高中化学 第三章第二节 氮的循环(3课时)教案

第三章自然界中的元素第2节氮的循环（课时1）教学目标知识与技能目标：（1）了解氮在自然界中的循环对维持生态平衡的作用。

（2）掌握氮的固定及氮气的性质，初步掌握一氧化氮、二氧化氮的重要性质。

（3）培养学生观察能力、自学能力及资料的信息处理能力。

过程与方法目标；（1）通过设疑启发、对比归纳等方法研究有关物质的性质。

（2）通过介绍生物固氮、氨气的工业制取等研究工作，激发学生热爱科学、献身科学的精神。

情感态度与价值观目标：（1）了解氮的氧化物对环境的污染，增强学生的环保意识。

（2）通过对氮的循环的认识，让学生了解氮的循环对人类生产生活产生的重要意义。

教学重点、难点重点：(1)氮气、一氧化氮、二氧化氮的性质。

（2）实验探究氮的化合物的性质，进一步学生培养学生的实验探究能力。

难点：（1）如何实现氮及其氮的化合物之间的相互转化教学设计【引入】常见的生活现象——焚烧麦秸1.请同学们观看PPT上的两幅图片，它们描述了一幅怎样的场景？（烧麦秸）2.焚烧麦秸的时期，你最大的感受是什么？（闻到一股刺鼻的气味）3.请你根据麦秸中所含的主要元素，猜测可能是哪种元素导致的？（N元素）【过渡】打开课本。

1.回忆含N元素的纯净物有哪些？（NH3、N2、N2O、NO、NO2、N2O4、HNO3）2.这些物质中N元素的化合价一样吗？（N-3H3、N02、N+12O、N+2O、N+4O2、N+42O4、HN+5O3）【提问】由此可知，N元素在物质中是以何种状态存在的？游离态和化合态【过渡】那么，麦秸中的N元素从何而来？（土壤——化肥——化肥厂——空气（N2））回忆一下，N2的有关性质。

【讲授】N2 (无色、无味；ρ近似空气；难溶于水（用排水法收集）；非常稳定) 稳定的原因：N2是双原子分子，由两个氮原子组成。

对于氮原子而言，原子核外电子排布方式2、5，故需得到3个电子达到稳定结构。

所以，它们分别拿出三个电子和另外一个N原子共用，它们之间形成三个共用电子对，所以非常牢固。

高中化学教案氮的循环目标：1. 了解氮在生态系统中的循环过程2. 掌握氮的固定、生物转化、硝化和脱氮过程3. 理解氮对生态系统的重要性先导知识：1. 氮在大气中的含量2. 氮的化合物及其在生物体内的作用3. 氮的供给方式（DNA、蛋白质等）教学步骤：第一步：引入介绍氮在生态系统中的重要性以及氮元素的循环过程第二步：氮的固定1. 讲解氮的固定方式包括生物固定和非生物固定2. 生物固定是通过哪些微生物实现的3. 非生物固定是指哪些方式第三步：氮的生物转化1. 概述氮的生物转化包括氮的互变和氮的腐解等2. 生物转化的过程及其在生态系统中的作用第四步：氮的硝化1. 详细讲解氮的硝化过程2. 解释硝化细菌在氮循环中的重要性第五步：氮的脱氮1. 分析氮的脱氮过程及其影响2. 探讨氮的脱氮过程对生态系统的意义第六步：总结与拓展回顾氮的循环过程，并讨论氮对生态系统的影响和重要性课堂活动：1. 小组讨论：请学生分组讨论氮循环对生态系统的影响2. 实验演示：进行氮元素的固定实验，让学生亲身体验固定过程3. 视频观看：播放相关视频，加深学生对氮循环的理解课后作业：1. 阅读相关资料，进一步了解氮的循环过程2. 撰写一篇短文，总结氮在生态系统中的作用和意义评价方式：1. 课堂表现评价：包括参与讨论、实验表现等2. 作业评价：对学生的写作能力和对氮循环的理解程度进行评价拓展延伸：1. 化学实验：设计氮的生物固定实验，深入了解其固定机制2. 研究文献：阅读相关科学文献，了解氮循环在实际生态系统中的应用教学反思：教师在讲授氮的循环过程时，要结合实际案例和生活中的例子，让学生更加深入地理解氮对生态系统的重要性。

