氮气

《氮的循环》第一课时教学设计一、教学设计说明氮及其化合物是高中化学教学的重要内容，是学生在中学阶段所学习的元素化合物知识的重要组成部分。《普通高中化学课程标准》要求：能通过实验了解氮及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。我们知道，氮是维持高等动植物生命活动的必须元素，因此，氮的循环涉及到地球上生物圈的各个方面，人类活动也在逐渐地影响到氮的循环。所以，教材对氮气和氮的化合物的性质传授不是孤立的，而是以“氮的循环”作为载体和线索，把我们要学习的物质置于“氮的循环”这个大的背景下，这样既有利于学生掌握氮及其化合物的性质，又有利于学生认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。本节是“自然界中的元素”中“氮的循环”中的第一课时，教材内容包括三个方面：一是自然界中氮的循环，二是氮的固定，三是氮循环中的重要物质——N2、NO和NO2的性质。二、学习目标1、知识与技能目标⑴．了解自然界中氮循环的途径、形式及所涉及的物质；⑵．了解生物固氮和人工固氮形式，认识N2、NO、NO2的性质；⑶．了解氮氧化物溶于水生成硝酸的有关计算。2、过程与方法目标⑴．使学生进一步明确学习、研究元素及其化合物的方法和基本思路；⑵．培养学生搜集信息、处理信息的能力；⑶．培养学生探究、观察、总结、分析问题的能力。3、情感态度与价值观目标⑴．了解人类活动对氮循环的影响，树立保护环境的意识；⑵．培养学生敢于质疑的精神。三、教学重点、难点知识与技能的重点：N2、NO和NO2的性质。知识与技能的难点：氮氧化物溶于水生成硝酸的有关计算。过程与方法的重点：通过实验探究分析解决问题的能力。四、教学方法方法引导、实验观察、归纳总结。五、教学过程教师活动学生活动设计意图【播放】＜一场雷雨一场肥＞【引入】闪电是大家非常熟悉的一种自然现象。俗话说“一场雷雨一场肥”，雷雨过后，人们发现庄稼的长势非常好，叶子绿油油的，就像刚施了氮肥一样。那么雷雨生成了什么肥料？又是怎样生成的呢？现在我们来共同学习本节课《氮的循环》。【阅读指导】阅读课本P73～74，并思考：1、自然界中氮循环有哪些形式？2、氮循环中涉及到哪些含氮物质？【板书】（学生汇报时有意识地根据氮的化合价升降顺序书写）铵盐、NH3、N2、氮氧化物、HNO3、硝酸盐【展示】1、主要形式⑴游离态→化合态⑵化合态→游离态⑶化合态→化合态2、含氮物质铵盐、NH3、N2、氮氧化物、HNO3、硝酸盐【讲述】氮循环中涉及到的含氮物质，就是氮元素的典型物质。在学习某一元素时，必须把这种元素的典型物质、这些物质所属类别、这些物质中该元素所呈现的观看、倾听、思考、进入学习状态阅读思考、小组交流、汇报结果：⒈主要形式（1）游离态→化合态①豆科植物根部的根瘤菌，把空气中的氮气转变为硝酸盐等含氮化合物；②放电条件下，与氧气结合为氮氧化合物，并随降水进入土壤和水体中；③合成氨工厂、汽车发动机都可以将一部分氮气转化成化合态。（2）化合态→游离态：硝酸盐在某些细菌作用下转化成氮气。（3）化合态→化合态：化石燃料燃烧、森林和农作物枝叶燃烧所产生的氮氧化合物通过大气进【创设情境】通过情感体验，产生驱动力，使学生进入学习状态培养学生通过阅读分析、归纳总结的能力使学生进一步明确学习、研究元素及其化合物的方法和基本思路化合价联系起来。【板书】典型物质、所属类别（物质通性）、元素化合价（氧化性、还原性）【过渡】下面我们首先来学习氮元素的单质――氮气。氮气大家并不陌生，为什么呢？因为空气中含有大量的N2，N2占空气的78%（体积分数）。【提问】请一位同学来描述一下，氮气的物理性质。【展示】一、氮气1、物理性质无色、无味的气体，难溶于水，比空气轻（很接近）。【设疑】⑴如何判断相同状况下气体密度的大小？⑵空气中N2的质量分数是多少？（列出计算式）。