魯科版必修1第3章第2節(jié)《氮的循環(huán)》學(xué)案

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1、 最新魯科版必修 1 第 3 章第 2 節(jié)《氮的循環(huán)》學(xué)案 一、教學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明 氮及其化合物是高中化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容 ,是學(xué)生在中學(xué)階段所學(xué)習(xí)的元素化合物知識(shí) 的重要組成部分。《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》要求：能通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解氮及其重要化合物的 主要性質(zhì) ,認(rèn)識(shí)其在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。我們知道 ,氮是維持高等動(dòng)植物生命 活動(dòng)的必須元素 ,因此 ,氮的循環(huán)涉及到地球上生物圈的各個(gè)方面 ,人類活動(dòng)也在逐漸地影響 到氮的循環(huán)。所以 ,教材對(duì)氮?dú)夂偷幕衔?的性質(zhì)傳授不是孤立的 ,而是以“氮的循環(huán)” 作為載體和線索

2、,把我們要學(xué)習(xí)的物質(zhì)置于“氮的循環(huán)”這個(gè)大的背景下 ,這樣既有利于學(xué)生 掌握氮及其化合物的性質(zhì) ,又有利于學(xué)生認(rèn)識(shí)其在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。 本節(jié)是“自然界中的元素”中“氮的循環(huán)”中的第一課時(shí) ,教材內(nèi)容包括三個(gè)方面：一 是自然界中氮的循環(huán) ,二是氮的固定 ,三是氮循環(huán)中的重要物質(zhì) —— N 2、 NO 和 NO2 的性質(zhì)。 《普通高中新課程教學(xué)要求》中對(duì)這一課時(shí)教學(xué)做了具體的細(xì)化 ,學(xué)習(xí)要求中的知識(shí)內(nèi) 容和認(rèn)知目標(biāo)分別是：氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)（與氧氣、氫氣的反應(yīng)）（ C）；一氧化氮、二氧 化氮的物理性質(zhì)（ B ）；一氧化氮與氧氣的反應(yīng) , 二氧化氮與水

3、的反應(yīng)（ C）。教學(xué)建議 是：采用自然界和生產(chǎn)、生活中的實(shí)例設(shè)置教學(xué)情境 ,對(duì)非金屬及其化合物知識(shí)進(jìn)行教學(xué) ,進(jìn) 一步歸納學(xué)習(xí)、研究物質(zhì)的方法和基本思路；引導(dǎo) 學(xué)生了解自然界氮循環(huán)對(duì)維持生態(tài)平衡 的作用；一氧化氮、二氧化氮在氧氣的作用下與水反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硝酸的定量關(guān)系不作拓展。 《 2010 年普通高中學(xué)生學(xué)業(yè)基礎(chǔ)會(huì)考化學(xué)學(xué)科考 試大綱》中對(duì)這一課時(shí)的要求是：氮 氣的化學(xué)性質(zhì)（與氧氣、氫氣的反應(yīng)）（ B ）；一氧化氮、二氧化氮（顏色、狀態(tài)、氣 味；二氧化氮與水的反應(yīng)）（ B ）；了解氮氧化物對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響（ A ）。 《 2009 年普通高等學(xué)校招生全國(guó)

4、統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合考試說(shuō)明》中有關(guān)要求是：了解常見(jiàn)非金屬單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。 以上不論是《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》 ,還是《普通高中新課程教學(xué)要求》中提到的 ,都 是必須完成 的教學(xué)目標(biāo) , 即是教學(xué)的“保底”任務(wù) ,而不是教學(xué)的“封頂”。鑒于我校是省 一級(jí)達(dá)標(biāo)學(xué)校 ,我所任教的高一兩個(gè)班學(xué)生素質(zhì)較好 ,本著“立足于學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代生活和未來(lái) 發(fā)展的需要”新課程理念 ,在“氮氧化物與水反應(yīng)生成硝酸的定量關(guān)系”這一內(nèi)容上 ,作適當(dāng) 的拓展。 本節(jié)課教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì) ,首先是充分利用各種媒體資源 ,有課本、《導(dǎo)與練》聽(tīng)課手冊(cè)、視 頻等

5、 ,并進(jìn)行有機(jī)融合。其次是使學(xué)生進(jìn)一步明確學(xué)習(xí)、研究元素及其化合物的方法和基本 思路。第三是通過(guò)閱讀 ,著重培養(yǎng)學(xué)生搜集信息、處理信息能力。第四是通過(guò)對(duì)“雷電發(fā)莊 稼”這一自然現(xiàn)象的分析 ,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。第五是通過(guò)對(duì)教材的教學(xué) 內(nèi)容進(jìn)行整合和概括 ,突出學(xué)習(xí)重點(diǎn) ,并培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)能力。第六是通過(guò)對(duì)氮氧化物溶于 水生成硝酸的有關(guān)計(jì)算 ,通過(guò)對(duì)循環(huán)反應(yīng)分析 ,培養(yǎng)學(xué)生確立“始終態(tài)”計(jì)算的思維方法 ,定 性與定量關(guān)系的理念。 二、教學(xué)目標(biāo) 1、知識(shí)與技能 目標(biāo) ⑴．了解自然界

