的處理。

ANAMMOX工藝與SHARON工藝結合，對污泥消化出水進行了研究。這種聯合工藝的自養脫氮工藝流程見圖3。試驗結果表明，氨態氮的去除率達到83%，并且聯合工藝幾乎不需要外加碳源。可見在氧氣需要量和外加碳源上，該聯合工藝明顯優于傳統的生物脫氮工藝。ANAMMOX及其與SHARON的聯合工藝完全突破了傳統生物脫氮工藝的基本概念，從一定程度上解決了傳統硝化一反硝化工藝存在的問題，但需要進一步的研究才能使之成功地運行于實際工程。

圖3 SHARON與ANAMMOX相結合的自養脫氮工藝流程圖

3.6 A2NSBR工藝

A2NSBR工藝由厭氧/兼氧序批式反應器(A/A/OSBR)和硝化序批式反應器(N-SBR)組成，這兩個反應器的活性污泥完全分開，只將沉淀后的上清液相互交換，見圖4。進水和回流污泥混合后進人厭氧池，在此聚磷菌吸收易于降解的有機物進行PHB儲備，同時釋磷；隨后進入沉淀池泥水分離：富集氨氮的上清液進入側流好氧池進行硝化反應，而含有大量PHB的DPB污泥則同硝化液一起進入主流缺氧反應池，在此以硝態氮為電子受體進行反硝化除磷。

與Dephanox工藝一樣，A2NSBR可分別控制聚磷菌和反硝化菌的泥齡，有利于它們的各自優化。兩個反應器的沉淀上清液相互交換，保證了原水中85%~90%的COD在A2O-SBR的厭氧段被活性污泥快速吸附或降解并用于該段厭氧釋磷和缺氧段反硝化。在N/P比最優的情況下，比傳統工藝節省50%的COD，除磷率接近100%，脫氮率約90%。

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圖4 A2NSBR工藝流程圖

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第4章

結

語

本文對生物脫氮除磷的機理及目前較先進的脫氮除磷技術進行了簡要概述。由于水體富營養化是一個嚴重的長期問題，而我國對生物脫氮除磷的研究起步較晚，目前進行了脫氮除磷處理的污水處理廠并不多。因此，開發經濟有效、節能、簡便且能同時脫氮除磷的適合我國國情的工藝尤為重要。由于生物法運行費用較低，效果穩定，綜合處理能力強，因此生物脫氮除磷工藝在我國將有很大的應用前景，且應更加深入的探討生物脫氮除磷的機理。

第四篇：高一化學上學期鹵族元素教案

《鹵族元素》教案

教學內容：第二課時

鹵素單質的化學性質

教學目標：

1、從鹵素的原子結構的特點，使學生掌握鹵素單質的化學性質的化學性質，理解鹵素單質化學性質相似性和差異性。

2、使學生能掌握隨著核電荷數的遞增，而單質的性質呈規律性變化，為學習元素族的概念打下基礎，為學習元素周期表和周期律作準備。

3、通過實驗、對比、答疑培養學生觀察能力和分析能力。

教學重點：鹵素單質的化學性質

教材分析：

通過Cl的原子結構和單質的化學性質，在講授鹵素單質時，進行對比分析，先講相似性，后分析遞變性，從而突破教學重點。

教學模式：對比式實驗教學

教

師：以氯代鹵，引導對比，點撥歸納

學

生：仿舊學新，分析思維，獲得新知

[問題]：

1、請一學生上黑板在指定位置畫出F、Cl、Br、I的原子結構示意圖，帶領學生分析結構的相似性和遞變性。

2、Cl2有哪些化學性質？在指定的位置寫出有關的化學方程式。

[引入]：既然鹵族元素最外層都是7個電子，那么它們的化學性質與氯氣是否相似？有無差異？這是我們這節課學習的內容。

[板書]：

二、鹵素單質的化學性質

1、都與金屬起反應--金屬鹵化物

2Na+F2 = 2NaF

2Na+Cl2 點燃 = 2NaCl

2Na+Br2 △ = 2NaBr

2Na+I2 △ = 2NaI

2Ca+I2 △ = 2CaI

[設疑] Fe+I2 = ?

