化學(xué)必修一第三章第二節(jié)——氮的循環(huán)

1、魯科版化學(xué)必修一第三章第二節(jié)氮的循環(huán)【設(shè)計(jì)背景及理念】為更好體現(xiàn)信息技術(shù)與高中化學(xué)教學(xué)的融合，突出數(shù)字教育資源在高中化學(xué)課堂教學(xué)中的運(yùn)用，結(jié)合我校信息技術(shù)和數(shù)字教育資源硬件條件實(shí)際、學(xué)生使用信息技術(shù)的能力水平及高中化學(xué)元素化合物內(nèi)容的教學(xué)要求，本課教學(xué)設(shè)計(jì)在基于高中化學(xué)新課程理念及學(xué)生化學(xué)學(xué)科觀念培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，突出信息技術(shù)與高中化學(xué)課堂教學(xué)設(shè)趣激情的整合、信息技術(shù)與創(chuàng)設(shè)問題情境促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的整合、信息技術(shù)與創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境促進(jìn)學(xué)生主動探究實(shí)驗(yàn)的整合、信息技術(shù)與化學(xué)概念教學(xué)的整合，通過合理、靈活地運(yùn)用信息技術(shù)和數(shù)字教育資源，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、主動探究、主動發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)

2、學(xué)科觀念，讓高中化學(xué)課堂教學(xué)簡約高效?！窘滩姆治觥勘竟?jié)選自魯科版必修一第三章第二節(jié)，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)的元素化合物知識的重要組成部分，本節(jié)內(nèi)容不僅為以后元素周期律和元素周期表的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)，而且進(jìn)一步鞏固和深化了氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)理論，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力。同時教材在知識安排上盡量是知識與生活生產(chǎn)相結(jié)合，理論與實(shí)際相結(jié)合，這有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的各項(xiàng)能力。體現(xiàn)了“從生活中走進(jìn)化學(xué)，再用化學(xué)去指導(dǎo)生活”的理念?！緦W(xué)情分析】對學(xué)生而言，就知識層面看，學(xué)生通過初中和必修一前面章節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，已具備了一定的元素和化合物知識，也學(xué)

3、習(xí)了氧化還原反應(yīng)及離子反應(yīng)內(nèi)容。就方法層面看，學(xué)生進(jìn)入高中后，已學(xué)習(xí)了科學(xué)探究的基本程序與方法，學(xué)習(xí)了從物質(zhì)分類角度應(yīng)用類比的方法學(xué)習(xí)物質(zhì)的性質(zhì)，本節(jié)課前，較為系統(tǒng)的學(xué)習(xí)了碳及其化合物內(nèi)容，初步具備了學(xué)習(xí)元素化合物的一般方法。而在能力層面，高一學(xué)生已具備一些觀察、分析能力和自學(xué)能力，能夠獨(dú)立完成一些實(shí)驗(yàn)?！窘虒W(xué)目標(biāo)】知識與技能目標(biāo) 1 了解氮循環(huán)的基本過程，認(rèn)識氮循環(huán)過程中的主要物質(zhì)。 2 掌握氮?dú)猓谎趸?，二氧化氮的性質(zhì)。 3 了解氮的固定及氮的固定的主要形式。 4 了解可逆反應(yīng)。能力與方法目標(biāo) 1 培養(yǎng)學(xué)生閱讀分析，歸納總結(jié)的能力。 2 了解物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途的主線。 3 培

