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高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第一单元 氮的固定教案及反思
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这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第一单元 氮的固定教案及反思，共4页。教案主要包含了氮气与氮的固定，一氧化氮和二氧化氮，氮在自然界中的循环等内容，欢迎下载使用。
本课时是必修第二册专题7第一单元的内容，是非金属元素及其化合物开篇知识。非金属元素及化合物知识主要安排在必修第一册中。本课时知识把自然现象、化学变化、人类生存需要、社会可持续发展等进行了融合，充分体现了化学源于人类生活、服务于人类发展的特点，有利于学生认识到化学是真实的、有用的化学。内容安排上从粮食危机到固氮方法；从自然固氮途径到高能固氮的化学原理；从自然固氮的局限性到人工固氮方法；从合成氨的原理、意义到自然界的氮循环。知识呈现既具有一定的连续性，又逐渐深化和应用；既强调化学科学在造福人类、提高人类生存质量方面的重要作用，又指出要维护生态平衡，科学应用化学科学，形成可持续发展的理念。
教学目标与核心素养
教学目标：
1.了解氮的固定。
2.认识氮氧化物的性质和用途。
核心素养：
1.能从分子结构的角度认识氮气的化学稳定性，熟知氮气与镁、氧气、氢气的化学反应及其条件；了解氮的固定和自然界中氮的循环。
2.能从物质类别和氮元素的化合价认识氮氧化物的性质与转化，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。
教学重难点
氮气的化学性质、氮分子结构对氮气性质的影响。
教学过程
化学家在18世纪70年代初发现了氮气一—这一空气中含量最多的气体。如何利用氮气这一丰富的资源为人类服务？科学家苦苦探索了几百年。随着世界人口的增长，人类对粮食的需求日益增加，粮食危机成为当时人类发展难以逾越的鸿沟。直到20世纪初，德国化学家哈伯（F.Haber，1868-1934）在实验室中首次用氮气和氢气合成了氨，从此人类进入了化肥农业时代，大大提高了粮食产量。
在自然界中，绝大部分氮元素以游离态的氮气分子形式存在于空气中。实验证明，在通常情况下，氮气与大多数物质很难发生化学反应，说明氮气的化学性质很不活泼。一般认为，氮气分子是由两个氮原子通过共用三对电子结合而成的，氮气分子中存在氮氮三键。破坏氮气分子中氮原子之间的共价键需要很大的能量，所以氮气分子很稳定。但在高温或放电等特殊条件下，氮气分子获得了足够多的能量，也能与一些金属或非金属单质发生反应，生成含氮化合物。
一、氮气与氮的固定
1.氮气
（1）氮分子内两个氮原子间以共价三键(N≡N)结合，断开该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定，通常情况下很难与其他物质发生化学反应；氮气分子的电子式 。
(2)写出氮气与下列物质反应的化学方程式：
①金属镁： ，氮气表现 性；
②氧 气： ，氮气表现 性；
③氢 气： ，氮气表现 性。
2.氮的固定：将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程
思考:下面是工业合氨的热化学反应方程式：
工业生产中可采取哪些措施提高反应的速率？
解析：升高温度；增大压强；使用催化剂。
二、一氧化氮和二氧化氮
1.不同价态的氮的氧化物
上述氮的氧化物中属于酸性氧化物的是N2O5和N2O3。
2.二氧化氮的性质
(1)红棕色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气的大。
(2)易溶于水且与水反应：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。
(3)具有强氧化性：能与SO2、KI等反应。
(4)自身二聚：2NO2 N2O4(无色气体)。
3.NO和NO2性质比较
深度思考：
俗话说“雷雨发庄稼”，试说出其中的原理，写出反应的化学方程式。
提示：雷电发生时，N2和O2化合生成NO，NO迅速被氧化为NO2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3跟土壤作用生成硝酸盐，NO3-可被植物吸收。
N2＋O2 2NO
2NO＋O2 =2NO2
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
HNO3 +土壤→硝酸盐（氮肥）
三、氮在自然界中的循环
1.氮在自然界中主要存在形式有哪些？
解析：大部分以氮气的形式存在，少部分以
化合物的形式(如硝酸盐、铵盐、蛋白质等)存在。
2.人体里的蛋白质中的氮元素是从哪儿来的？
解析：人体里蛋白质中的氮是从外界摄入的，
特别是肉类、蛋类物质等。若溯本求源，则来自大
气中的N2。
3.自然界中有哪些固定氮的途径？
解析：自然界中固氮主要有自然固氮和人工固氮，自然固氮有高能固氮(雷电作用)、生物固氮(豆科植物)。
4.氮循环中含氮物质有多种形式的转化，有的对人类生产生活有益，有的则产生负面作用，请举例说明。
对人类有益的有：
人工固氮如合成氨，不仅为农作物的生长提供了必需的氮元素，而且为其他化工产品的生产提供了重要的原料。
对人类有害的有：
工业废气、汽车尾气中的氮氧化物会造成大气污染等；工厂废液、生活废水中的氮元素对水体造成污染。
课后作业：
1.笔记：课件5、14、15页（重点笔记）
2.苏教版必修二课本P37-38：1-4、6、7
3.专题7-§1-1氮的固定（ 同步练习）
教学反思