為什么I2 在與多變價態金屬反應時，一般為低價態金屬鹵化物？ [點撥]：I2 單質氧化性相對弱些 [板書]：

2、鹵素單質與H2 反應--鹵化氫

2e

↓￣￣|

X2 + H2 =2HX

F2+H2 暗處

= 2HF 劇烈爆炸 很穩定

Cl2+H2 強光

= 2HCl 爆炸 較穩定

Br2+H2 高溫

= 2HBr 較慢 較不穩定

I2+H2 △

= 2HI-Q 較慢 很不穩定

[設疑]：鹵素單質H2反應有和相似點和不同點？說明鹵素單質的氧化性有什么遞變規律？ [點撥]：都生成鹵化氫；反應條件、反應程度及生成鹵化氫穩定性不同，說明氧化性趨弱。[板書]：

3、鹵化氫與H2O反應

4e

↓￣￣￣|

2F2 + 2H2O=4HF+O2 ↑

水迅速分解

氧化劑

還原劑

e

Cl2 + H2O

= HCl + HClO 穩定性弱，見光分解生成O2 ↑

↓￣￣￣|

Br2 + H2O

= HBr+HBrO 穩定性較弱

X2 + H2 O=HX+HXO ↑

I2 + H2O

= HI+HIO 穩定性很弱

[設疑]：分析F2 與H2O反應電子轉移，氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物 [點撥]： [板書]：

4、鹵素與堿反應 4e

↓￣￣￣|

2F2 + 4NaOH=4NaF+O2 ↑

+ 2H2O

水迅速分解

4e

Cl2 + 2NaOH

= NaCl + NaClO +H2O ↓￣￣￣|

Br2 + 2BrOH

= NaBr+ NaBrO +H2O

X2 + 2NaOH=NaX + NaXO

+ H2O

I2 + 2NaOH

= NaI + NaIO +H2O

[設疑]：分析F2 與堿反應的機理，電子轉移，氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物 [點撥]： [板書]：

5、鹵素單質活動性比較 [演示]： 現象

反應式

結論(氧化性比較)

NaBr的CCl4 溶液 + 氯水 振蕩 橙紅 NaBr + Cl2 Cl2 > Br2 KI的CCl4 溶液 + 氯水 振蕩 紫紅 KI + Cl2 Cl2 > I2

KI的CCl4 溶液 + 溴水 振蕩 顏色變深 KI + Br2 Br2 > I2

[板書]：

6、碘與淀粉 → 藍色

[演示]：淀粉溶液中加入I2 振蕩, 溶液 → 藍色 [設疑]：此性質有什么實際意義？ [點撥]：鑒定碘的存在。

[本節歸納]：

1、鹵素單質化學性質的相似性和差異性。

2、鹵素單質化學性質的相似性和差異性及原子結構的關系。[作業]

第五篇：《氮及磷》教學設計方案

《氮和磷》教學設計方案

提綱

一、教學目標

二、主要教學方法

三、重難點

四、教學準備

五、教學過程

六、課堂評價

七、教學流程圖

八、課件結構圖

二零一零年五月

教材：人民教育出版社全日制普通高級中學教科書（必修加選修）第二冊

第一單元第一節《氮和磷》教學設計方案

第一課時

班級：

時間：

制定者：

【教學目標】 知識與技能：

1、使學生了解氮族元素性質的相似性和遞變規律

2、使學生理解氮氣的化學性質

3、簡單了解非極性分子的概念

4、使學生掌握運用元素周期律和原子結構理論知識知道元素化合物知識學習的方法 過程與方法：

通過自主學習，形成獨立思考能力，發現問題的能力，通過對氮氣性質的重點難點的突破，發展科學探究能力，分析推理能力。情感態度與價值觀：

通過這節的學習，使學生學會一種科學的思考問題、探究問題的方法，學習元素時聯系元素周期表性質，舉一反三。通過氮氣，二氧化氮等的學習，使學生在了解環境保護知識的同時，增強環境保護意識。

【主要教學方法】

實驗演示法、直接講述法、課件展示法

【重點難點】

重點：氮族元素性質的相似性和遞變規律

氮氣的化學性質

難點：非極性分子

【教學準備】

教師準備：大試管、水槽、橡膠手套、NO2、教學課件

學生準備：

1、復習元素周期表的知識，對氮族元素有一大致的推斷

2、比較學過的鹵族元素、氧族元素、氮族元素非金屬性的強弱

【教學過程】（導入）：光化學煙霧

1943年，美國洛杉磯市發生了世界上最早的光化學煙霧事件。此后，在北美、日 本、澳大利亞和歐洲部分地區也先后出現這種煙霧。經過反復的調查研究,直到1958年才發現，這一事件是由于洛杉磯市擁有的250萬輛汽車排氣污染造成的，這些汽車每天消耗約1600t汽油，向大氣排放1000多噸碳氫化合物和400多噸氮氧化物。這些氣體受陽光作用，釀成了危害人類的光化學煙霧事件。

