鲁科版必修1 第3章第2节 氮的循环 教案.doc

第2节 氮的循环一.教学目标知识与技能:1、了解自然界中的氮循环及人类活动对氮循环的影响；2、通过了解生物固氮和人工固氮形式，认识n2 、no 、no2的性质；3、通过观察思考活动，认识nh3、铵盐的性质及铵态氮肥的使用问题；4、通过观察思考活动，认识 hno3的性质。过程与方法:1、培养学生通过观察实验现象，总结分析物质性质的能力；2、初步体会物质的浓度对化学反应产物的影响，进一步认识实验中变量控制的思想。情感态度与价值观:1、通过介绍合成氨发展的艰辛历程，体会从实验室研究到工业生产的过程，渗透化学与技术关系的教育；2、通过介绍酸雨，光化学烟雾和富营养化等环境问题，了解人类活动对氮循环的影响，树立保护环境的意识。二.教学重点、难点:重点:氮气、氮的氧化物（no 、no2）、氨、铵盐和硝酸的性质。难点:硝酸的氧化性。三.教学过程:第1课时阅读指导阅读课本p7374，并思考在p73页的图中如何体现氮的循环?（1）游离态化合态是豆科植物根部的根瘤菌，把n2转变为硝酸盐等含氮化合物；放电条件下，与o2结合为氮氧化合物，并随降水进入水体中；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n2。（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。提问什么是氮的固定,它有哪些形式?固氮 游离态的氮(n2) 化合态的氮(含氮化合物)一、氮气1、物理性质： 无色无味的气体，占大气总量的78%（体积分数）。难溶于水。2、化学性质：提问为什么氮气的性质那么稳定，本质原因是什么？n2分子中两个氮原子共用三对电子,相互作用力强,在通常情况下,结构特别稳定,化学性质不活泼学生活动学生根据p74倒数第二段的内容，写出该段内容中涉及到的三个化学方程式。并思考：1、以上三个反应方程式都属于氮的固定吗？2、在上述反应方程式中体现了氮气的什么性质？（1）还原性：n2+o2 2no (有毒、无色、难溶于水)学生活动写出在人工固氮中合成氨的化学方程式，并分析这个方程式的特点，并判断在这个过程中氮气所体现出来的性质。（2）氧化性： n23h22nh3（工业合成氨的原理）在同一条件下，同时向正反两个方向进行的反应称为可逆反应。同一条件 在可逆反应的化学方程式中用“”代替“= ”。过渡氮的氧化物主要有六种，在这六种氧化物中氮从+1价到+5价都有，大家主要注意几个要点：1、氮的氧化物都有毒，所以在做相关实验时要进行尾气处理。2、氮的化合价很多，主要记住最低价为-3，最高价为+5，还有两个常见价态+2，+4。其中no和no2的区别主要如下表所示：物质nono2颜色无色红棕色气味无味刺激性气味溶解性不溶解与水反应毒性剧毒剧毒转化2no+o2=2no2 3no2+h2o=2hno3+no二.氨气1、物理性质：无色；有刺激性气味的气体；比空气轻；极易溶于水（1：700）。学生由此得出氨气的收集方法2、化学性质：演示实验1: 氨的溶解性实验。演示实验2: 氨和氯化氢的反应。交流讨论:用多媒体投影所要讨论的问题：通过观察实验现象，思考、归纳并回答下列问题：(1).完成下列表格实 验实验现象结 论实 验1实 验2 (2).通过观察实验现象，你获得了氨的哪些物理性质？是通过什么现象获得的？(3).氨的喷泉实验原理是什么？氨溶解于水仅是简单的溶解过程吗？由什么现象可以说明？(4).由演示实验2的现象，你能得出哪些结论？(5).氨除了能与盐酸反应外，还能与硫酸、硝酸反应吗？若能，请写出化学反应方程式。演示实验2中若将浓盐酸用浓硝酸、浓硫酸代替，会观察到同样的现象吗？(6).氨中氮元素的化合价是-3，请从化合价的角度分析，氨还可能具有什么性质？它可能与哪些物质反应？(7).氨水为何不大量用作化肥？归纳板书: 学生归纳，老师点评并板书。(二).氨的性质：1.氨的物理性质：无色；有刺激性气味的气体；比空气轻；极易溶于水（1：700）。