《氮的循环》第一课时教学设计[1].doc

《氮的循环》第一课时教学设计[1].doc

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《氮的循环》第一课时教学设计

尤溪一中　陈昌祥

一、教学设计说明

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。

《普通高中化学课程标准》要求：

能通过实验了解氮及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。

我们知道，氮是维持高等动植物生命活动的必须元素，因此，氮的循环涉及到地球上生物圈的各个方面，人类活动也在逐渐地影响到氮的循环。

所以，教材对氮气和氮的化合物的性质传授不是孤立的，而是以“氮的循环”作为载体和线索，把我们要学习的物质置于“氮的循环”这个大的背景下，这样既有利于学生掌握氮及其化合物的性质，又有利于学生认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。

本节是“自然界中的元素”中“氮的循环”中的第一课时，教材内容包括三个方面：

一是自然界中氮的循环，二是氮的固定，三是氮循环中的重要物质——N2、NO和NO2的性质。

《福建省普通高中新课程教学要求》中对这一课时教学做了具体的细化，学习要求中的知识内容和认知目标分别是：

氮气的化学性质（与氧气、氢气的反应）（C）；一氧化氮、二氧化氮的物理性质（B）；一氧化氮与氧气的反应，二氧化氮与水的反应（C）。

教学建议是：

采用自然界和生产、生活中的实例设置教学情境，对非金属及其化合物知识进行教学，进一步归纳学习、研究物质的方法和基本思路；引导学生了解自然界氮循环对维持生态平衡的作用；一氧化氮、二氧化氮在氧气的作用下与水反应转化为硝酸的定量关系不作拓展。

《2010年福建省普通高中学生学业基础会考化学学科考试大纲》中对这一课时的要求是：

氮气的化学性质（与氧气、氢气的反应）（B）；一氧化氮、二氧化氮（颜色、状态、气味；二氧化氮与水的反应）（B）；了解氮氧化物对生态环境的影响（A）。

《2009年普通高等学校招生全国统一考试福建省理科综合考试说明》中有关要求是：

了解常见非金属单质及其重要化合物的主要性质及应用。

以上不论是《普通高中化学课程标准》，还是《福建省普通高中新课程教学要求》中提到的，都是必须完成的教学目标，即是教学的“保底”任务，而不是教学的“封顶”。

鉴于我校是省一级达标学校，我所任教的高一两个班学生素质较好，本着“立足于学生适应现代生活和未来发展的需要”新课程理念，在“氮氧化物与水反应生成硝酸的定量关系”这一内容上，作适当的拓展。