6、中氮循環(huán)的途徑、形式及所涉及的物質(zhì)； ⑵．了解生物固氮和人工固氮形式,認(rèn)識(shí) N2 、NO 、 NO2 的性質(zhì)； ★⑶．了解氮氧化物溶于水生成硝酸的有關(guān)計(jì)算。 2、過(guò)程與方法目標(biāo) ⑴．使學(xué)生進(jìn)一步明確學(xué)習(xí)、研究元素及其化合物的方法和基本思路； ⑵．培養(yǎng)學(xué)生搜集信息、處理信息的能力； ⑶．培養(yǎng)學(xué)生探究、觀察、總結(jié)、分析問(wèn)題的能力。 3、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo) 1 / 6 ⑴．了解人類活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)的影響 ,樹(shù)立保護(hù)環(huán)境的意識(shí)； ⑵．培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑的精神。 三、教學(xué)重點(diǎn)、

7、難點(diǎn) 知識(shí)與技能的重點(diǎn)： N 2、 NO 和 NO 2 的性質(zhì)。 知識(shí)與技能的難點(diǎn)：氮氧化物溶于水生成硝酸的有關(guān)計(jì)算。 過(guò)程與方法的重點(diǎn)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究分析解決問(wèn)題的能力。 四、教學(xué)方法 方法引導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)觀察、歸納總結(jié)。 五、教學(xué)過(guò)程 教師活動(dòng) 【播放】＜一場(chǎng)雷雨一場(chǎng)肥＞ 【引入】閃電是大家非常熟悉的一種自然現(xiàn)象。俗話說(shuō)“一場(chǎng)雷雨一場(chǎng)肥” ,雷雨過(guò)后 ,人們發(fā)現(xiàn)莊稼的長(zhǎng)勢(shì)非常好 ,葉子綠油油的 ,就像剛施了氮肥一樣。那么雷雨生成了什么肥料？又是怎樣生成的呢？現(xiàn)在我們來(lái)共同學(xué)習(xí)本節(jié)課《氮的循環(huán)》。 【閱讀指導(dǎo)】閱讀課本 P73～

8、 74,并思考： 1、自然界中氮循環(huán)有哪些形式？ 2、氮循環(huán)中涉及到哪些含氮物質(zhì)？ 【板書(shū)】（學(xué)生匯報(bào)時(shí)有意識(shí)地根據(jù)氮的化合價(jià)升降順序書(shū)寫(xiě)） 銨鹽 、 NH 3、 N2、氮氧化物、 HNO 3、硝酸鹽 【展示】 1、主要形式 ⑴游離態(tài) → 化合態(tài) ⑵化合態(tài) → 游離態(tài) ⑶化合態(tài) → 化合態(tài) 2、含氮物質(zhì) 銨鹽 、 NH 3、 N2、氮氧化物、 HNO 3、硝酸鹽  學(xué)生活動(dòng) 觀看、傾聽(tīng)、思考、進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài) 閱讀思考、小組交流、匯報(bào)結(jié)果： ⒈主

9、要形式 （ 1）游離態(tài) → 化合態(tài)①豆科植物根部的根瘤菌 ,把空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}等含氮化合 物； ②放電條件下 ,與氧氣結(jié)合為氮氧化合物 ,并隨降水進(jìn)入土壤和水體中；③合成氨工廠、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)都可以將一部分氮?dú)廪D(zhuǎn)化成化合態(tài)。 （ 2）化合態(tài) → 游離態(tài)：硝酸鹽在某些細(xì)菌作用下轉(zhuǎn)化成氮?dú)狻? （ 3）化合態(tài) → 化合態(tài)：化石燃料燃燒、森林和農(nóng)作物枝葉燃燒所產(chǎn) 生的氮氧化合物通過(guò)大氣進(jìn)入陸地和海洋 ,進(jìn)入氮循環(huán)。 2．氮循環(huán)涉及到含氮物質(zhì)： N 2、氮氧化物、 HNO 3、硝酸鹽、 NH 3、銨鹽  設(shè)計(jì)意圖 通過(guò)情感