同时，通过教学活动和实验，激发学生对化学知识的兴趣，提高他们的学习积极性。

第2节 氮的循环第1课时自然界中氮的循环 氮的氧化物————————————————————————————————————— [课标要求]1．通过自然界中氮的循环，了解氮循环的基本过程，认识氮循环中的重要物质。

2．了解氮气的性质，了解氮的固定的相关知识。

3．了解氮的氧化物(一氧化氮和二氧化氮)的物理性质和化学性质，了解自然界中形成硝酸的过程。

,1．氮的固定是指使空气中游离态的氮转化为含氮化合物。

2．工业合成氨反应的特点：高温、高压、催化剂、可逆反应。

3．一氧化氮是无色、无味、有毒、难溶于水的气体，在空气中迅速变 成红棕色。

4．二氧化氮是红棕色、有刺激性气味、有毒、能与水反应的气体。

5．主要的化学方程式：2NO ＋O 2===2NO 2 3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO N 2＋3H 2高温、高压催化剂2NH 3自然界中氮的循环 氮气1．氮元素的存在及应用(1)氮元素在自然界中的存在形式：游离态和化合态。

(2)氮原子最外电子层有5个电子，在反应中易得3个 电子，显－3价。

(3)氮元素有多种价态：－3、0、＋1、＋2、＋3、＋4、＋5。

(4)氮元素是一种营养元素，是组成蛋白质的重要元素。

2．自然界中氮的循环 3．人类活动对氮循环的影响(1)氮气―――――――→化学方法氨―→氮肥、硝酸等含氮化合物。

(2)燃烧反应产生的氮氧化物参与氮的循环。

4．氮气的物理性质在通常状况下，氮气是一种无色、无味、不溶于水的气体，密度与空气相近，约占空气体积的78%。

[特别提醒] N2和CO的相对分子质量相同，与空气接近，故N2、CO的密度与空气接近，实验室只能用排水法收集。

5．氮气的化学性质(2)工业上常用氮气和氢气反应合成氨，此反应是可逆反应。

[特别提醒] (1)氮分子中两个氮原子之间存在很强的作用力，故N2性质很稳定。

(2)可逆反应必须满足“两同”：①相同条件；②正反方向同时进行。

6．氮的固定(1)概念：使空气中游离态的氮转化为化合态氮的过程。

高一化学自然界中的元素氮的循环一. 教学内容：第3章第2节氮的循环二. 教学目的1. 能简要说明氮循环的基本过程，知道固氮的本质以及生物固氮和人工固氮这两种固氮形式。

2. 了解氮循环过程中的重要物质以及人类活动对氮循环和环境的影响（知道酸雨、光化学烟雾和富营养化等环境问题）3. 能列举含氮元素的单质及其化合物了解氮气、氨气、铵盐及硝酸的主要物理性质和化学性质，知道NH4的检验方法和氨气的实验室制法，能书写相关反应的化学方程式。

三. 教学重点、难点氮气、氨、铵盐和硝酸的性质四. 知识分析空气中的主要物质？植物生长需要的主要元素？（一）氮在自然界中的循环和存在形式1. 氮元素在自然界中的存在形式自然界中氮元素存在的形式一种是游离态，如N2，一种是化合态，如铵盐、硝酸盐、氨、蛋白质等。

2. 氮在自然界中的循环（1）氮在自然界中的循环的基本过程自然界里，空气的氮气转化为植物可以直接吸收含氮化合物的两种主要形式，豆科植物的根瘤菌把N2转化为硝酸盐；闪电使少量N2与O2化合生成NO，随之变为硝酸随降水进入土壤和水体。

植物的根从土壤中吸收铵盐、硝酸盐，经过复杂的生物转化，形成了各种氨基酸，氨基酸最后变成蛋白质。

动物以植物为食而获得植物蛋白，并将其转化为动物蛋白，动物遗体中的蛋白质被微生物分子分解成铵离子、硝酸根和氨，又回到了土壤和水体中，被植物再次吸收利用。

（2）氮循环的重要意义由于存在着氮元素的循环，其他生命元素的循环，以及水的循环，地球的生命才生生不息，生机勃勃。

（二）氮循环的重要物质及其变化1. 氮气（1）物理性质无色无味的难溶于水的气体；密度比空气小，在空气中约占总体积的78%，占其它质量的75%。

（2）分子结构两个氮原子之间的强烈作用，要破坏这种牢固的结合，需要很高的能量。

常温下，N2的化学性质很不活泼，但在高温、放电、点燃等条件下能与O2、Mg、H2等反应。

（3）化学性质①与O2反应：N2+O2＝2NO ②与H2反应：N2+3H2＝2NH3③与Mg的反应：N2+3Mg＝Mg3N2温馨提示：●由于N2的化学性质不活泼，所以N2与其它物质的反应，需特别注意标明条件。