本节课教学过程设计，首先是充分利用各种媒体资源，有课本、《导与练》听课手册、视频等，并进行有机融合。

其次是使学生进一步明确学习、研究元素及其化合物的方法和基本思路。

第三是通过阅读，着重培养学生搜集信息、处理信息能力。

第四是通过对“雷电发庄稼”这一自然现象的分析，培养学生分析问题、解决问题的能力。

第五是通过对教材的教学内容进行整合和概括，突出学习重点，并培养学生归纳总结能力。

第六是通过对氮氧化物溶于水生成硝酸的有关计算，通过对循环反应分析，培养学生确立“始终态”计算的思维方法，定性与定量关系的理念。

二、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、形式及所涉及的物质；

⑵．了解生物固氮和人工固氮形式，认识N2、NO、NO2的性质；

★⑶．了解氮氧化物溶于水生成硝酸的有关计算。

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的方法和基本思路；

⑵．培养学生搜集信息、处理信息的能力；

⑶．培养学生探究、观察、总结、分析问题的能力。

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．培养学生敢于质疑的精神。

三、教学重点、难点

知识与技能的重点：

N2、NO和NO2的性质。

知识与技能的难点：

氮氧化物溶于水生成硝酸的有关计算。

过程与方法的重点：

通过实验探究分析解决问题的能力。

四、教学方法

方法引导、实验观察、归纳总结。

五、教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

【播放】＜一场雷雨一场肥＞

【引入】闪电是大家非常熟悉的一种自然现象。

俗话说“一场雷雨一场肥”，雷雨过后，人们发现庄稼的长势非常好，叶子绿油油的，就像刚施了氮肥一样。

那么雷雨生成了什么肥料？

又是怎样生成的呢？

现在我们来共同学习本节课《氮的循环》。

【阅读指导】阅读课本P73～74，并思考：

1、自然界中氮循环有哪些形式？

2、氮循环中涉及到哪些含氮物质？

 【板书】（学生汇报时有意识地根据氮的化合价升降顺序书写）

铵盐 、NH3、N2、氮氧化物、HNO3、硝酸盐

【展示】

1、主要形式

⑴游离态→化合态

⑵化合态→游离态

⑶化合态→化合态

2、含氮物质

铵盐 、NH3、N2、氮氧化物、HNO3、硝酸盐

观看、倾听、思考、进入学习状态

阅读思考、小组交流、汇报结果：

⒈主要形式

（1）游离态→化合态

①豆科植物根部的根瘤菌，把空气中的氮气转变为硝酸盐等含氮化合物；

②放电条件下，与氧气结合为氮氧化合物，并随降水进入土壤和水体中；

③合成氨工厂、汽车发动机都可以将一部分氮气转化成化合态。

（2）化合态→游离态：

硝酸盐在某些细菌作用下转化成氮气。

（3）化合态→化合态：

化石燃料燃烧、森林和农作物枝叶燃烧所产生的氮氧化合物通过大气进入陆地和海洋，进入氮循环。

2．氮循环涉及到含氮物质：

N2、氮氧化物、HNO3、硝酸盐、NH3、铵盐

通过情感体验，产生

驱动力，使学生进入学习状态

培养学生通过阅读分析、归

纳总结的能力

教师活动

学生活动

设计意图

【讲述】氮循环中涉及到的含氮物质，就是氮元素的典型物质。

在学习某一元素时，必须把这种元素的典型物质、这些物质所属类别、这些物质中该元素所呈现的化合价联系起来。

【板书】典型物质、所属类别（物质通性）、元素化合价（氧化性、还原性）

【过渡】下面我们首先来学习氮元素的单质――氮气。

氮气大家并不陌生，为什么呢？

因为空气中含有大量的N2，N2占空气的78%（体积分数）。

【提问】请一位同学来描述一下，氮气的物理性质。

【展示】

一、氮气

1、物理性质

无色、无味的气体，难溶于水，比空气轻（很接近）。

【设疑】

⑴如何判断相同状况下气体密度的大小？

⑵空气中N2的质量分数是多少？

（列出计算式）。

【展示】

⑴依据气体相对分子质量大小来判断

⑵

2、化学性质

 倾听、思考

思考、描述、补充。

思考、讨论、交流。

认真听讲，做笔记。

 使学生进一步明确学习、研究元素及其化合物的方法和基本思路

 通过问题再现知识

培养学生探究问题的素养

学以致用

教师活动

学生活动

设计意图

【讲述】我们重温一下，研究元素的方法和思路。

（元素的典型物质→所属类别→通性；元素化合价→氧化性、还原性。

）

【预测】氮气的化学性质

1、非金属通性

⑴与金属反应

⑵与非金属反应（H2、O2）

2、氧化性和还原性

【讲述】物质的性质是由物质的结构决定的。

氮气分子的结构我们可以在课本P74中查到。

【强调】共用三对电子，很高的能量。

【展示】

2、化学性质

通常状况，不活泼。

一定条件，与Mg、H2、O2反应

⑴．与金属镁反应

【播放】镁在N2中燃烧

【展示】3Mg＋N2Mg3N2

Mg3N2＋6H2O＝3Mg（OH）2＋2NH3↑

【展示】

⑵与非金属反应（H2、O2）

 回忆、回答。

思考、交流、讨论、回答。

阅读、思考。

倾听。

倾听、思考。

观看、思考，书写有关化学方程式。

做笔记。

 明确学习元素及其化合物的方法和基本思路

通过问题再现知识，学以致用。

追根溯源

培养学生观察能力、实验能力

 完善知识

教师活动

学生活动

设计意图

【播放】N2与O2放电实验

【展示】

①与氧气反应

N2＋O22NO，2NO＋O2＝2NO2

②与氢气反应

N2＋3H22NH3（工业合成氨）

【阅读指导】课本P75中有关可逆反应。

【强调】相同条件和“”

【过渡】无论N2与H2反应生成NH3，还是N2与O2反应生成NO，都是将游离态氮转化为化合态氮，这个过程叫做氮的固定，简称固氮。

【展示】3、氮的固定

【展示】生物固氮和工业固氮图片

【过渡】物质的性质决定物质的用途，N2有哪些用途？

【播放】氮气的用途

【展示】

4、氮气的用途

观看、思考，书写有关化学方程式。

阅读、思考。

 回忆、回答。

思考、交流、讨论、回答。

阅读、思考。

倾听。

 培养学生观察能力

完善知识

明确学习元素及其化合物的方法和基本思路

通过问题再现知识，学以致用。

追根溯源

 完善知识

教师活动

学生活动

设计意图

【过渡】氮在自然界的循环过程中有氮的氧化物产生。

氮的氧化物种类很多，如N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。

请标注出这些氮氧化物中氮元素的化合价。

【讲述】氮元素主要化合价有－3、0、＋1、＋2、＋3、＋4、＋5。

【设问】NO和NO2是最常见的氮氧化物，大家想一想，用什么方法来学习？

【课堂练习】用表格比较NO和NO2

【展示并评价】

二、一氧化氮和二氧化氮

NO

NO2

颜色

气味

状态

溶解性

毒性

化性

其它

【播放】NO2溶于水实验

【课堂练习】用图示表示含氮物质的转化关系

【展示并评价】

【播放】动画《雷电发庄稼》

动手练习。

回答：

比较法。

阅读、思考、动手、讨论、合作、展示。

思考、完善。

观察、思考。

阅读、思考、动手、讨论、合作、展示。

复习化合价，明确氮元素的主要化合价。

明确学习方法

培养学生搜集信息、处理信息能力，独立思考与小组合作能力。

知识系统化

强化实验

培养学生归纳总结，并将知识系统化、网络化能力

教师活动

学生活动

设计意图

【展示】典型计算――氮氧化物溶于水的有关计算

《导与练》听课手册P36。

【强调】有关反应方程式

3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO

4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3

4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3

【强调】“先定性后定量”原则

【拓展】将题中NO改为NO2，剩余气体是什么？

体积为多少？

【结课】

本节学习目标：

1、氮的固定

2、N2、NO、NO2的性质及转化关系

3、氮氧化物溶于水的有关计算

本节学习方法：

1、结构决定性质、性质决定用途

2、学习物质性质的方法

3、比较法

4、知识网络化

5、先定性后定量

【作业】

《导与练》作业手册

书写有关方程式，分析化学反应原理，并进行计算。

思考。

分析化学反应原理。

并进行计算。

倾听、明确、强化、巩固。

明确并强化“先定性后定量”原则。

思维发散、一题多变。

明确学习目标、强化学习方法

六、 教学反思

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