10、 體驗(yàn) ,產(chǎn)生 驅(qū)動(dòng)力 ,使 學(xué)生進(jìn)入 學(xué)習(xí)狀態(tài) 培養(yǎng)學(xué)生 通過(guò)閱讀 分析、歸 納總結(jié)的 能力 教師活動(dòng) 【講述】氮循環(huán)中涉及到的含氮物質(zhì) ,就是氮元素的典型物質(zhì)。在學(xué)習(xí)某一 元素時(shí) ,必須把這種元素的典型物質(zhì)、這些物質(zhì)所屬類別、這些物質(zhì)中該元素所呈現(xiàn)的化合價(jià)聯(lián)系起來(lái)。 【板書(shū)】典型物質(zhì)、所屬類別（物質(zhì)通性）、元素化合價(jià)（氧化性、還原性）  學(xué)生活動(dòng) 傾聽(tīng)、思考  設(shè)計(jì)意圖 使學(xué)生進(jìn)一 步明確學(xué) 習(xí)、研究元 素及其化合 物的方

11、法和 基本思路 2 / 6 【過(guò)渡】下面我們首先來(lái)學(xué)習(xí)氮元素的單質(zhì)――氮?dú)?。氮?dú)獯蠹也⒉荒吧?,為什么呢？因?yàn)榭諝庵泻写罅康?N2,N 2 占空氣的 78%（體積分?jǐn)?shù)）。 【提問(wèn)】請(qǐng)一位同學(xué)來(lái)描述一下 ,氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)。 【展示】 一、氮?dú)? 1、物理性質(zhì) 無(wú)色、無(wú)味的氣體 ,難溶于水 ,比空氣輕（很接近）。 【設(shè)疑】 ⑴如何判斷相同狀況下氣體密度的大??？⑵空氣中 N2 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（列出計(jì)算式）。 【展示】 ⑴依據(jù)氣體相對(duì)分子質(zhì)量大小來(lái)判斷 ⑵ 0.78mol

12、28g / mol 1mol 29 g / mol 2、化學(xué)性質(zhì) 教師活動(dòng) 【講述】我們重溫一下 ,研究元素的方法和思路。（元素的典型物質(zhì)→所屬類別→通性；元素化合價(jià)→氧化性、還原性。）  通過(guò)問(wèn)題再 現(xiàn)知識(shí) 思考、描述、補(bǔ) 充。 培養(yǎng)學(xué)生探 思考、討論、交 究問(wèn)題的素 流。 養(yǎng) 學(xué)以致用 認(rèn)真聽(tīng)講 ,做筆 記。 學(xué)生活動(dòng) 設(shè) 計(jì)意圖 回憶、回答。 明確學(xué)習(xí)

13、元素及 其化合物的方法 和基本思路 【預(yù)測(cè)】氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì) 1、非金屬通性 ⑴與金屬反應(yīng) ⑵與非 金屬反應(yīng)（ H2、 O2） 2、氧化性和還原性 【講述】物質(zhì)的性質(zhì)是由物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定的。氮?dú)夥肿拥慕Y(jié)構(gòu)我們可以在課本 P74 中查到?！緩?qiáng) 調(diào)】共用三對(duì)電子 ,很高的能量。 【展示】 2、 化學(xué)性質(zhì) 通常狀況 ,不活潑。一定 條件 ,與 Mg、 H2、O2 反 應(yīng) ⑴．與金屬鎂反應(yīng) 【播放】鎂在 N 2 中燃燒  思考、交流、討論、回答。 閱讀、思考。

14、 傾聽(tīng)。 傾聽(tīng)、思考。 觀看、思考 ,書(shū)寫(xiě)有關(guān)化學(xué)方程式。  通過(guò)問(wèn)題再現(xiàn)知 識(shí) ,學(xué)以致用。 追根溯源 培養(yǎng)學(xué)生觀察能 力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰? 3 / 6 點(diǎn)燃 【展示】 3Mg ＋N 2 Mg 3N2 Mg 3N2＋6H 2O＝ 3Mg(OH) 2＋ 2NH 3↑ 【展示】 ⑵與非金屬反應(yīng)（ H2、 O2） 教師活動(dòng) 【播放】 N2 與 O2

15、放電實(shí)驗(yàn) 【展示】 ①與氧氣反應(yīng) 放電 N2＋ O2 2NO,2NO ＋ O2＝ 2NO 2 ②與氫氣反應(yīng) 高溫、高壓 N2＋ 3H2 催化劑 2NH 3（工業(yè)合成氨 【閱讀指導(dǎo)】課本 P75 中有關(guān)可逆反應(yīng)。 【強(qiáng)調(diào)】相同條件和“ ”  完善知識(shí) 做筆記。 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 觀看、思考 ,書(shū) 培養(yǎng)學(xué)生觀察能 寫(xiě)有關(guān)化學(xué)方 力 程式。 完善知識(shí) 閱讀、思考。 【過(guò)渡】無(wú)