2.氨的化学性质：(1).与水反应：nh3+h2o nh3h2o （可逆反应）nh3h2o nh4+oh- （可逆过程）(2).与酸反应：nh3+hcl=nh4cl nh3+hno3=nh4no32nh3+h2so4=(nh4)2so4(3).与氧气反应：4 nh3+5o2 4no+6h2o 强调方程式的书写注意事项3、氨的用途第二课时三、铵盐的性质1、概念：由nh4+和酸根组成的盐2、白色晶体，均易溶于水。强调铵盐溶于水是一个吸热过程3、化学性质：演示实验3取少量氯化铵固体放在试管中加热。演示实验4取少量碳酸氢铵固体放在试管中加热，并将生成的气体通入新制的石灰水中。演示实验5在试管中加入少量氯化铵固体，再滴加适量的10%氢氧化钠溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸贴在玻璃棒上靠近试管口，观察现象。交流讨论用多媒体投影所要讨论的问题： 通过观察实验现象，思考、归纳并回答下列问题：1.完成下列表格：实 验 实验现象结论及化学方程式实验1实验2实验32.铵盐具有哪些物理、化学性质？3.铵盐与碱溶液反应的本质是什么？4.怎样合理地储存和施用铵态氮肥？归纳板书学生归纳，老师点评并板书(三). 铵盐的性质：1.铵盐的物理性质：白色，易溶于水的晶体。2.铵盐的化学性质：(1).受热易分解：nh4cl nh3 +hcl nh4hco3nh3 +co2 +h2o(2)与碱溶液反应：nh4+oh- nh3 +h2o nh4+oh-= nh3h2o保存方法：密封、阴凉通风处保存。施用注意事项：不能与碱性物质如草木灰等混用；埋在土下以保持肥效。小结:学生整合本节课所学的内容。四、氨气的实验室制法：1、常用药品：氯化铵和消石灰2、原理：2nh4cl(s)ca(oh)2(s) = cacl2 2h2o 2nh33、装置：固+固 气 （类例制o2）4、收集方法：向下排空气法 5、验满：（1）湿润的红色石蕊试纸（变蓝）（2）玻璃棒蘸浓盐酸（白烟）6、试管口棉花团作用：防止空气对流。7、干燥：用碱石灰或生石灰思考:能否用浓硫酸/五氧化二磷干燥?能否用无水氯化钙(中性)干燥?五、硝酸及其应用1、物理性质：纯硝酸是无色，有刺激性气味的液体。易挥发，熔沸点低，密度比水大。98%以上的浓hno3 又叫“发烟硝酸”。（雾）2、化学性质：1、硝酸具有酸的通性使指示剂变色： 例如：稀hno3使紫色石蕊溶液变红。与碱反应： 如hno3naohnano3h2o与碱性氧化物反应：如2hno3caoca(no3)22h2o与弱酸盐反应： 如2hno3na2co32nano3co2h2o与金属反应： 硝酸具有强氧化性，与金属反应时一般不产生h2。2、硝酸的特性（1）不稳定性： 4hno3 （浓）= 2h2o+4no2+o2强调：硝酸越浓，越容易分解。长期存放的浓hno3呈黄色，这是由于hno3分解产生的no2溶于硝酸的缘故。 一般将它保存在棕色瓶里，放置在阴凉处。（2）强氧化性： 与金属反应除金、铂、钛外 cu + 4hno3（浓）= cu(no3)2+2no2+2h2o 3cu+8hno3（稀）= 3cu(no3)2+2no+4h2ofe + 4hno3（稀）= fe(no3)3+ no+ 2h2o练习与思考：1、将以上反应改写成离子反应方程式；2、以上反应中，hno3表现了什么性质？3、 hno3还原产物有何特点？4、浓hno3 和稀 hno3哪个氧化性强？为什么？强调：常温下，浓硝酸可使铁、铝钝化；加热时解钝。与某些非金属单质（如碳、硫等）反应c+ 4hno3（浓）= co2+4no2+2h2o与其它还原性物质的反应如：3 fe2 4 h + no3= 3fe3 no 2h2o3 s2- 8 h + 2no3= 3s 2no 4h2o可见：在酸性条件下，no3-与还原性离子如s2-、i- 不能大量共存。规律：浓硝酸一般被还原为no2，稀硝酸一般 被还原为n