氮的固定对于我们人类的生存有着重要意义：“地球上的粮食危机已达到迫切的地步，粮食中最重要的营养之一是蛋白质，蛋白质是由许多氨基酸连接而成，而氨基酸中最重要的元素就是氮，氮是植物生长不可缺少的营养元素。我们要彻底解决蛋白质的供应，就要找出最有效的办法来摄取大自然中的氮元素，使之变成为有用的氮的化合物。”让学生在掌握基本的化学知识的同时了解氮气、氮的固定对人类生产生活的重要意义，可以培养学生对化学的兴趣，建立可持续发展的观念，体会化学对人类、社会发展所起的重要作用。
本课时是必修第二册专题7第一单元的内容，是非金属元素及其化合物开篇知识。非金属元素及化合物知识主要安排在必修第一册中。本课时知识把自然现象、化学变化、人类生存需要、社会可持续发展等进行了融合，充分体现了化学源于人类生活、服务于人类发展的特点，有利于学生认识到化学是真实的、有用的化学。内容安排上从粮食危机到固氮方法；从自然固氮途径到高能固氮的化学原理；从自然固氮的局限性到人工固氮方法；从合成氨的原理、意义到自然界的氮循环。知识呈现既具有一定的连续性，又逐渐深化和应用；既强调化学科学在造福人类、提高人类生存质量方面的重要作用，又指出要维护生态平衡，科学应用化学科学，形成可持续发展的理念。
教学目标与核心素养
教学目标：
1.了解氮的固定。
2.认识氮氧化物的性质和用途。
核心素养：
1.能从分子结构的角度认识氮气的化学稳定性，熟知氮气与镁、氧气、氢气的化学反应及其条件；了解氮的固定和自然界中氮的循环。
2.能从物质类别和氮元素的化合价认识氮氧化物的性质与转化，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。
教学重难点
氮气的化学性质、氮分子结构对氮气性质的影响。
教学过程
化学家在18世纪70年代初发现了氮气一—这一空气中含量最多的气体。如何利用氮气这一丰富的资源为人类服务？科学家苦苦探索了几百年。随着世界人口的增长，人类对粮食的需求日益增加，粮食危机成为当时人类发展难以逾越的鸿沟。直到20世纪初，德国化学家哈伯（F.Haber，1868-1934）在实验室中首次用氮气和氢气合成了氨，从此人类进入了化肥农业时代，大大提高了粮食产量。
在自然界中，绝大部分氮元素以游离态的氮气分子形式存在于空气中。实验证明，在通常情况下，氮气与大多数物质很难发生化学反应，说明氮气的化学性质很不活泼。一般认为，氮气分子是由两个氮原子通过共用三对电子结合而成的，氮气分子中存在氮氮三键。破坏氮气分子中氮原子之间的共价键需要很大的能量，所以氮气分子很稳定。但在高温或放电等特殊条件下，氮气分子获得了足够多的能量，也能与一些金属或非金属单质发生反应，生成含氮化合物。
一、氮气与氮的固定
1.氮气
（1）氮分子内两个氮原子间以共价三键(N≡N)结合，断开该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定，通常情况下很难与其他物质发生化学反应；氮气分子的电子式 。
(2)写出氮气与下列物质反应的化学方程式：
①金属镁： ，氮气表现 性；
②氧 气： ，氮气表现 性；
③氢 气： ，氮气表现 性。
2.氮的固定：将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程
思考:下面是工业合氨的热化学反应方程式：
工业生产中可采取哪些措施提高反应的速率？
解析：升高温度；增大压强；使用催化剂。
二、一氧化氮和二氧化氮
1.不同价态的氮的氧化物
上述氮的氧化物中属于酸性氧化物的是N2O5和N2O3。
2.二氧化氮的性质
(1)红棕色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气的大。
(2)易溶于水且与水反应：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。
(3)具有强氧化性：能与SO2、KI等反应。
(4)自身二聚：2NO2 N2O4(无色气体)。
3.NO和NO2性质比较
深度思考：
俗话说“雷雨发庄稼”，试说出其中的原理，写出反应的化学方程式。
提示：雷电发生时，N2和O2化合生成NO，NO迅速被氧化为NO2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3跟土壤作用生成硝酸盐，NO3-可被植物吸收。
N2＋O2 2NO
2NO＋O2 =2NO2
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
HNO3 +土壤→硝酸盐（氮肥）
三、氮在自然界中的循环
1.氮在自然界中主要存在形式有哪些？
解析：大部分以氮气的形式存在，少部分以
化合物的形式(如硝酸盐、铵盐、蛋白质等)存在。
2.人体里的蛋白质中的氮元素是从哪儿来的？
解析：人体里蛋白质中的氮是从外界摄入的，
特别是肉类、蛋类物质等。若溯本求源，则来自大
气中的N2。
3.自然界中有哪些固定氮的途径？
解析：自然界中固氮主要有自然固氮和人工固氮，自然固氮有高能固氮(雷电作用)、生物固氮(豆科植物)。
4.氮循环中含氮物质有多种形式的转化，有的对人类生产生活有益，有的则产生负面作用，请举例说明。
对人类有益的有：
人工固氮如合成氨，不仅为农作物的生长提供了必需的氮元素，而且为其他化工产品的生产提供了重要的原料。
对人类有害的有：
工业废气、汽车尾气中的氮氧化物会造成大气污染等；工厂废液、生活废水中的氮元素对水体造成污染。
课后作业：
1.笔记：课件5、14、15页（重点笔记）
2.苏教版必修二课本P37-38：1-4、6、7
3.专题7-§1-1氮的固定（ 同步练习）
教学反思
氮的固定对于我们人类的生存有着重要意义：“地球上的粮食危机已达到迫切的地步，粮食中最重要的营养之一是蛋白质，蛋白质是由许多氨基酸连接而成，而氨基酸中最重要的元素就是氮，氮是植物生长不可缺少的营养元素。我们要彻底解决蛋白质的供应，就要找出最有效的办法来摄取大自然中的氮元素，使之变成为有用的氮的化合物。”让学生在掌握基本的化学知识的同时了解氮气、氮的固定对人类生产生活的重要意义，可以培养学生对化学的兴趣，建立可持续发展的观念，体会化学对人类、社会发展所起的重要作用。
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