4、養(yǎng)學(xué)生從物質(zhì)類別角度和元素所處價態(tài)角度預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)。 4 培養(yǎng)學(xué)生分析對比能力。 5 培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力。 6 體驗(yàn)科學(xué)探究的一般程序與主要方法。情感態(tài)度與價值觀目標(biāo) 1 創(chuàng)設(shè)情境，活躍思維，激發(fā)興趣。 2 通過合成氨學(xué)習(xí)，讓學(xué)生體會化學(xué)與生產(chǎn)，生活的緊密聯(lián)系。 3 通過NO的功與過，引導(dǎo)學(xué)生樹立辯證統(tǒng)一思想。 4 通過合成氨化學(xué)史介紹，培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義精神和社會責(zé)任感。【重點(diǎn)難點(diǎn)】 知識與技能的重點(diǎn)、難點(diǎn)：N2、NO和NO2的性質(zhì)。過程與方法的重點(diǎn)、難點(diǎn)：通過實(shí)驗(yàn)探究分析解決問題的能力?！窘虒W(xué)設(shè)計(jì)】【導(dǎo)入】創(chuàng)設(shè)情景新課引入 .【PPT】用PPT展示一副關(guān)于“魔鬼谷”的照片，簡要描述相關(guān)

5、故事?！綪PT】俗語“一場雷雨一場肥” “雷雨發(fā)莊稼”【提問】這些俗語涉及到哪些化學(xué)物質(zhì)，這些物質(zhì)又究竟發(fā)生了哪些化學(xué)反應(yīng)呢？讓我們一起走入合作探究一揭秘俗語“一場雷雨一場肥” “雷雨發(fā)莊稼”【設(shè)問】“雷”意味著什么？ “雨”表示什么意思？ “肥”呢？ 空氣中主要?dú)怏w是什么？ 游離態(tài)的氮?dú)庵械牡啬鼙磺f稼（植物）吸收嗎？ 這些游離態(tài)氮又如何轉(zhuǎn)化為可被植物吸收的化合態(tài)氮的呢？【過渡】氧氣的性質(zhì)，我們知道是它是一種活潑的非金屬單質(zhì)，所以要解開疑惑，必須首先知道氮?dú)獾男再|(zhì)如何？請看學(xué)案交流研討1【活動】交流研討1 【PPT】交流研討1 身邊的氮?dú)?，你知多少?閱讀課本P7475內(nèi)容并思考： 1 聯(lián)

6、系身邊的氮?dú)夥治鰵w納氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)。 2 通常情況下氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定嗎？為什么？ 3 從物質(zhì)所屬類別角度推測氮?dú)獾闹饕瘜W(xué)性質(zhì)。 4 根據(jù)氮元素所處價態(tài)，從氧化性，還原性角度預(yù)測氮?dú)獾男再|(zhì)?！窘涣?】引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系身邊的氮?dú)猓瑲w納出氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)。【交流2】引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系身邊的氮?dú)馑伎嫉獨(dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定性。PPT氮?dú)夥肿拥慕Y(jié)構(gòu)。分析氮?dú)夥肿拥慕Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)，指出物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。 設(shè)問利用氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)的穩(wěn)定性，可以有哪些用途？指出物質(zhì)的性質(zhì)決定用途。【交流3】引導(dǎo)學(xué)生從物質(zhì)所屬類別角度推測氮?dú)獾闹饕瘜W(xué)性質(zhì)。思考主線是元素的典型物質(zhì)所屬類別通性?！窘涣?】引導(dǎo)學(xué)生從氮元素所處價態(tài)，從氧化性，還原性角度

7、預(yù)測氮?dú)獾男再|(zhì)。思考主線是元素化合價氧化性、還原性。 視頻鎂在N2中燃燒 視頻N2與O2放電實(shí)驗(yàn)pptN2與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式 N23H2=2NH3設(shè)問什么是可逆反應(yīng)？PPT可逆反應(yīng)過程動畫 強(qiáng)調(diào)可逆反應(yīng)的特征是反應(yīng)不能完全進(jìn)行到底，也就是反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物，舉例提問：為什么氯水會呈淡黃綠色？PPT哈伯圖片。介紹合成氨化學(xué)史?！局v授】過渡 通過對氮?dú)庑再|(zhì)的研究學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道氮?dú)馀c氧氣在放電條件下發(fā)生反應(yīng)生成了一氧化氮。也初步了解了生成的一氧化氮又與氧氣反應(yīng)生成了紅棕色的二氧化氮，很顯然NO，NO2也不能被植物吸收，那么NO，NO2究竟具備什么性質(zhì)能進(jìn)一步轉(zhuǎn)化呢？讓我們通過交流研討