【展示】2、据气体相对分子质量大小来判断⑵2、化学性质【讲述】我们重温一下，研究元素的方法和思路。（元素的典型物质→所属类别→通性；元素化合价→氧化性、还原性。）入陆地和海洋，进入氮循环。2．氮循环涉及到含氮物质：N2、氮氧化物、HNO3、硝酸盐、NH3、铵盐倾听、思考思考、描述、补充。思考、讨论、交流。认真听讲，做笔记。回忆、回答。通过问题再现知识培养学生探究问题的素养学以致用明确学习元素及其化合物的方法和基本思路通过问题再现知识，学以致用。追根溯源【预测】氮气的化学性质1、非金属通性⑴与金属反应⑵与非金属反应（H2、O2）2、氧化性和还原性【讲述】物质的性质是由物质的结构决定的。氮气分子的结构我们可以在课本P74中查到。【强调】共用三对电子，很高的能量。【展示】2、化学性质通常状况，不活泼。一定条件，与Mg、H2、O2反应⑴．与金属镁反应【播放】镁在N2中燃烧【展示】3Mg＋N2Mg3N2Mg3N2＋6H2O＝3Mg(OH)2＋2NH3↑【展示】⑵与非金属反应（H2、O2）【播放】N2与O2放电实验【展示】①
氧气反应N2＋O2=2NO，2NO＋O2＝2NO2②与氢气反应思考、交流、讨论、回答。阅读、思考。倾听。倾听、思考。观看、思考，书写有关化学方程式。做笔记。观看、思考，书写有关化学方程式。培养学生观察能力、实验能力完善知识培养学生观察能力完善知识明确学习元素及N2＋3H2=2NH3（工业合成氨）【阅读指导】课本P75中有关可逆反应。【强调】相同条件和“”【过渡】无论N2与H2反应生成NH3，还是N2与O2反应生成NO，都是将游离态氮转化为化合态氮，这个过程叫做氮的固定，简称固氮。【展示】3、氮的固定【展示】生物固氮和工业固氮图片【过渡】物质的性质决定物质的用途，N2有哪些用途？【播放】氮气的用途【展示】3、氮气的用途【过渡】氮在自然界的循环过程中有氮的氧化物产生。氮的氧化物种类很多，如N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。请标注出这些氮氧化物中氮元素的化合价。【讲述】氮元素主要化合价有－3、0、＋1、＋2、＋3、＋4、＋5。【设问】NO和NO2是最常见的氮氧化物，大家想一想，用什么方法来学习？【课堂练习】用表格比较NO和NO2阅读、思考。回忆、回答。思考、交流、讨论、回答。阅读、思考。倾听。动手练习。回答：比较法。其化合物的方法和基本思路通过问题再现知识，学以致用。追根溯源完善知识复习化合价，明确氮元素的主要化合价。明确学习方法培养学生搜集信息、处理信息能力，独立思考与小组合作能力。【展示并评价】二、一氧化氮和二氧化氮NONO2颜色气味状态溶解性毒性化性其它【播放】NO2溶于水实验【课堂练习】用图示表示含氮物质的转化关系【展示并评价】【播放】动画《雷电发庄稼》【展示】典型计算――氮氧化物溶于水的有关计算【强调】有关反应方程式3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO34NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3【强调】“先定性后定量”原则【拓展】将题中NO改为NO2，剩余气体是什么？体积为多少？【结课】本节学习目标：1、氮的固定2、N2、NO、NO2的性质及转化关系阅读、思考、动手、讨论、合作、展示。思考、完善。观察、思考。阅读、思考、动手、讨论、合作、展示。书写有关方程式，分析化学反应原理，并进行计算。思考。分析化学反应原理。并进行计算。倾听、明确、强化、知识系统化强化实验培养学生归纳总结，并将知识系统化、网络化能力明确并强化“先定性后定量”原则。思维发散、一题多变。明确学习目标、强化学习方法3、氮氧化物溶于水的有关计算本节学习方法：1、结构决定性质、性质决定用途2、学习物质性质的方法3、比较法4、知识网络化5、先定性后定量【布置作业】巩固六、板书设计七、课堂巩固练习