氮的循环 教学设计

第2节氮的循环（第一课时教学设计）

【教学目标】

1、知识与技能目标

⑴．了解自然界中氮循环的途径、认识氮循环过程中的重要物质；

⑵．了解生物固氮和人工固氮形式，认识N2、NO 、NO2的性质；

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性质基本思路；

⑵．培养学生搜集信息、处理信息的能力；

⑶．培养学生通过实验现象总结分析物质性质的能力。

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．培养学生体会氮的固定重要意义。

三、教学重点、难点

知识与技能的难点重点：N2、NO和NO2的性质。

过程与方法的重点：通过实验激发学生的兴趣开拓视野。

【教学方法】

讲授法、实验探究法、讲练结合法

【教学过程】

【导入】图片展示：饥饿非洲难民，介绍全球粮食问题，我国粮食问题，突出化学肥料的重要作用，农作物生长需要的三大肥料之一：氮肥占有重要作用。空气中含有大量氮气，如何把氮气转化为氮肥，被人类利用？

【板书】一、氮在自然界中的循环

【板书】1、生物固氮

氮的固定：使空气中游离态的氮转化为含氮化合物，简称固氮。

【图片展示】豆科类植物根瘤菌图片。根瘤菌的作用：使空气中的氮气转化为含氮化合物，为植物吸收，促进生长。

【讲解】植物只能吸收化和态的氮，所以使用的氮肥，必须通过人工合成的方法。

【讲解】 在通常状况下，由于氮分子结构稳定，氮气的化学性质不活泼，很难与其它物质发生反应。但在一定条件下，也可以与氧气、氢气等物质发生反应。

【板书】2、人工固氮

【板书】N 2+ 3H 2 2NH 3 【强调分析】可逆反应是指在相同条件下能同时向正反两个方向进行的反应。

【讲解】

NH 3然后利用生产氮肥，目前农作物的生长主要是靠人工固氮生产的氮肥。

【阅读】化学与技术，了解氨的合成。

【图片展示】新疆“魔鬼谷”，并加以介绍。

【联想·质疑】

闪电是大家非常熟悉的自然现象。你知道在雷电交加的时候，空气里的氮气和有关的含氮化合物发生了哪些化学反应？产生了哪些物质？

【板书】3、高能固氮

【思考】“雷雨发庄稼”包含了什么化学原理？

【演示实验】模拟高能固氮过程。

1、 视频播放：模拟闪电条件下N 2 +O 2

2NO

设疑：为何在三颈瓶中得到红棕色气体？

2、用改进实验装置演示：Cu 和稀硝酸反应制取NO ，探究2NO+O 2=2NO 2

3NO 2+H 2O ＝2HNO 3+NO （此过程注意实验的环保性）

【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NO 2，NO 2与雨水反应生成HNO 3，生成的HNO 3随雨浇入土壤，同土壤中的矿物质作用，形成被植物吸收的硝酸盐类，使土壤从空气中吸收养分，使庄稼受益。有关反应如下：

【板书】N 2+O 2 放电2NO （无色）；

2NO+O 2＝2NO 2 （红棕色）；

3NO 2+H 2O ＝2HNO 3+NO

2HNO 3+矿物质→硝酸盐 高温、高压

催化剂

放电

【讲解】

氮循环中的物质有多种氧化物，如N 2O 、NO 、N 2O 3、NO 2、N 2O 4等(氧化物中氮元素的化合价为＋1、＋2、＋3、＋4、＋5)。其中NO 、NO 2均为有毒毒气体，是大气污染物。NO 为无色不溶于水的气体，它与人体的血红蛋白结合的能力比CO 还强；另外，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。1992年，NO 分子被世界著名杂志Science 评为明星分子。NO 2为红棕色易溶于水的气体。在通风厨内打开盛NO 的集气瓶，会观察到无色气体迅速变为红棕色。此法可用于一氧化氮的检验

【小结1】

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧仿生固氮等合成氨人工固氮生物固氮高能固氮自然固氮氮的固定 【小结2】

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、人类的活动三方面分析氮在自然界中的循环对人类的影响.

【随堂练习】

1．下列说法不正确的是( )

A ．氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存在。

B ．氮元素是构成生命的基本元素

C ．大气、陆地和水体中的氮元素在不停的进行着氮的循环。

D ．仿生固氮是一种自然固氮

2.下列关于氮气性质的说法中,正确的是( )

A ．通常情况下,氮气的性质很不活泼

B ．可以在氧气中燃烧,生成一氧化氮

C ．通常情况下,氮气在水中的溶解度很小

D ．跟氢气在一定条件下反应是,氮气是氧化剂

3．下列变化中不属于氮的固定的是( 0

A ．工业上合成氨

B ．一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮

C ．豆科作物的根瘤菌使空气中的氮转化为氨

D ．由氨制备碳酸氢铵和硫酸铵

4．关于NO的下列叙述不正确的是( )

A．NO不溶于水，是一种大气污染物B．NO是一种红棕色的有毒气体

C．NO结合血红蛋白的能力比CO还强D．NO与氧气反应生成NO2，体现其还原性5．发射卫星的运载火箭，其推进剂引燃后发生剧烈反应，产生大量高温气体从火箭尾部喷出。引燃后产生的高温气体主要是CO2、H2O、N2、NO,这些气体均为无色，但在卫星发射现场看到火箭喷出大量红烟，产生红烟的原因是( )

A．高温下氮气遇空气生成NO2B．CO2与NO反应生成CO和CO2

C．NO与空气生成NO2D．NO和H2O反应生成H2和NO2

6．有人说，“氢气和氧气化合生成水，水可分解为氢气和氧气，所以反应：H2+O2 =2H2O为可逆反应”。你认为这句话对吗？

7.盛有NO和NO2混合气体的量筒倒立在盛有水的水槽中,过一段时间后,量筒内的气体体积减少为一半.则原混合气体中NO和NO2的体积比是( )

A .3:1

B 1:3

C 2:1

D 1:2

8.将少量的NO2气体通入过量小苏打溶液中,再将逸出的气体通过足量过氧化钠颗粒的干燥管,最后收集到的气体是( )

A. 氧气

B. 二氧化氮

C. 二氧化氮和氧

D. 二氧化氮和一氧化氮

【教学反思】