8、2的實(shí)驗(yàn)探究來回答這個問題?！净顒印拷涣餮杏? 【PPT】交流研討2實(shí)驗(yàn)探究NO2、NO的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究“NO2 、 NO的性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)用品 圓底燒瓶（125ml,充滿NO2），注射器（60ml一個， 20ml一個），燒杯，玻璃長導(dǎo)管，止水夾，水，紫色石蕊試液 。實(shí)驗(yàn)方案 讓NO2與H2O反應(yīng)及NO與氧氣反應(yīng)在圓底燒瓶內(nèi)完成，形成噴泉實(shí)驗(yàn)，對產(chǎn)物進(jìn)行性定量驗(yàn)證。通過多次往燒瓶注入空氣并搖動最終只剩余氮?dú)夂脱鯕猓龠M(jìn)行實(shí)驗(yàn)拓展的同時讓實(shí)驗(yàn)綠色環(huán)保。實(shí)驗(yàn)步驟 1裝置固定在鐵架臺后，將玻璃管插入燒杯中水中（滴入3ml紫色石蕊試液）。 2打開止水夾，將注射器中的水一次性注入圓底燒瓶，觀察現(xiàn)象。 3關(guān)

9、閉止水夾，換用大注射器（吸入50ml空氣）往瓶內(nèi)注入少量（約10ml)空氣，觀察現(xiàn)象。 4輕輕搖動燒瓶，觀察現(xiàn)象。重復(fù)多次注入少量（約10ml)空氣并搖動，直至注入空氣時無紅棕色出現(xiàn)。此時，燒瓶內(nèi)氣體成份是什么？實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 1噴出紅色噴泉。 2噴出液體約占圓底燒瓶體積三分之二。 3剩余氣體為無色。 4圓底燒瓶內(nèi)氣體由無色變成紅棕色 5重復(fù)出現(xiàn)紅棕色氣體后又消失。實(shí)驗(yàn)結(jié)論 1步驟12 （1）NO2易溶水。（2）NO2與水反應(yīng)生成了酸（硝酸）。 （3）NO2與水反應(yīng)生成的無色氣體約占燒瓶體積三分之一。 2步驟3 （1）NO2與水反應(yīng)生成了NO （2）3NO2H2O2HNO3NO （3）2NOO22N

10、O2 3步驟4 剩余氮?dú)馀c氧氣 4NO2+O2+2H2O=4HNO3【講解】實(shí)驗(yàn)的用品實(shí)驗(yàn)的步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察?！局笇?dǎo)】指導(dǎo)學(xué)生順利完成小組實(shí)驗(yàn)?！驹u價】評價學(xué)生的實(shí)驗(yàn)效果?！疽龑?dǎo)】引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象逐步推到出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。【拓展】用反應(yīng)4NO2+O2+2H2O=4HNO3設(shè)計(jì)噴泉實(shí)驗(yàn)?！局v授】過渡 通過剛才實(shí)驗(yàn)探究，我們已經(jīng)知道了NO，NO2 的化學(xué)性質(zhì)及物理性質(zhì)上兩種氣體的顏色，那么它們還有哪些更全面的性質(zhì)呢？【活動】閱讀歸納 【PPT】閱讀課本P76內(nèi)容并完成下列表格： 物質(zhì) NO NO2顏色 無色 紅棕色 氣味 無味 刺激性 狀態(tài) 氣體 氣體 溶解性 難溶于水 易溶于水 毒性 有毒 有毒