簡單介紹引起光化學煙霧的氣體、過渡到氮族元素上，開始課程。（板書）：

一、氮

（講解）氮是一種重要的元素，它以化合態存在于多種無機物和有機物中，是構成橫蛋白質和核酸不可缺少的成分。在空氣中氮以氮氣的形式存在，是空氣的主要成分。

（板書）

1、氮氣的物理性質：（副板書，簡單寫）

氮在常況下是一種無色無味無嗅的氣體，且通常無毒。氮氣占大氣總量的78.12%（體積分數），在標準情況下的氣體密度是1.25g·dm-3，氮氣在標準大氣壓下，冷卻至-195.8℃時，變成沒有顏色的液體，冷卻至-209.86℃時，液態氮變成雪狀的固體。

氮氣在水里溶解度很小，在常溫常壓下，1體積水中大約只溶解0.02體積的氮氣。它是個難于液化的氣體。在水中的溶解度很小，在283K時，一體積水約可溶解0.02體積的N2,氮氣在極低溫下會液化成白色液體，進一步降低溫度時，更會形成白色晶狀固體。在生產中，通常采用灰色鋼瓶盛放氮氣。

（講解）

氮氣是由氮原子組成的雙原子分子。氮分子中，2個氮原子共用3對電子，形成3個共價鍵。（課件）

氮氣分子的分子軌道式為 ,對成鍵有貢獻的是 三對電子，即形成兩個π鍵和一個σ鍵。對成鍵沒有貢獻，成鍵與反鍵能量近似抵消，它們相當于孤電子對。由于N2分子中存在叁鍵N≡N，所以N2分子具有很大的穩定性。

（講解）

氮分子中的鍵都是非極性鍵，公用電子對不偏向任何一個原子，像這樣以非極性鍵結合成的雙原子分子是非極性分子，如H2、O2、Cl2等。（課件）flash展示分子成鍵和斷鍵過程（課件）

2、氮氣的化學性質 1)氮氣與氫氣的反應 N?+ 3H?—高溫、高壓、催化劑→2NH?

（講解）工業上利用這一反應原理合成氨。關于合成氨工業，我們將在下一章講解。（課件）

2)氮氣與氧氣的反應（講解）

空氣的主要成分是氮氣和氧氣，在通常情況下，他們不起反應。但是，在放電條件下，氮氣和氧氣卻可以直接化合，生成無色、無味、不溶于水的NO氣體。（課件）

N?+O?——放電→2NO

（講解）

反應生成的N0在常溫下很容易與空氣中的氧氣化合，生成紅棕色、有刺激性氣味的二氧化氮氣體。（課件）

2NO+O?——→2NO?

（演示實驗）說明NO與N02之間的相互轉化

在大試管內充滿N02，把試管倒置放入盛水的水槽，可以看到試管內水面上升，試管內氣體由紅棕色變成無色。用拇指堵住試管口，并振蕩試管，可看到氣體又由紅棕色變為無色。（實驗時帶橡膠手套）（思考）為什么會發生上述實驗現象？

為什么要帶橡膠手套？（課件）課件flash展示實驗過程

（講解）帶上橡膠手套是為了防止腐蝕手，下面讓我們來學習一下這個原理。（課件）

3NO?+H2O——→2HNO?+NO（講解）

N02是一種有毒氣體，易溶于水，它與水發生反應生成HNO?和NO。工業上用這一反應制取硝酸。

這也是為什么要帶橡膠手套的原因。（講解）

上述幾個反應是在自然界中經常發生的重要反應。（以下省略）（討論）

可以讓同學結合剛才所學簡述“一場雷雨一場肥”的原理。（課件）

3、氮氣的用途（副板書）

（講解）是合成氨、制硝酸的重要原料。做保護氣等。

【本課總結】

總結本節課的主要內容。

【課堂評價練習】

隨堂練習，作業

【補充材料】

氮氣的實驗室制法： 制備少量氮氣的基本原理是用適當的氧化劑將氨或銨鹽氧化，最常用的是如下幾種方法：

⑴加熱亞硝酸銨的溶液：

（343k）NH4NO2 ===== N2↑+ 2H2O ⑵亞硝酸鈉與氯化銨的飽和溶液相互作用：

NH4Cl + NaNO2 === NaCl + 2 H2O + N2↑

⑶將氨通過紅熱的氧化銅： NH3+ 3 CuO === 3 Cu + 3 H2O + N2↑

⑷氨與溴水反應： NH3 + 3 Br2(aq)=== 6 NH4Br + N2↑

⑸重鉻酸銨加熱分解：

（NH4)2Cr2O7===N2↑+Cr2O3+4H2O

【教學流程圖】

【課件結構圖】