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1、最新鲁科版必修1 第 3 章第 2 节氮的循环学案一、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
2、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 N 2、 NO 和 NO2 的性质。普通高中新课程教学要求中对这一课时教学做了具体的细化,学习要求中的知识内容和认知目标分别是：氮气的化学性质（与氧气、氢气的反应）（C）；一氧化氮、二氧化氮的物理性质（B ）；一氧化氮与氧气的反应, 二氧化氮与水的反应（C）。教学建议是：采用自然界和生产、生活中的实例设置教学情境,对非金属及其化合物知识进行教学,进一步归纳学习、研究物质的方法和基本思路；引导学生了解自然界氮循环对维持生态平衡的作用；一氧化氮
3、、二氧化氮在氧气的作用下与水反应转化为硝酸的定量关系不作拓展。 2010 年普通高中学生学业基础会考化学学科考试大纲中对这一课时的要求是：氮气的化学性质（与氧气、氢气的反应）（B ）；一氧化氮、二氧化氮（颜色、状态、气味；二氧化氮与水的反应）（B ）；了解氮氧化物对生态环境的影响（A ）。 2009 年普通高等学校招生全国统一考试理科综合考试说明中有关要求是：了解常见非金属单质及其重要化合物的主要性质及应用。以上不论是普通高中化学课程标准,还是普通高中新课程教学要求中提到的,都是必须完成 的教学目标 , 即是教学的“保底”任务,而不是教学的“封顶”。鉴于我校是省一级达标学校 ,我所任教的高一两
4、个班学生素质较好,本着“立足于学生适应现代生活和未来发展的需要”新课程理念,在“氮氧化物与水反应生成硝酸的定量关系”这一内容上,作适当的拓展。本节课教学过程设计,首先是充分利用各种媒体资源,有课本、导与练听课手册、视频等 ,并进行有机融合。其次是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。第三是通过阅读,着重培养学生搜集信息、处理信息能力。第四是通过对“雷电发庄稼”这一自然现象的分析,培养学生分析问题、解决问题的能力。第五是通过对教材的教学内容进行整合和概括 ,突出学习重点 ,并培养学生归纳总结能力。第六是通过对氮氧化物溶于水生成硝酸的有关计算,通过对循环反应分析,培养学生确立“
5、始终态”计算的思维方法,定性与定量关系的理念。二、教学目标1、知识与技能 目标了解自然界中氮循环的途径、形式及所涉及的物质；了解生物固氮和人工固氮形式,认识 N2、NO 、 NO2 的性质；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；培养学生搜集信息、处理信息的能力；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1 / 6了解人类活动对氮循环的影响,树立保护环境的意识；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：N 2、 NO 和 NO 2 的性质。知识与技能的难点：氮氧化物溶于水生成硝酸
6、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【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 、 NH 3、 N2、氮氧化物、 HNO 3、硝酸盐【展示】1、
7、主要形式游离态 化合态化合态 游离态化合态 化合态2、含氮物质铵盐 、 NH 3、 N2、氮氧化物、 HNO 3、硝酸盐学生活动观看、倾听、思考、进入学习状态阅读思考、小组交流、汇报结果：主要形式（ 1）游离态 化合态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；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；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入陆地和海洋 ,进入氮循环。2氮循环涉及到含氮物质：N
8、 2、氮氧化物、 HNO 3、硝酸盐、 NH 3、铵盐设计意图通过情感体验 ,产生驱动力 ,使学生进入学习状态培养学生通过阅读分析、归纳总结的能力教师活动【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）学生活动倾听、思考设计意图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2 / 6【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,N 2 占空气的 7
9、8%（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】如何判断相同状况下气体密度的大小？空气中 N2 的质量分数是多少？（列出计算式）。【展示】依据气体相对分子质量大小来判断 0.78mol28g / mol1mol29 g / mol2、化学性质教师活动【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。）通过问题再现知识思考、描述、补充。培养学生探思考、讨论、交究问题的素流。养学以致用认真听讲 ,做笔记。学生活动设 计意图回忆、回答。明确学习
10、元素及其化合物的方法和基本思路【预测】氮气的化学性质1、非金属通性与金属反应与非 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 反应与金属镁反应【播放】镁在N 2 中燃烧思考、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。通过问题再现知识 ,学以致用。追根溯源培养学生观察能力、实验能力3 / 6点燃【展示】 3Mg N 2 Mg 3N2 Mg 3N26H 2O
11、3Mg(OH) 2 2NH 3【展示】与非金属反应（H2、 O2）教师活动【播放】 N2 与 O2 放电实验【展示】与氧气反应放电N2 O22NO,2NO O2 2NO 2与氢气反应高温、高压N2 3H2催化剂2NH 3（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“”完善知识做笔记。学生活动设计意图观看、思考 ,书培养学生观察能写有关化学方力程式。完善知识阅读、思考。【过渡】无论 N 2 与 H2 反应生成 NH 3,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、氮的固定高能固氮自然固氮生物固氮氮
12、的固定合成氨人工固氮仿生固氮等【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】4、氮气的用 途回忆、回答。思考、交流、讨论、回答。阅读、思考。倾听。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。追根溯源完善知识教师活动学生活动【过渡】氮在自然界的循环过程中有氮的氧化物动手练习。产生。氮的氧化物种类很多,如 N 2O、 NO、N2O3、 NO 2、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。回答：比较【设问】 NO 和 N O2
13、是最常见的氮氧化物,大家想法。一想 ,用什么方法来学习？设计意图复习化合价 ,明确氮元素的主要化合价。明确学习方法4 / 6【课堂练习】用表格比较NO 和 NO2培养学生搜集信【展示并评价】阅读、思考、息、处理信息能二、一氧化氮和二氧化氮动手、讨论、力 ,独立思考与小NONO 2合作、展示。组合作能力。颜色气味知识系统化状态思考、完善。溶解性毒性化性其它【播放】 NO2 溶于水实验观察、思考。强化实验【课堂练习】用图示表示含氮物质的转化关系【展示并评价】阅读、思考、培养学生归纳总Mg N2N2O4结 ,并将知识系统3动手、讨论、化、网络化能力NH 3N2NONO2HNO 3合作、展示。【播放】
14、动画雷电发庄稼教师活动学生活动设计意图【展示】典型计算氮氧化物溶于水的有关计算书写有关方程式 ,分析化学反应原导与练听课手册P36。明确并强理 ,并进行计算。化“先定【强调】有关反应方程式性后定3NO2 H2O 2HNO 3 NO量”原4NO 3O 22H 2O 4HNO 3则。4NO2 O2 2H2O4HNO 3思考。【强调】“先定性后定量”原则分析化学反应原理。并进行计算。【拓展】将题中NO 改为 NO2,剩余气体是什么？体积为多少？思维发散、一题【结课】多变。倾听、明确、强化、巩固。本节学习目标：1、氮的固定明确学习2、 N2、 NO、 NO2的性质及转化关目标、强系化学习方3、氮氧化物溶于水的有关计算法本节学习方法：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【作业】导与练作业手册5 / 6六、 教学反思6 / 6