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视频标签：氮的循环
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视频课题：高中化学鲁科版必修一第三章第二节氮的循环（第一课时）福建省 - 龙岩教学设计
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高中化学鲁科版必修一第三章第二节 氮的循环（第一课时） 福建省 - 龙岩教学设计
第三章第二节氮的循环（第1课时）教学设计
●设计背景及理念
为更好体现信息技术与高中化学教学的融合，突出数字教育资源在高中化学课堂教学中的运用，结合我校信息技术和数字教育资源硬件条件实际、学生使用信息技术的能力水平及高中化学元素化合物内容的教学要求，本课教学设计在基于高中化学新课程理念及学生化学学科观念培养的基础上，突出信息技术与高中化学课堂教学设趣激情的整合、信息技术与创设问题情境促进学生自主学习的整合、信息技术与创设实验情境促进学生主动探究实验的整合、信息技术与化学概念教学的整合，通过合理、灵活地运用信息技术和数字教育资源，激发学生学习热情，促进学生的自主学习、主动探究、主动发展，培养学生的化学学科观念，让高中化学课堂教学简约高效。
●课程标准、教材分析及学生分析
高中化学课程标准指出：高中化学课程应着眼于提高学生的科学素养，使学生具备适应现代生活和发展所必需的化学知识、技能、方法、态度和价值观，使学生进一步认识化学的基本观念和基本方法，形成科学的世界观。从学生已有的经验和将要经历的社会生活实际出发，帮助学生认识化学与生活的密切关系，关注人类面临的与化学相关的社会问题，培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力。通过以化学实验为主的多种多样的探究活动，使学生能够体验科学研究的过程，从而激发学生学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学生学习方式的转变，实现在实践中培养学生的创新精神和实践能力。
本节选自鲁科版必修一第三章第二节，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部分，本节内容不仅为以后元素周期律和元素周期表的学习奠定了基础，而且进一步巩固和深化了氧化还原反应、离子反应理论，培养学生学以致用的能力。同时教材在知识安排上尽量是知识与生活生产相结合，理论与实际相结合，这有利于激发学生学习化学的兴趣，培养和发展学生的各项能力。体现了“从生活中走进化学，再用化学去指导生活”的理念。
对学生而言，就知识层面看，学生通过初中和必修一前面章节内容的学习，已具备了一定的元素和化合物知识，也学习了氧化还原反应及离子反应内容。就方法层面看，学生进入高中后，已学习了科学探究的基本程序与方法，学习了从物质分类角度应用类比的方法学习物质的性质，本节课前，较为系统的学习了碳及其化合物内容，初步具备了学习元素化合物的一般方法。而在能力层面，高一学生已具备一些观察、分析能力和自学能力，能够独立完成一些实验。
●教学目标
| 知识与技能 | 过程与方法 | 情感态度和价值观 |
| 1了解氮循环的基本过程，认识氮循环过程中的主要物质。 | 1 培养学生阅读分析，归纳总结的能力。 | |
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2 掌握氮气，一氧化氮，二氧化氮的性质。 |
2了解物质结构决定性质，性质决定用途的主线。 3培养学生从物质类别角度和元素所处价态角度预测物质的性质。 4培养学生分析对比能力。 5培养学生实验探究能力。 6体验科学探究的一般程序与主要方法. |
1创设情境，活跃思维，激发兴趣。 2通过合成氨学习，让学生体会化学与生产，生活的紧密联系。 3通过NO的功与过，引导学生树立辩证统一思想。 4通过合成氨化学史介绍，培养学生的爱国主义精神和社会责任感。 |