第3章第2节氮的循环一．教学目标1.知识与技能目标（1）了解自然界中的氮循环及人类活动对氮循环的影响；（2）通过了解生物固氮和人工固氮形式，认识N2、NO 、NO2的性质；（3）通过观察思考活动，认识NH3、铵盐的性质及铵态氮肥的使用问题；（4）通过观察思考活动，认识HNO3的性质。

2.过程与方法目标（1）培养学生通过观察实验现象，总结分析物质性质的能力；（2）初步体会物质的浓度对化学反应产物的影响，进一步认识实验中变量控制的思想。

3.情感态度与价值观目标（1）通过介绍合成氨发展的艰辛历程，体会从实验室研究到工业生产的过程，渗透化学与技术关系的教育；（2）通过介绍酸雨，光化学烟雾和富营养化等环境问题，了解人类活动对氮循环的影响，树立保护环境的意识。

二、重点、难点重点：氮气、氮的氧化物（NO 、NO2）、氨、铵盐和硝酸的性质。

难点：硝酸的氧化性及氮元素化合价的转变。

三、教学方法实验引导法、探究法、归纳法四、教学媒介及教学素材1、教学媒体、课件；2、相关实验仪器及药品仪器:集气瓶若干、带铁夹及铁圈的铁架台、酒精灯、园底烧瓶、带玻璃管和胶头滴管的双孔橡皮塞，试管若干、试管夹、烧杯、玻璃棒、空矿泉水塑料瓶、感应圈、单孔橡皮塞、镊子、胶头滴管等；药品：酚酞试液、浓氨水、浓盐酸、氢氧化钠溶液、氯化铵固体、碳酸氢铵固体、红色石蕊试纸、浓硝酸、稀硝酸、铜丝、铁片、锌片、铝片等。

第1课时【提问】上次课后给大家布置了一项任务：查找氮循环的资料，小组合作画出氮循环图示，写出短文。

重点说明氮循环中涉及到哪些含氮元素的物质，它们是如何转化的？下面，请各小组准备交流。

【小组交流】选取二个小组作为代表在课堂上交流，其他小组的成果课后以科技小报的形式展示或收录到成长档案袋中。

【点评评价】教师点评并做好表现性评价【过渡】在氮循环中涉及到了较多重要的含氮元素的物质及其变化，下面我们一起来探讨这些物质的性质及转化。

【板书】1、氮气与氮的固定。

《氨铵盐》——鲁科版化学1（必修）第三章第2节氮的循环一、教材分析1、本节课在教材中的地位和作用在中学阶段所学的元素化合物知识中，《氨铵盐》占有极其重要的地位、《氨铵盐》安排在这章讲述，是因为它有《氧化还原反应》、《离子反应》等理论知识做指导，有元素化合物知识做基础，可起到复习、巩固和运用知识的作用。

学好氨的性质为学习硝酸的工业制法及有机化学的知识又奠定了良好的知识基础。

同时本节课又是对学生进行辨证唯物主义教育的极好教材，因为氨分子的性质更能体现“结构决定性质，性质体现结构”这一辩证唯物主义思想。

2、本节知识和能力的层次要求结构：理解物理性质：了解化学性质：综合应用用途：常识性介绍3、教学目标的确定实施素质教育是21世纪教育改革的主旋律，其宗旨就是提高全民素质，为适应“应试”教育向素质教育的转轨，教学的任务已不仅仅局限于向学生传授系统的理论知识，而是通过符合学生认识规律的教学过程，使学生在掌握一定知识的基础上，智力得到开发，能力得到培养，思维得到启迪，同时注重激发和培养学生学习的非智力因素，培养出合格的人才。

根据课程标准及学生目前的知识水平和能力，确立本节教学目标为：（1）知识目标：了解氨的物理性质，在认识氨分子结构的基础上，掌握氨的化学性质，了解其用途（2）能力目标：培养学习对实验的观察、分析及推理能力；培养学生的空间想象能力。

