本節(jié)教學(xué)內(nèi)容是魯教版高中化學(xué)必修第一冊(cè)第三章第三節(jié)《氮的循環(huán)》的第一課時(shí)。該部分的教學(xué)內(nèi)容涉及到氮元素的相關(guān)知識(shí)和概念，氮的各種重要化合物的相關(guān)性質(zhì)和反應(yīng)現(xiàn)象，不同氮的化合物的用途。通過(guò)研究氮的單質(zhì)及化合物的性質(zhì)和用途，可以使我們從物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)的視角認(rèn)識(shí)物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，深化對(duì)物質(zhì)及其變化多樣性的認(rèn)識(shí)。本節(jié)安排了氮的循環(huán)、氮的固定、氮氧化物性質(zhì)這三部分內(nèi)容。通過(guò)學(xué)習(xí)這部分知識(shí)，學(xué)生將學(xué)習(xí)并掌握氮的氧化物、氮的循環(huán)及相關(guān)反應(yīng)；學(xué)習(xí)并掌握氮的單質(zhì)和氮氧化物性質(zhì)；通過(guò)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生將感受氮元素的多種化合物的不同特性和用途以及氮循環(huán)與人類活動(dòng)關(guān)系。
證據(jù)推理與模型認(rèn)知：能列舉、描述、辨識(shí)含有氮元素的典型氧化物物質(zhì)重要的物理和化學(xué)性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
宏觀辨析與微觀探析：能從物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)變化角度說(shuō)明有關(guān)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化路徑及氮的循環(huán)。
科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：能說(shuō)明氮及其化合物的應(yīng)用對(duì)社會(huì)發(fā)展的價(jià)值、對(duì)環(huán)境的影響。能有意識(shí)地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)或?qū)で笙嚓P(guān)證據(jù)參與社會(huì)性科學(xué)議題的討論。
重點(diǎn)：氮的氧化物性質(zhì)
難點(diǎn)：不同價(jià)態(tài)的氮元素轉(zhuǎn)化
實(shí)驗(yàn)用品、多媒體教學(xué)平臺(tái)
【引入】觀看雷雨視頻
閃電是大家非常熟悉的自然現(xiàn)象。你知道在電閃雷鳴的時(shí)候，空氣里的氮?dú)?、部分含氮化物分別發(fā)生了哪些反應(yīng)嗎？這些反應(yīng)產(chǎn)生了哪些物質(zhì)？這些物質(zhì)對(duì)于人類的生產(chǎn)和生活有什么意義？俗語(yǔ)說(shuō)“雷雨發(fā)莊稼”，這句話隱含著什么原理？這與我們今天學(xué)習(xí)的知識(shí)有關(guān)。
三、講授新課
【板書】
自然界中氮的循環(huán)
【展示課件】：自然界中氮的循環(huán)
引導(dǎo)、指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P106內(nèi)容，會(huì)用語(yǔ)言描述氮的循環(huán)。
在自然界中，大豆、蠶豆等豆科植物根部的根瘤菌能把空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}等含氮化合物。植物的根從土壤中吸收的銨根、硝酸根，經(jīng)過(guò)復(fù)雜的生物轉(zhuǎn)化過(guò)程形成各種氨基酸，氨基酸最后轉(zhuǎn)化成蛋白質(zhì)。動(dòng)物以植物為食物而獲得植物蛋白，并將其轉(zhuǎn)化為動(dòng)物蛋白。動(dòng)植物遺體中的蛋白質(zhì)被微生物分解成銨根、硝酸根、氨氣，又回到土壤、大氣和水體中，被植物再次吸收利用、另外，在放電條件下，空氣中少量的氨氣與氧氣化合生成氮氧化物，這些氮氧化物隨降水轉(zhuǎn)化成硝酸等進(jìn)入土壤和水體中。
【板書】大氣中氮?dú)狻跛猁}或含氮化合物→氨基酸→植物蛋白質(zhì)→動(dòng)物蛋白質(zhì)→銨根、硝酸根、氨氣→大氣、土壤等
氮?dú)?、氧氣→氮氧化合物→硝酸等→土壤、水體
【交流研討】
自然界中的氮的循環(huán)涉及許多氮及其化合物。請(qǐng)指出所列化合物的物質(zhì)類別和其中氮元素的化合價(jià)。
二、氮循環(huán)中的物質(zhì)的性質(zhì)及物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化
1、氮?dú)狻⒁谎趸?、二氧化氮性質(zhì)
展示課件：氮?dú)?、氮氧化物性質(zhì)
（1）.氮?dú)庑再|(zhì)
①物理性質(zhì)
②氮?dú)獾慕Y(jié)構(gòu)
三對(duì)共用電子對(duì)
【思考】：氮?dú)夥肿又杏腥龑?duì)共用電子對(duì)，其化學(xué)性質(zhì)如何？
【講解】氮?dú)庠诔叵禄瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，很難與其他物質(zhì)反應(yīng)。