| 3了解氮的固定及氮的固定的主要形式。 | 1培养学生阅读分析，归纳总结的能力。 | 2让学生体会化学与生产，生活的紧密联系。 |
| 4了解可逆反应。 |
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●教学过程| 教师活动 | 学生活动 | 设计理念、意图 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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【PPT】用PPT展示一副关于“魔鬼谷”的照片，简要描述相关故事。 【PPT】俗语“一场雷雨一场肥” “雷雨发庄稼” 【提问】这些俗语涉及到哪些化学物质，这些物质又究竟发生了哪些化学反应呢？让我们一起走入合作探究一 揭秘俗语“一场雷雨一场肥” “雷雨发庄稼” 【设问】“雷”意味着什么？ “雨”表示什么意思？ “肥”呢？ 空气中主要气体是什么？ 游离态的氮气中的氮元素能被庄稼（植物）吸收吗？ 这些游离态氮又如何转化为可被植物吸收的化合态氮的呢？ 【过渡】氧气的性质，我们知道是它是一种活泼的非金属单质，所以要解开疑惑，必须首先知道氮气的性质如何？请看学案交流研讨1 【PPT】交流研讨1 身边的氮气，你知多少？ 阅读课本P74—75内容并思考： 1 联系身边的氮气分析归纳氮气的物理性质。 2 通常情况下氮气的化学性质稳定吗？为什么？ 3 从物质所属类别角度推测氮气的主要化学性质。 4 根据氮元素所处价态，从氧化性，还原性角度预测氮气的性质。 【交流1】引导学生联系身边的氮气，归纳出氮气的物理性质。 【交流2】引导学生联系身边的氮气思考氮气的化学性质稳定性。 〔PPT〕氮气分子的结构。分析氮气分子的结构特点，指出物质结构决定性质。 〔设问〕利用氮气化学性质的稳定性，可以有哪些用途？指出物质的性质决定用途。 【交流3】引导学生从物质所属类别角度推测氮气的主要化学性质。思考主线是元素的典型物质→所属类别→通性。 【交流4】引导学生从氮元素所处价态，从氧化性，还原性角度预测氮气的性质。思考主线是元素化合价→氧化性、还原性。 〔视频〕镁在N2中燃烧 〔视频〕N2与O2放电实验 〔ppt〕N2与H2反应的化学方程式 N2＋3H2  2NH3〔设问〕什么是可逆反应？ 〔PPT〕可逆反应过程动画 强调可逆反应的特征是反应不能完全进行到底，也就是反应物不能完全转化为生成物，举例提问：为什么氯水会呈淡黄绿色？ 〔PPT〕哈伯图片。介绍合成氨化学史。 【过渡】通过对氮气性质的研究学习，我们已经知道氮气与氧气在放电条件下发生反应生成了一氧化氮。也初步了解了生成的一氧化氮又与氧气反应生成了红棕色的二氧化氮，很显然NO，NO2也不能被植物吸收，那么NO，NO2 究竟具备什么性质能进一步转化呢？让我们通过交流研讨2的实验探究来回答这个问题。 【PPT】交流研讨2 实验探究NO2、NO 的性质
【操作】 1装置固定在铁架台后，将玻璃管插入烧杯中水中（滴入3ml紫色石蕊试液）。 2打开止水夹，将注射器中的水一次性注入圆底烧瓶，观察现象。 3 关闭止水夹，换用大注射器（吸入50ml空气）往瓶内注入少量（约10ml)空气，观察现象。 4 轻轻摇动烧瓶，观察现象。重复多次注入少量（约10ml)空气并摇动，直至注入空气时无红棕色出现。此时，烧瓶内气体成份是什么？ 【过渡】通过刚才实验探究，我们已经知道了NO，NO2 的化学性质及物理性质上两种气体的颜色，那么它们还有哪些更全面的性质呢？ 【PPT】阅读课本P76内容并完成下列表格：