（3）德育目标：通过氨的结构和性质的关系对学生进行事物是普通联系的，以及内外因关系的辩证唯物主义观点教育。

（4）创新目标：通过改进实验，培养学生创新思维；通过开放性问题的是出，培养学生发散思维。

4、重点、难点的确立及依据依据本节知识在教材中的地位及作用，教学大纲的要求和学生已有的知识基础和能力，确立重点：氨的化学性质难点：氨和水的反应二、分析学生情况，渗透学法指导学生已经学习了《离子反应》、《氧化还原反应》的有关知识，对于元素化合物的学习方法已初步掌握，这对氨气的学习奠定了良好的基础。

山东科学技术出版社必修1
第3 章自然界中的元素
第2 节氮的循环(第三课时)
授课教师:
本节课基于化学学科核心素养的培养，在教学设计中更多地由事实性
知识向过程性知识和基本观念的形成转移，也就是更重视对知识本质的理解。

同时本节课以化学实验为载体，让学生自主开展探究活动，希望学生自觉根据科学探究程序进行化学实验，并学会用科学探究的方式来分析处理化学实验问题。

教师有目的地引导学生依据探究程序做尝试性探究，最后逐步过渡到放手让学生自主地开展探究活动。

【教学过程】
【板书设计】
硝酸
一、物理性质：纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，比水重，能溶于水。

二、化学性质：
1.不稳定性：4 HNO3==2 H2O +4 NO2↑ + O2 ↑
2.强氧化性
（1）与浓硝酸反应：Cu + 4HNO3 ==Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O
（2）与稀硝酸反应：3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O
三、硝酸的用途：氮肥，染料、炸药等。

第2节氮的循环【教学目标】1、了解氮循环的基本过程，认识氮循环过程中的重要物质；通过了解生物固氮和人工固氮方式，认识氮气在一定条件下能够与氧气氢气发生反应。

2、掌握一氧化氮和二氧化氮的性质。

了解自然界中形成硝酸的过程。

3、认识氨气的溶解性、氮气与水的反应及氨的还原性。

通过认识铵盐的性质，了解铵态氮肥的生产使用问题。

4、通过了解人类活动对氮循环的影响，知道酸雨、光化学烟雾和富营养化等环境问题，了解如何减少氮氧化物的排放，树立环境保护的意识。

【教学重点】知识重点：1、氮的固定方式；2、N2、NO2、NO、NH3、NH4+、HNO3的性质及应用；3．人类活动对氮循环的影响。

方法重点：应用氮循环中的各类物质间的反应关系和氧化还原反应，探讨物质的性质、以及含有相同元素的物质之间的相互转换。

【教学难点】氮循环中的重要物质硝酸及其氧化性。

【教学时间】3课时【教学过程】第三课时【思考】1、硝酸、盐酸、硫酸是工业三大强酸，硝酸与其它酸相比有哪些重要的特性？2、人类活动对自然界氮的循环和环境产生了哪些影响？【板书】3、硝酸及其应用【展示】展示硝酸试剂瓶，观察。

【归纳】物理性质：纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。

98％以上的硝酸在空气中发雾。

【板书】化学性质：【讲解】硝酸除了具有酸的通性以外，还有以下特性：受热或见光【思考】久置的浓硝酸常呈黄色，为什么？【板书】①不稳定性。

【边讲边板书】硝酸受热或见光易分解，化学方程式为：4HNO 3 4NO 2↑+O 2↑+2H 2O ，因此硝酸应保存在棕色色瓶里，放在阴凉处；浓硝酸分解出的NO 2部分溶于硝酸而呈黄色。

【思考】为什么可用铝制容器来盛浓硝酸？【板书】②强氧化性。

【讲解】硝酸能与除金、铂、钛以外的大多数金属反应，产物与硝酸的浓度有关。

通常，浓硝酸与金属反应生成的气体主要是NO 2，稀硝酸与金属反应生成的气体主要是NO 。

铜与浓硝酸、稀硝酸的反应：【板书】Cu+4NHO 3(浓)=Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O3Cu+8HNO 3(稀)=3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O【讲解】在常温下，铁、铝等金属能与稀HNO 3反应，但在浓HNO 3中发生钝化现象，故可用铝制容器来盛浓硝酸。