高中化学《2氮的循环(1)》优质课教学设计、教案

教学设计

一、教学目标

（一）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。

（二）过程与方法目标

培养学生通过观察实验现象，总结分析物质性质的能力；

（三）情感态度与价值观目标

通过介绍NO、合成氨等对人类的影响，加强学生合理利用自然资源的教育。

二、教学重点、难点

（一）知识上重点、难点：NO 、NO2 的性质。

（二）方法上重点、难点

培养学生通过观察实验现象总结分析物质性质的能力。

三、教学准备

（一）学生准备

1、预习第二节-氮的循环

2、查找氮循环的资料，小组合作画出氮循环图示。重点说明氮循环含氮元素的物质是如何转化的？

（二）教师准备：教学媒体、课件。

四、教学过程

导入：

【联想·质疑】俗语说“一场雷雨，一场肥”雷电是大家非常熟悉的自然现象。你知道在雷电交加的时候，空气中发生哪些化学反应？这些化学反应和所产生的物质对人类的生产和生活有什么意义？我们通过本节课来了解。

【板书】第二节氮的循环

一、氮在自然界中的循环

【阅读】阅读课本内容：一、氮在自然界中的循环，分析氮在自然界中的循环示意图。从动植物体，自然界中的雷雨放电、人类的活动三方面解析氮在自然界中的循环。

【设问】氮的循环涉及到地球上生物圈的各个方面，那么氮循环中的重要物质有哪些并发生怎样的变化呢？

【板书】二、氮循环中的重要物质

（一）氮气与氮的固定

【讲解】氮气是氮循环中的重要物质也是我们熟悉的一种物质，在大气中含量很多约占总体积的4／5,它具有怎样的化学性质呢？请同学们讨论，作出预测。

物理性质

颜色气味状态密度溶解性

无色无味气体比空气略小难溶

氮的化学性质1）与金属反应

2 ) 与非金属反应(H2、O2 )

【讲解】其实氮有多种氧化物如N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4 、N2O5 等(氧化物中氮元素的化合价为＋1、＋2、＋3、＋4、＋5)。

练习题

（二）氮的固定

概念：将空气中游离态的氮转化为含氮化合物

游离态化合态

分类

1. 自然固氮

（1）高能固氮

N2+O2 ==（放电）2NO

2NO+O2=＝2NO2

3NO2+H2O＝=2HNO3+NO

【讲解】在过程中有两种氮的氧化物NO、NO2。它们也是氮循环中的重要物质，下面我们看一下它们的性质。

NO 、NO2 物理性质

化学性质：

NO 、NO2 均为有毒气体，近几年我国一些大型城市的雾霾天气就与其有关，汽车尾气排放是主要的氮氧化物污染源。在晴朗的天气里，由于石油和煤的燃烧，汽车尾气和硝酸工厂的废气中含有一定量的NO 和NO2，NO2 和其他大气污染物在紫外线照射下，会发生一系列光化学反应，产生一种有毒的烟雾——光化学烟雾。光化学烟雾具有特殊的气味，刺激眼睛和呼吸系

统，伤害植物，并降低大气能见度形成雾霾。当然面对当前严重的空气污染我们也在利用掌握的化学知识积极的治理，例如利用NO 和CO 催化剂作用下产生无害的CO2 和N2。

另外NO 它在生物学方面有独特的作用,NO 分子作为一种传递神经信息的“信息分子” ，在使血管扩张、免疫、增强记忆力等方面有及其重要的作用。

观看NO2 与水反应视频影像，直观感受NO 、NO2 部分物理性质，观察实验现象，认识化学性质。

【讨论总结】反应现象，涉及到的反应

现象 a.红棕色气体变为无色气体

b.集气瓶中水面上升到原体积的约三分之一处

c.让集气瓶内无色气体接触到空气，又变成红棕色

d.向溶液中滴入石蕊试液变成红色。

结论 a.二氧化氮能与水反应生成无色气体一氧化氮，同时生成酸性物质；

b.一氧化氮易与氧气反应生成二氧化氮。

化学方程式2NO+O2 ==== 2NO2

3NO2+H2O ==== 2HNO3+NO

(2)生物固氮

图片展示：结合初中生物学习简单说明。

练习题

2、人工固氮

（1）工业合成氨

可逆反应：相同条件下，同时向正反两个方向进行的反应。

特点：不能进行到底，反应物、生成物同时存在

【想一想】向一个密闭容器中投入1molN2 和3molH2，能否生成2mol 的NH3？

氨合成工业发展的影响：

1、氨合成工业的发展解决了世界粮食危机

2、氨合成工业的发展使炸药的产量大大提高

哈伯：他是天使，为人类带来丰收和喜悦，是用空气制造面包的圣人；诅咒他的人说：他是魔鬼，给人类带来灾难、痛苦和死亡。

思考讨论学习知识的目的：向着造福自然和人类的方向发展。

【思考】“雷雨发庄稼”包含了什么化学原理？【引导分析】空气中氮气在高压电作用下与氧气发生化学反应生成NO，NO 与氧气反应转化成NO2，NO2 与雨水反应生成HNO3，生成的HNO3 随雨浇入土壤，同土壤中的矿物质作用，形成能被植物吸收的硝酸盐类，土壤从空气中吸收养分，使庄稼受益。有关方程式如下：

N2+O2 ==放电2NO；2NO+O2＝2NO2 ；3NO2+H2O＝2HNO3+NO

（2）仿生固氮

图片展示，简单介绍。

随堂练习

五、课堂小结：

六、布置作业：