11、花性 與氧氣反應(yīng) 與水反應(yīng) 其他 信使分子 漂白作用 設(shè)問NO氣體應(yīng)如何收集？ 設(shè)問NO有毒，你能說出它的中毒原理嗎？引導(dǎo)學(xué)生與CO比較。 設(shè)問NO被稱為“信使分子”，也被評為“明星分子”。為什么會給它這么高的稱號？ PPTNO化學(xué)史【講授】過渡 通過對NO，NO2性質(zhì)的學(xué)習(xí)，我們知道了在雷雨天氣，N2和O2放電條件下生成NO，NO繼續(xù)與O2反應(yīng)生成NO2，NO2與水反應(yīng)生成了硝酸。請問：硝酸是否被植物直接吸收？ 生成的硝酸隨雨水降落到地面上，與土壤中的礦物質(zhì)作用，形成被植物吸收的硝酸鹽，這樣就使土壤從空氣中得到氮，促進(jìn)植物的生長。從而完成了從空氣中不能被植物直接吸收的游離態(tài)的氮到土壤中可以被

12、植物直接吸收的化合態(tài)的氮（硝酸鹽）。實(shí)際上這只是我們自然界中豐富的含氮元素物質(zhì)循環(huán)的一小部分，那么自然界中氮的循環(huán)又有哪些方式呢?讓我們繼續(xù)走入學(xué)案中的合作探究二認(rèn)識“氮的循環(huán)與氮的固定”【活動】合作探究二認(rèn)識“氮的循環(huán)與氮的固定” 【PPT】閱讀課本P7374內(nèi)容并思考：1在氮的循環(huán)中空氣中氮?dú)猓ㄓ坞x態(tài)）可以通過哪些途徑轉(zhuǎn)換為氮的化合物（化合態(tài)）？2氮的循環(huán)涉及的含氮物質(zhì)有哪些？3什么是氮的固定？氮的固定有哪幾種形式？【PPT】展示自然界中氮的循環(huán)圖片，結(jié)合圖片分析歸納?！綪PT】生物固氮和工業(yè)固氮圖片 引導(dǎo)學(xué)生了解氮的固定的概念及分類【活動】課堂小結(jié) 【PPT】課堂小結(jié)收獲方法：1科學(xué)探究

13、的一般程序:提出問題作出假設(shè)制定方案實(shí)驗(yàn)探究收集證據(jù)形成解釋評價反思2化學(xué)思維:結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途3學(xué)習(xí)方法：比較法知識網(wǎng)絡(luò)化收獲知識：1氮的固定可逆反應(yīng)2氮?dú)?，一氧化氮，二氧化氮的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化關(guān)系【PPT】雷雨利莊稼動畫結(jié)束本節(jié)課。【教學(xué)設(shè)計(jì)反思】 本節(jié)課的整體構(gòu)思是讓學(xué)生“從生活走進(jìn)化學(xué)、用實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)、從化學(xué)走向社會”。為此調(diào)整了教材的內(nèi)容安排，把氮的循環(huán)與氮的固定放在N2、NO、NO2的相關(guān)性質(zhì)探究后再進(jìn)行學(xué)習(xí)，讓教學(xué)的主線能更突出，教學(xué)的脈絡(luò)更加分明，以學(xué)生已有的知識和能力為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)一定梯度的探究問題、探究實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)獲取和建構(gòu)新的知識。知識層面，以揭秘俗語“一場雷雨一場肥” “雷雨發(fā)莊稼”為線索，融合了N2、NO、NO2的相關(guān)性質(zhì)，使學(xué)生掌握了N2與02、H2、Mg，NO與02，NO2與水等物質(zhì)反應(yīng)的新知識；方法與能力層面，培養(yǎng)學(xué)生分析、比較、歸納及知識網(wǎng)絡(luò)化的學(xué)習(xí)方法，逐漸形成結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途的化學(xué)思維，培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象推導(dǎo)出結(jié)論的科學(xué)思維，讓學(xué)生深刻體驗(yàn)學(xué)習(xí)科學(xué)探究的一般程序:提出問題作出假設(shè)制定方案實(shí)驗(yàn)探究收集證據(jù)形成解釋評