〔设问〕NO有毒，你能说出它的中毒原理吗？引导学生与CO比较。 〔设问〕NO被称为“信使分子”，也被评为“明星分子”。为什么会给它这么高的称号？ 〔PPT〕NO化学史 【过渡】通过对NO，NO2性质的学习，我们知道了在雷雨天气，N2和O2放电条件下生成NO，NO继续与O2反应生成 NO2，NO2与水反应生成了硝酸。请问：硝酸是否被植物直接吸收？ 【过渡】生成的硝酸随雨水降落到地面上，与土壤中的矿物质作用，形成被植物吸收的硝酸盐，这样就使土壤从空气中得到氮，促进植物的生长。从而完成了从空气中不能被植物直接吸收的游离态的氮到土壤中可以被植物直接吸收的化合态的氮（硝酸盐）。实际上这只是我们自然界中丰富的含氮元素物质循环的一小部分，那么自然界中氮的循环又有哪些方式呢?让我们继续走入学案中的合作探究二“氮的循环与氮的固定” 【PPT】阅读课本P73—74内容并思考： 1 在氮的循环中空气中氮气（游离态）可以通过哪些途径转换为氮的化合物（化合态）？ 2 氮的循环涉及的含氮物质有哪些？ 3 什么是氮的固定？氮的固定有哪几种形式？ 【PPT】展示自然界中氮的循环图片，结合图片分析归纳。 【PPT】生物固氮和工业固氮图片 引导学生了解氮的固定的概念及形式 【PPT】课堂训练 1 下列关于氮气的说法中，错误的是( ) A．氮气约占空气体积的78% B．可在氧气中燃烧，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发生反应时，氮气是氧化剂 2 NO2与水的反应可表示为：3NO2+H2O====2HNO3+NO，关于此反应的下列说法中正确的是( ) A．氮元素的化合价没有发生变化 B．NO2只是氧化剂 C．NO2只是还原剂 D．NO2既是氧化剂，又是还原剂 3 下列反应不属于氮的固定的是（ ） A N2与O2在放电条件下生成NO B N2与Mg在点燃条件下生成Mg3N2 C NO与O2反应生成NO2 D N2与H2高温高压催化剂条件下反应生成NH3 4“雷雨发庄稼”有关含氮物质的转化，请用化学方程式表示。 【PPT】课堂小结 收获方法： （1）科学探究的一般程序: 提出问题→作出假设→制定方案→ 实验探究→收集证据→形成解释→评价反思 （2）化学思维:结构决定性质，性质决定用途 （3）学习方法：比较法 知识网络化 收获知识： （1）氮的固定 （2）氮气，一氧化氮，二氧化氮的性质及转化关系 【PPT】雷雨利庄稼动画 【课后作业】另附 |
观看、倾听、思考、 进入学习状态 思考回答： 放电 水 化肥 氮气 氧气 不能 阅读，思考 联系身边的氮气，体验归纳氮气的主要物理性质：无色、无味、无毒、难溶于水的气体，密度比空气略小。 联系身边的氮气，感受氮气的化学性质稳定性。 看图，思考，理解 联系生活，体会氮气的常见用途：食品包装﹑ 灯泡等用氮气填充，做保护气，氮气充胎等。 回忆，思考，交流，讨论，归纳：氮气的化学性质 1非金属通性 ⑴与金属反应（Mg） ⑵与非金属反应（H2、O2） 2 氧化性和还原性 观看、思考，书写有关化学方程式： 3Mg＋N2  Mg3N2N2＋O2  2NO观看可逆反应动画 思考 回答： 氯气分子的颜色 倾听 ，感受合成氨化学史 学生分小组进行实验 操作，观察，体验，描述 【现象】 1喷出红色喷泉。 2 喷出液体约占圆底烧瓶体积三分之二。 3剩余气体为无色。 4圆底烧瓶内气体由无色变成红棕色 5重复出现红棕色气体后又消失。 推导，归纳出 【结论】 步骤1 2 （1）NO2易溶水。 （2）NO2与水反应生成了酸（硝酸）。 （3）NO2与水反应生成的无色气体约占烧瓶体积三分之一。 步骤3 无色气体变红棕色 （1） NO2与水反应生成了NO （2 ）3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO （3） 2NO＋O2＝2NO2 3 剩余氮气与氧气 4NO2+O2+2H2O =4HNO3 阅读 ，思考，交流，讨论，归纳。
思考，回答：与人体血红蛋白结合。 倾听 ，感受NO化学史，体会NO的功与过。 阅读思考、交流汇报: 1 (1) 根瘤菌 (2) 放电 （3）合成氨 2 铵盐 、NH3、N2、氮氧化物、HNO3、硝酸盐 3 氮的固定 （1）自然固氮 ：高能固氮 生物固氮 （2）人工固氮：合成氨 仿生固氮 思考 回答：氮的固定的概念及分类。 学生练习 学生练习 默写化学方程式 N2＋O2 2NO2NO＋O2＝2NO2 3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO 梳理，归纳。 观看：雷雨利庄稼动画。 |
