《氮及其氧化物（教案）.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《氮及其氧化物（教案）.docx（5页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第五章化学生产中的重要非金属元素第一节氮及其化合物第一课时氮及其氧化物教学目标与核心素养宏观辨识与微观探析：通过氮的循环，了解氮气、一氧化氮、二氧化氮的主要性质，认识它们在生产中的 应用。证据推理与模型认知：通过观察实验，提高获取知识、分析知识、评价知识的能力，通过结构与性质之间 的关系激发学生学习化学的兴趣。科学探究与创新意识：从问题和假设出发，设计探究方案，探究一氧化氮和二氧化氮的性质，在探究中互 利合作，培养团队精神。科学精神与社会责任：激发学生透过观察探究本质的兴趣，尊重科学以发展的眼光看待科学；通过参与探 究过程，培养自身严谨的科学态度和辩证分析能力。但是，我们要通过切实可行的办法，
2、杜绝污染， 还社会一片蓝天净土。教学重难点一氧化氮和二氧化氮的化学性质，一氧化氮和二氧化氮和水的反应。以自然界中的氮循 环为情境，让学生通 过自然界中的氮循环绘 制氮元素的价类二维 图，帮助学生理解和建 立氮及其化合物的性质 和转化。引导学生通过根据氮 原子的位置，分析元素 和单质的结构，再对氮 及其单质的性质进行预 测，从微观的角度，体 会和建立结构决定性质 的化学思维。吸引学生积极主动的 参与到课堂中，主动观 察实验过程，归纳总结 一氧化氮和二氧化氮的 物理和化学性质，对氮 氧化产生更加深刻的认 识和理解，形成基本的 化学概念。通过归纳总结本节课 程内容，并通过解释“雷 雨丰庄稼”的原理，
3、将 课本内容与生活实际联 系在一起，启发学生学 习化学的积极性。教学流程设计 意图教学过程环节教师活动学生活动环节一：价类二维，预测性质同学们，氮元素是一种我们人体所需的常量元素，是组成蛋白 质，DNA的重要元素，老师这里有一张自然界中的氮循环的示 意图，这里涉及了很多含氮物质，请同学用三分钟的时间寻找 出图中所涉及的氮元素，请同学们结合图像寻找还有那些新的 含氮物质。（分析观察图像，寻找信息）请大家结合图中的含氮物质和元 素化合物常用的价类二维图来绘制氮元素的价类二维图。讲解：氮元素的价类二维图，首先从物质分类的角度，我们可 以将含氮化合物分为氢化物、单质、氧化物、酸、碱和盐，将 物质进行分
4、类，可以帮助我们预测物质的性质，硝酸和亚硝酸 作为酸，具有一定酸的通性，一水合氨作为碱，具有碱的通性; 从化合价的角度，含氮物质的氮元素的化合价比较多，从氧化 还原的角度，元素的最高价只具有氧化性，元素的最低价只有 还原性，元素的中间价态极有氧化性又有还原性；因此氨气中 的氮为氮元素的最低价，可以推测氨气具有一定的还原性，硝 酸中的氮为最高价，硝酸具有氧化性，氮气、一氧化氮和二氧 化氮中的氮元素为中间价态，因而可以推测他们既有氧化性又 有还原性，通常极有氧化性又有还原性的物质，只以某一性质 为主。元素的价类二维图是一种元素化合物学习常用的方法， 可以帮助我们从宏观的角度来预测化合物的性质。我们
5、再重新回到氮元素的循环图中，大气中的氮元素可以经过 一系列的转化，最终又可以回到大气中，那么大气中主要的含 氮物质是什么呢？学生回答氮气，那么氮气可以通过哪些途径 转化为化合态的氮气？结合书本上的自然界中的循环图，给大回忆学习过的含氮化合 物，根据老师的提示进行 思考，并回答知道的含氮 物质有哪些。观察自然界中的氮循环 图，寻找列举新的含氮物 质有哪些。绘制氮元素的价类二维 图。根据氮元素的价类二维 图，分析元素化合物的性 质从自然界中的氮循环中， 寻找氮循环的途径，从而 理解氮的固定。家2分钟的思考时间。这里我们可以发现大气中的氮气可以通 过雷电作用、人工合成氨、根瘤菌固氮将大气中游离态的氮
6、转 化为化合态，这个过程是氮的固定。板书：氮的固定，讲解氮的固定的定义：将游离态的氮转化为 氮的化合物的过程；氮的固定在我们的生活中非常的常见，比 如说雷雨天，空气中的氮气与氧气在雷电的作用下生成一氧化 氮，豆科植物的根部存在根瘤菌，能够将氮气转化为氨；除此 以外，人工合成氨也可以将氮气转化为氨气，人工合成氨对人 类具有重要意义，是化肥生产的第一步，此外科学家还根据根 瘤菌固氮的机理寻找新的固氮方法，这种方法叫做仿生固氮。 因此，我们可以将氮的固定分为人工固氮和自然固氮，自然固 氮又可以分为雷雨固氮和根瘤菌固氮，其原理分别为：写出反 应方程式；人工固氮分为合成氨和仿生固氮。学习氮的固定，了解氮
