第三章第二节氮的循环教学案

氮的循环

一、课标研读：

1、通过实验了解氮及其重要化合物的主要性质；

2、认识氮及其化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。

二、考纲解读：

1、N

2、氮的氧化物、NH

3、铵盐、HNO3的主要性质及应用；

2、氮的氧化物对环境质量的影响。

三、教材分析

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本分。这部分内容如氮的固定、氮肥，以及人们在利用含氮物质过程中对环境造成的影响等，与生产生活有着密切的联系。氮及其化合物的重要性质也是高考的热点之一。

重点：1、N2、氮的氧化物、NH3、铵盐、HNO3的主要性质；

2、培养学生通过观察实验现象总结分析物质性质的能力，并使他们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重要性。

难点：1、氮的氧化物的重要性质；

2、硝酸的氧化性。

四、教学策略

1、通过闪电这一自然现象，激发学生思考自然界中的含氮物质；通过自然界中的氮的循环，使他们了解氮循环的基本过程，认识氮循环过程中的重要物质。

2、通过了解生物固氮和人工固氮形式，使学生认识氮气在一定条件下能够与氧气、氢气发生反应，并且了解氮的固定的相关知识，如什么是氮的固定、氮的固定主要有哪些形式；了解氮的两种氧化物：一氧化氮和二氧化氮的颜色、状态、溶解性，一氧化氮与氧气的反应，二氧化氮与水的反应，了解自然界中形成硝酸的过程。

3、通过观察思考活动，使学生认识氨气的溶解性，氨气与水的反应，以及氨的还原性，如氨能够与氧气发生反应；通过认识铵盐的受热分解、铵盐与碱的反应，认识铵态氮肥的使用问题，了解它们在生产中的应用。

4、认识硝酸的强氧化性。

5、通过了解人类活动对氮的循环的影响，使学生知道酸雨、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。

五、教学计划

第一课时：氮的循环、氮的固定、N2、氮的氧化物的性质；氮的氧化物与酸雨、光化学烟雾等环境问题的的关系；

第二课时：NH3、铵盐的性质；

第三课时：硝酸的性质。

六、导学提纲

第一课时

一、自然界中氮的循环

1、氮在生物圈中的循环

2、人类的活动对氮在自然界中循环的影响

①人类通过化学方法将空气中的氮转化为氨，再根据需要将氨转化成各种含氮化合物，某些含氮化合物参与氮的循环。

②化石燃料燃烧、森林和农作物的枝叶燃烧所产生的含氮化合物通过大气进入陆地和海洋，参与氮的循环。

二、氮循环中的重要物质 1、氮气

（1）物理性质

氮气是一种无色、无味的气体，难溶于水。

（2）化学性质：化学性质不活泼，很难与其他物质发生反应。但在一定条件下能与下列物质发生反应：

与氧气反应：

与氢气的反应：

说明：可逆反应：相同条件下，同时向正反两个方向进行的反应叫做可逆反应。

与镁等金属反应： （3）氮的固定

①定义：使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的方法叫做氮的固定，简称固氮。 ②固氮类型：

2、一氧化氮和二氧化氮 （1）物理性质

（2）化学性质

①一氧化氮的化学性质： 2NO+O 2===2NO 2 说明：a ：NO 与O 2不共存；

b ：实验室只能用排水法收集NO

N 2+O 2 2NO 放电

点燃

N 2+3Mg Mg 3N 2 氮的固定

自然固氮 人工固氮 仿生固氮

高能固氮

生物固氮

合成氨 N 2+3H 2 2NH 3

高温、高压

催化剂

②二氧化氮的化学性质：

3NO2+H2O===2HNO3+NO

说明：a：该反应是N元素之间进行的氧化还原反应；

b：工业制取硝酸的原理；

c：常用差量法进行计算；

d：实验室收集NO2只能使用向上排空气法。

二氧化氮能使多种织物褪色，损坏多种织物和尼龙制品，对金属和非金属材料也具有腐蚀性。

练习：

1、充满NO2气体的试管倒立于盛满水的在水槽中，充分反应后，剩余气体约占试管体积的几分之几？

2、将20ml充满NO2和NO混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中，充分反应后，剩余气体的体积变为

10ml，求原混合气体中NO2和NO的体积各为多少？

（3）氮的氧化物与环境保护

①光化学烟雾

②硝酸型酸雨

【重点精讲】

1、NO2和O2的同时通入水中相关反应的判断与计算

涉及到的化学反应：3NO2+H2O===2HNO3+NO

2NO + O2 ===2NO2

可应用关系式：4NO2 + O2 +2H2O === 4HNO3

讨论如下：

练习：充满22

积的一半处停止了，则原混合气体中NO2和O2的体积比是多少？

2、NO和O2同时通入水中相关反应的判断与计算

涉及到的化学反应：2NO + O2 ===2NO2

3NO2+H2O===2HNO3+NO

可应用关系式：4NO+ 3O2 +2H2O === 4HNO3

讨论如下：

练习：一定条件下将等体积的NO和O2的混合于一试管中，然后将试管倒立于盛有水的水槽中，充分反应后，剩余气体是什么？剩余气体与原混合气体的体积比是多少？

第二课时

3、氨与铵态氮肥 （1）氨

①物理性质：

无色、有刺激性气味的气体；密度比空气小；极易溶于水且能快速溶解，常温、常压下，1体积水中能溶解约700体积氨气。 【喷泉实验】课本P76 ●实验装置图：

●引发实验的操作：挤压胶头滴管，打开止水夹，使少量水进入烧瓶。 ●实验现象：形成喷泉，且烧瓶内液体呈红色。（为什么会形成喷泉？） ●实验成功的关键：a ：装置气密性良好（如何检查该装置的气密性？） b ：烧瓶干燥。

●实验结论：氨气极易溶于水，且与水反应生成了使溶液显碱性的物质。 ②化学性质：

与水的反应：

说明：氨气是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体。

与HCl 气体的反应：NH 3 + HCl === NH 4Cl （课本P77实验）

与酸的反应：2NH 3 + H 2SO 4 === (NH 4)2SO 4

与氧气的反应：

（工业制硝酸的重要反应之一）

（2）铵盐

①物理性质：铵盐都是易溶于水的白色固体。 ②化学性质：

不稳定，受热易分解：

NH 3 + H 2O NH 3 ·H 2O NH 4+ + OH -

高温

催化剂

4NH 3 + 5O 2 4NO + 6H 2O NH 4HCO 3NH 3↑ +CO 2 ↑+H 2O