导入情境简洁，真实，自然，可以瞬间激发兴趣，引发学生思考，聚敛思维，把学生很快的带入课堂场景中。 体现信息技术与高中化学课堂教学设趣激情的整合。 激发学生探究的欲望 体现信息技术与创设问题情境促进学生自主学习的整合 问题的设置立足学生的实际，联系生活，难度适合，注重理论指导、方法指导。 培养学生从物质类别角度和元素所处价态角度预测物质的性质。 了解氮气的物理性质 培养学生物质结构决定性质，性质决定用途的化学思维。 体会化学与生活的紧密联系 培养学生从物质类别角度角度预测物质的性质。初步形成化学学科的分类观。 培养学生从物质元素所处价态角度预测物质的性质。巩固氧化性，还原性的概念。 培养学生观察能力、实验能力 实验室条件不方便制取收集氮气，N2与O2放电实验实验条件要求高时间较长，充分发挥信息技术与数字化资源作用，选用视频播放实验。 播放可逆反应动画过程，体现信息技术与化学概念教学的整合。 联系新置氯水的淡黄绿色，不仅有利于对可逆反应概念的理解，也有助于对新置氯水成分的深入了解。 让学生体会化学与生产的联系。 培养学生的爱国主义精神和社会责任感，形成化学学科价值观。 体现信息技术与创设实验情境促进学生主动探究实验的整合。 体验感受NO2、NO 的性质，培养学生的实验能力，形成化学学科的实验观。 培养学生由现象推导结论的逻辑性，严谨性，科学性。 培养学生的科学思维能力。 引导学生从定性和定量角度对实验进行探究 挖掘实验资源，推导出 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 创新实验，用注射器完成注入水及空气，最后剩余气体为氮气与氧气，树立学生的绿色化学观念。 体现信息技术与创设问题情境促进学生自主学习的整合 学以致用 明确NO中毒原理 树立辩证统一思想，初步形成化学学科的价值观。 体现信息技术与创设问题情境促进学生自主学习的整合 问题的设置简明灵动，为氮的固定做好知识铺垫。 了解氮循环的基本过程，认识氮循环过程中的主要物质。 培养学生通过阅读分析、归纳总结的能力 了解氮的固定 体现信息技术与课堂练习的整合 巩固氮气性质，复习氧化剂，还原剂概念。 课堂练习的设置从教学目标出发，简明，难度适宜又有层次性，达到对新课学习内容及时巩固提高的目的 复习巩固氧化剂，还原剂概念。 巩固氮的固定概念。 熟练化学方程式的书写。 学以致用，形成知识网 课堂小结简洁清晰，重点突出，从科学探究的一般程序、化学思维、学习方法、收获知识等角度进行。 首尾呼应，结束本节课。 |
Mg3N22NO| 实验目的 | 探究NO2、NO的性质 |
| 实验用品 | 圆底烧瓶（125ml,充满NO2）注射器（60ml一个、20ml一个），烧杯，长导管，止水夹，水，紫色石蕊试液。 |
| 实验方案 | 让NO2与H2O反应在圆底烧瓶中进行，形成喷泉实验，对产物进行定性定量验证。继续多次往烧瓶注入空气后摇动，进行实验拓展（4NO2+O2+2H2O =4HNO3），并让烧瓶最后剩余氮气与氧气，绿色环保。 |
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 1装置固定在铁架台后，将玻璃管插入烧杯中水中（滴入3ml紫色石蕊试液）。 | ||
| 2打开止水夹，将注射器中的水一次性注入圆底烧瓶，观察现象。 | ||
| 3 关闭止水夹，换用大注射器（吸入50ml空气）往瓶内注入少量（约10ml)空气，观察现象。 | ||
| 4 轻轻摇动烧瓶，观察现象。重复注入少量空气并摇动，直至注入空气时无红棕色出现。此时，烧瓶内气体成份是什么？ |
| 物质 | NO | NO2 |
| 颜色 | ||
| 气味 | ||
| 状态 | ||
| 溶解性 | ||
| 毒性 | ||
| 化性 | ||
| 其他 |
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
