鲁科版必修1第3章第2节 氮的循环第1课时教案.docx

第2节 氮的循环【教学目标】1、了解氮循环的基本过程，认识氮循环过程中的重要物质；通过了解生物固氮和人工固氮方式，认识氮气在一定条件下能够与氧气氢气发生反应。2、掌握一氧化氮和二氧化氮的性质。了解自然界中形成硝酸的过程。3、认识氨气的溶解性、氮气与水的反应及氨的还原性。通过认识铵盐的性质，了解铵态氮肥的生产使用问题。4、通过了解人类活动对氮循环的影响，知道酸雨、光化学烟雾和富营养化等环境问题，了解如何减少氮氧化物的排放，树立环境保护的意识。 【教学重点】知识重点：1、氮的固定方式；2、n2、no2、no、nh3、nh4+、hno3的性质及应用；3人类活动对氮循环的影响。方法重点：应用氮循环中的各类物质间的反应关系和氧化还原反应，探讨物质的性质、以及含有相同元素的物质之间的相互转换。【教学难点】氮循环中的重要物质硝酸及其氧化性。【教学时间】3课时【教学过程】第一课时【联想质疑】闪电是大家非常熟悉的自然现象。你知道在雷电交加的时候，空气里的氮气和有关的含氮化合物发生了哪些化学反应？产生了哪些物质？这些化学反应和所产生的物质对人类的生产和生活有什么意义？【板书】一、氮在自然界中的循环【阅读】阅读课本内容：一、氮在自然界中的循环，分析氮在自然界中的循环示意图。从动植物体，自然界中的雷雨放电、人类的活动三方面分析氮在自然界中的循环。【设问】氮的循环涉及到地球上生物圈的各个方面，那么氮循环中的重要物质有哪些并发生怎样的变化呢？【板书】二、氮循环中的重要物质及其变化1、氮气与氮的固定【讲解】所以在通常状况下，由于氮分子结构稳定，氮气的化学性质不活泼，很难与其它物质发生反应。但在一定条件下，也可以与氧气、氢气等反应。【思考】“雷雨发庄稼”包含了什么化学原理？【引导分析】空气中氮气在高压电作用下与氧气发生化学反应生成no，no与氧气反应转化成no2，no2与雨水反应生成hno3，生成的hno3随雨浇入土壤，同土壤中的矿物质作用，形成被植物吸收的硝酸盐类，使土壤从空气中吸收养分，使庄稼受益。有关方程式如下：【板书】n2+o2 2no；2no+o22no2 ；3no2+h2o2hno3+no【讲解】氮循环中的物质有多种氧化物，如n2o、no、n2o3、no2、n2o4等(氧化物中氮元素的化合价为1、2、3、4、5)。其中no 、no2均为有毒毒气体，是大气污染物。no为无色不溶于水的气体，它与人体的血红蛋白结合的能力比co还强；另外，它在生物学方面有独特的作用。no分子作为一种传递神经信息的“信息分子”，在使血管扩张、免疫、增强记忆力等方面有及其重要的作用。1992年，no 分子被世界著名杂志science评为明星分子。no2为红棕色易溶于水的气体。在通风厨内打开盛no的集气瓶，会观察到无色气体迅速变为红棕色。【讨论】1、植物只能利用化合态的氮，有哪些方式可使空气中的氮气转化为化合态的氮？2、什么叫氮的固定？有哪些方式？【讲解】学生讨论后讲解。氮的固定是指使空气中的游离态的氮转化为含氮化合物的方法。氮的固定主要有自然固氮和人工固氮两种方式。自然固氮有：高能固氮和生物固氮等。人工固氮的方式有合成氨和仿生固氮。高温、高压催化剂nh4+、no3-是自然界中活化氮氮的主要形态。氮气是惰性的，只有通过自然固氮和人工固氮两种方式而活化。【板书】n2+ 3h2 2nh3【讲解】可逆反应是指在相同条件下能同时向正反两个方向进行的反应。【思考】有人说，“氢气和氧气化合生成水，水可分解为氢气和氧气，所以反应：h2+o2 =2h2o为可逆反应”。你认为这句话对吗？【阅读】化学与技术：氨的合成。【例题】雷雨天气，雷鸣电闪是日常生活中司空见惯的现象。假设某次雷电放出能量约为1.5107kj。在闪电过程中，空气中的氮气和氧气直接化合，已知1mol氧气和1mol氮气化合时要吸收180.74kj的能量，闪电时有1/1000的能量用于这一反应。回答：（1）此次闪电所产生的no的物质的量有多大？（2）此次雷雨闪电的生成物相当于给土壤施了多少尿素化肥？（3）雷雨中常会有微量的hno3为农作物所利用，用化学方程式解释hno3形成过程 。【解析】（1）依题意可知，闪电放出的能量为1.5107kj，1mol o2与1mol n2化合生成2mol no并吸收180.74kj能量，因此，此次闪电生成的no物质的量：166mol。（2）由于2mol no能生成lmol co(nh2)2（氮原子守恒），则尿素的总物质的量为1661/2mol，尿素的总质量m4.98kg。此次雷雨闪电相当于给土壤施了4.98kg化肥。（3）空气中氮气在高压电作用下与氧气发生化学反应生成no，no与氧气反应转化成no2，no2与雨水反应生成hno3，生成的hno3随雨浇入土壤