16、論 N 2 與 H2 反應(yīng)生成 NH 3,還是 N2 與 O2 反應(yīng)生成 NO, 都是將游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài) 氮 ,這個(gè)過(guò)程叫做氮的固定 ,簡(jiǎn)稱固氮【展示】 3、氮的固定 高能固氮 自然固氮 生物固氮 氮的固定 合成氨 人工固氮 仿生固氮等 【展示】生物固氮和工業(yè)固氮圖片 【過(guò)渡】物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途 ,N2 有哪些用途？ 【播放】氮?dú)獾挠猛? 【展示】 4、氮?dú)獾挠?途  回憶、回答。 思考、交流、討論、回答。 閱讀、思考。 傾聽(tīng)。 

17、 明確學(xué)習(xí)元素及 其化合物的方法 和基本思路 通過(guò)問(wèn)題再現(xiàn)知 識(shí) ,學(xué)以致用。 追根溯源 完善知識(shí) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 【過(guò)渡】氮在自然界的循環(huán)過(guò)程中有氮的氧化物 動(dòng)手練習(xí)。 產(chǎn)生。氮的氧化物種類很多 ,如 N 2O、 NO、 N2O3、 NO 2、N2O4、 N2O5 等。請(qǐng)標(biāo)注出這些氮氧化物中氮元素的化合價(jià)。 【講述】氮元素主要化合價(jià)有－ 3、 0、＋ 1、＋ 2、＋ 3、＋ 4、＋ 5。 回答：比較 【設(shè)問(wèn)】 NO 和 N O2 是最常見(jiàn)的氮氧化物

18、,大家想 法。 一想 ,用什么方法來(lái)學(xué)習(xí)？  設(shè)計(jì)意圖 復(fù)習(xí)化合價(jià) ,明確 氮元素的主要化 合價(jià)。 明確學(xué)習(xí)方法 4 / 6 【課堂練習(xí)】用表格比較 NO 和 NO2 培養(yǎng)學(xué)生搜集信 【展示并評(píng)價(jià)】 閱讀、思考、 息、處理信息能 二、一氧化氮和二氧化氮 動(dòng)手、討論、 力 ,獨(dú)立思考與小 NO NO 2 合作、展示。 組合作能力。 顏色 氣味 知識(shí)系統(tǒng)化

19、 狀態(tài) 思考、完善。 溶解性 毒性 化性 其它 【播放】 NO2 溶于水實(shí)驗(yàn) 觀察、思考。 強(qiáng)化實(shí)驗(yàn) 【課堂練習(xí)】用圖示表示含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系 【展示并評(píng)價(jià)】 閱讀、思考、 培養(yǎng)學(xué)生歸納總 Mg N 2 N2O4 結(jié) ,并將知識(shí)系統(tǒng) 3 動(dòng)手、討論、 化、網(wǎng)絡(luò)化能力 N

20、H 3 N2 NO NO2HNO 3 合作、展示。 【播放】動(dòng)畫(huà)《雷電發(fā)莊稼》 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 【展示】典型計(jì)算――氮氧化物溶 于水的有關(guān)計(jì)算 書(shū)寫(xiě)有關(guān)方程式 ,分析化學(xué)反應(yīng)原 《導(dǎo)與練》聽(tīng)課手冊(cè) P36。 明確并強(qiáng) 理 ,并進(jìn)行計(jì)算。 化“先定 【強(qiáng)調(diào)】有關(guān)反應(yīng)方程式 性后定 3NO2 ＋H2O＝ 2HNO 3＋ NO 量”原 4NO＋ 3O 2＋2H 2O＝ 4H

21、NO 3 則。 4NO2 ＋O2＋ 2H2O＝4HNO 3 思考。 【強(qiáng)調(diào)】“先定性后定量”原則 分析化學(xué)反應(yīng)原理。并進(jìn)行計(jì)算。 【拓展】將題中 NO 改為 NO2,剩余 氣體是什么？體積為多少？ 思維發(fā) 散、一題 【結(jié)課】 多變。 傾聽(tīng)、明確、強(qiáng)化、鞏固。 本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1、氮的固定 明確學(xué)習(xí) 2、 N2、 NO、 NO2 的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化關(guān) 目標(biāo)、強(qiáng) 系 化學(xué)習(xí)方 3、氮氧化物溶于水的有關(guān)計(jì)算 法

22、 本節(jié)學(xué)習(xí)方法： 1、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途 2、學(xué)習(xí)物質(zhì)性質(zhì)的方法 3、比較法 4、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)化 5、先定性后定量 【作業(yè)】 《導(dǎo)與練》作業(yè)手冊(cè) 5 / 6 六、 教學(xué)反思 6 / 6