7、的 固定对人类生产生活中的 重要性。同学们有没有想过这样一个问题，为什么大气中这么多的氮气， 动植物不能像利用空气中的氧气通过呼吸作用直接利用氮气 呢？带着这个问题我们 起来学习今天的第二个内容：氮气。 要想解释这个问题，要从氮气的性质入手。思考：动植物无法通过呼 吸作用直接利用氮气的原 因。在化学的学习中，我们最常用的化学思想就是“结构决定性质”， 结合上学期的元素周期律的相关内容，我们先从氮原子的位置 和结构预测氮元素的性质。氮原子位于元素周期表的第二周期第V A族,因而氮原子最外 层有5个电子,那给同学们2分钟时间思考判断一下它的非金 属的强弱、价态等。（引导学生从原子结构预测性质）。从
8、结构 决定性质的角度思考：氮原子的非金属性强于碳元素，弱于氧， 大于磷，因此我们可以预测，硝酸的酸性强于碳酸和磷酸；氮 元素在自然界中的存在形式既有游离态又有化合态，游离态主 要以氨气分子形式存在，化合态主要以硝酸盐、镂盐和蛋白质 的形式存在。学生在老师的引导下，从 结构的角度去预测性质， 比较氮元素的非金属与周 围元素的比较，价态，以 及存在形式。同学自行书写氮气的电子式和结构；（诊断评价学生以往知识水 平）；书写并讲解氮气的电子式和结构简式，氮与氮原子之间以 三个公用电子三键是一种非常稳定的化学键，很难断裂因而化 学性质稳定；从化合价的角度判断氮气的化学性质，氮气中氮 原子的化合价为0,既
9、可以升价，又可以降价，因为既具有氧回顾氮气基本性质，书写 电子式和结构，从结构的 角度预测和学习元素性 质。环节二： 微观探析，”-构-性”化性又具有还原性。氮气的氧化性：与镁反应，与氢气反应；介绍人工合成氨实验氮气的还原性：与氧气反应。（结构决定性质）环节三： 实验探究，能 力评价氮氮三键的结构使得氮气很难被生物体所吸收，因此需要通过 多种固氮方式将游离态的氮转化为化合态。在自然界的氮循环 中，通过雷电作用生成的一氧化氮进而被转化为硝酸盐被植物 所吸收，那么一氧化氮是如何转化为硝酸盐呢？ 一氧化氮具有 那些性质呢?我们一起通过实验来探究一下。引出一氧化氮性质探究通过玻璃注射器探究、一氧化氮气
10、体进行一氧化氮和二氧化氮 的转化的实验探究，请同学们观察记录实验现象（学生的观察 和分析能力），归纳一氧化氮和二氧化氮的物理性质和化学性 质。首先准备50毫升的玻璃注射器，吸入20毫升NO,让学 生观察实验现象，在吸入5毫升蒸储水，观察实验现象，振荡 试管，观察实验现象：无明显现象，因此我们可以发现一氧化 氮是一种无色气体，不溶于水。观察实验过程，归纳一氧 化氮的性质。接下来，我们继续来探究一氧化氮能否和空气反应，观看视频： 打开弹簧夹，迅速通入10毫升的空气，我们可以看到随着空气 的进入，无色气体逐渐变为红棕色，振荡注射器，试管内重新 变为无色。提问：同学们，大家这个想一下，这个过程中发生
11、的反应可能是什么呢，生成的产物可能是什么，为什么有色物 质又消失了？讲解：一氧化氮与空气中的氧气反应生成了二氧 化氮，二氧化氮是一种红棕色的气体，二氧化氮能够溶于水， 并且能够和水反应，生成了新的物质，从化合价升降的角度我 们可以预测一下，生成为硝酸，另外一种产物为一氧化氮。 总结：一氧化氮和二氧化氮的性质。学生观看实验，思考化学 反应的现象与原因是什么 呢？一氧化氮：是一种无色、无味、不溶于水的有毒气体，能与氧 气反应生成二氧化氮，书写方程式；二氧化氮是红棕色，有毒 有刺激性能与水反应的气体，与水反应的化学方程式；因此一 氧化氮和二氧化氮可以相互转化。学习一氧化氮与二氧化氮 的化学性质。拓展
12、：氮氧化合物溶丁水的计算氮的氧化物溶于水的计算有关化学反应方程式3NO2+H2O=2HNO3+N02NO + O2=2NO2所以 x2+得 4NO2+02+2H2O=4HNO3 x3+x2 得4N0+3O2+2H2O=4HNO3也就是按此比例的气体可以和水完全反应生成硝酸。值得注意的是：4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相 当于2N2O5的组成。即两情况中的总反应式都与 N2O5+H2O=2HNO3等效。这不仅是记忆二式的方法，也 为上述问题的解法提供了新的思路，即利用混合气体中的N、 0原子个数比进行分析判断：N ： 02 ： 5 N0 剩余如果不是恰好反应，则剩余气体只可能是氧气或NO, 不可能剩余N（）2（为什么？）环节四： 归纳总结，应 用扩展归纳梳理本节课程的内容体系，复习巩固本节知识（根据价类 二维首尾呼应，从宏观的角度理解和学习氮及其化合物）；并通 过雷雨丰庄稼这则谚语，让学生理解单的转化关系，以及化工 工业在中国粮食安全中的价值与意义。（通过实际应用提升学生 的学习兴趣，并引导学生认识化学学科的意义与价值）思考，梳理课堂内容。作业布置课后作业：P18第1、2题实践作业：收集资料，结合图5-9,进一步了解自然界中氮循环