= 3 \* GB3 ③氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)
【思考】①常溫下，氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)嗎？
②放電條件下，氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)生成了什么物質(zhì)？該反應(yīng)化學(xué)方程式是什么？哪一種物質(zhì)做氧化劑？哪一種物質(zhì)做還原劑？
在放電條件下
N2+O2 SKIPIF 1 < 0 N0 氮?dú)庾鲞€原劑，氧氣做氧化劑
（2）一氧化氮性質(zhì)
①物理性質(zhì)。
②化學(xué)性質(zhì)
一氧化氮化學(xué)性質(zhì)
2NO + O2 = 2NO2（氣體由無(wú)色變?yōu)榧t棕色，可用來(lái)檢驗(yàn)NO存在）
一氧化氮是還原劑，氧氣是氧化劑
③用途：在擴(kuò)張血管、提高免疫力、增強(qiáng)記憶力等方面有著重要作用
（3）二氧化氮性質(zhì)
① 物理性質(zhì)
②化學(xué)性質(zhì)
現(xiàn)象：
a.紅棕色氣體變?yōu)闊o(wú)色氣體；
b.集氣瓶中水面上升到原體積的約三分之一處；
c.讓集氣瓶?jī)?nèi)無(wú)色氣體接觸到空氣，又變成紅棕色；
d.向溶液中滴入石蕊試液變成紅色。
結(jié)論：二氧化氮能與水反應(yīng)生成無(wú)色氣體一氧化氮，同時(shí)生成酸性物質(zhì)。
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO →工業(yè)制取硝酸
【講解】二氧化氮有毒
二氧化氮能使多種織物褪色、損壞多種織物和尼龍制品，對(duì)金屬和非金屬材料也有腐蝕作用。
【思考】俗語(yǔ)“雷雨發(fā)莊稼” ；“一場(chǎng)雷雨一場(chǎng)肥”的原理是什么？
【板書】3.氮的固定
【思考】
①什么是氮的固定？
②氮的固定有哪些方式？
③生物固氮、閃電固氮、合成氨、仿生固氮你怎么理解？
【小結(jié)】：
（1）定義：將空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物
（2）方式：
【課堂小結(jié)】
【課堂練習(xí)】
1．下列關(guān)于氮?dú)獾恼f(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ）
A．通常情況下，氮?dú)庑再|(zhì)比較穩(wěn)定
B．可在氧氣中燃燒，生成一氧化氮
C．通常情況下，氮?dú)庠谒械娜芙舛群苄?
D．跟氫氣在一定條件下發(fā)生反應(yīng)時(shí)，氮?dú)馐茄趸瘎?
2．(2019·北京合格考)下列關(guān)于二氧化氮性質(zhì)的描述中，不正確的是 ( )
A．無(wú)色氣體
B．有刺激性氣味
C．相同條件下密度比空氣的大
D．能與水反應(yīng)
3．下列屬于人工固氮的是 ( )
A．閃電條件下N2與O2反應(yīng)
B．NH3與HCl直接化合生成NH4Cl
C．在高溫、高壓、催化劑條件下合生成NH3
D．豆科植物根瘤菌將N2轉(zhuǎn)化為含氮化合物
4．在NO2被水吸收的反應(yīng)中，發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)和發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量比為 ( )
A．3∶1 B．1∶3
C．1∶2 D．2∶1
5．實(shí)驗(yàn)室制備氣體后，在收集氣體時(shí)，往往根據(jù)氣體的性質(zhì)選擇不同的收集方法，在實(shí)驗(yàn)室制備下列氣體時(shí)，只能使用排水法收集的是 ( )
A．HCl B．CO2
C．NO D．NO2
6．俗話說(shuō)：“雷雨發(fā)莊稼”，其中涉及到下列變化：
N2 NO NO2 HNO3 硝酸鹽(氮肥)
(1)上述三步變化中，屬于氮的固定的是_____(填標(biāo)號(hào))。
(2)寫出①②③三步反應(yīng)的化學(xué)方程式。
①_____________________________________________；
②_____________________________________________；
③_____________________________________________
【參考答案】
B A C C C
6. ①，N2+O2 SKIPIF 1 < 0 N0 2NO + O2 = 2NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 顏色
氣味
狀態(tài)
溶解性
密度
無(wú)色
無(wú)味
氣體
密度比空氣稍小
難溶于水
顏色
狀態(tài)
氣味
溶解性
無(wú)色
氣態(tài)
無(wú)味
難溶于水
顏色
狀態(tài)
氣味
溶解性
紅棕色
氣態(tài)
刺激性
易溶于水

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第3節(jié) 氮的循環(huán)

版本： 魯科版 (2019)

年級(jí)： 必修 第一冊(cè)

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