資源簡介

第五章 化工生產中重要的非金屬元素
第二節 氮及其化合物
第一課時 氮氣與氮的固定
本課時內容主要包括：氮及氮的固定、一氧化氮和二氧化氮。教材首先根據氮的原子結構知識，應用前一節掌握的研究非金屬單質性質的基本思路預測氮的化學性質，滲透條件對化學反應的影響，引出氮的固定對人類生存的重要意義。之后，根據物質類別研究氮的化合物，包括一氧化氮、二氧化氮的化學性質。
教學目標
通過分析氮的原子結構，推斷含氮物質可能的化學特性，理解結構與性質的關系。
通過實驗探究，了解一氧化氮與氧氣反應、二氧化氮與水反應等性質，感受化學變化的奇妙。
核心素養
（1）根據氮的原子結構知識，應用前一節掌握的研究非金屬單質性質的基本思路預測氮的化學性質，加強學生能從物質的微觀層面理解其組成、結構和性質 的聯系，形成“結構決定性質，性質決定應用”的觀念。
（2）滲透條件對化學反應的影響，引出氮的固定對人類生存的重要意義。深刻理解化學、技術、社會和環境之間的相互關系，贊賞化學對社會發展的重大貢獻，能運用已有知識和方法綜合分析化學過程對自然可能帶來的各種影響，權 衡利弊勇于承擔責任，和積極參與有關化學問題的社會決策。
重點：根據氮的結構分析氮可能具有的性質。
難點：根據氮的結構分析氮可能具有的性質。
查找氮的固定的相關內容，構思教學過程。
一、氮原子的結構
教師設問：畫出氮原子的結構示意圖，分析氮的原子結構，推斷含氮物質可能的化學特性。
學生活動：思考交流分析書寫。
教師講述：氮元素位于元素周期表的第二周期、第VA族。氮原子的最外電子層有5個電子，既不容易得到3個電子，也不容易失去5個電子。因此，氮原子一般通過共用電子對與其他原子相互結合構成物質。
設計意圖：加強學生能從物質的微觀層面理解其組成、結構和性質的聯系，形成“結構決定性質，性質決定應用”的觀念；能根據物質的微觀結構預測物質在特定條件下可能具有的性質和可能發生的變化。
課堂投影展示：自然界的氮元素分布。拓展學生視野。
二、氮氣
教師講述：氮氣的物理性質。強調液氮沸點低。關聯液氮的用途。
設計意圖：拓展學生視野。
教師設問：為什么氮氣的化學性質很穩定，通常情況下難以與其他物質發生化學反應，畫出氮氣的電子式并分析？
學生活動：思考交流分析書寫相關內容。
學生展示交流結果，教師評價。
教師講述：由于氮分子內兩個氮原子間以共價三鍵（）結合，斷開該化學鍵需要較多的能量，所以氮氣的化學性質很穩定，通常情況下難以與其他物質發生化學反應，無法被大多數生物體直接吸收。
設計意圖：加強學生能從物質的微觀層面理解其組成、結構和性質的聯系，形成“結構決定性質，性質決定應用”的觀念；能根據物質的微觀結構預測物質在特定條件下可能具有的性質和可能發生的變化。
三、氮的固定
教師講述：氮的固定----將大氣中游離態的氮轉化為氮的化合物的過程。
學生活動：想一想： 氮是自然界各種生物體生命活動不可缺少的重要元素，自然界是怎樣通過氮的循環為生物體提供氮元素的呢？
教師講述分析：自然界中氮的循環。
設計意圖：強化學生關注與化學有關的社會熱點問題，認識環境保護和資源合理開發的重要性，具有可持續發展 意識和綠色化學觀念。
四、一氧化氮和二氧化氮
教師講述展示：一氧化氮是無色的有毒氣體，不溶于水，在常溫下很容易與氧氣化合，生成二氧化氮。二氧化氮是紅棕色、有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣的大，易液化，易溶于水。
演示實驗：在一支50mL的注射器里充入20mLNO，然后吸入5mL水，用乳膠管和彈簧夾封住管口，振蕩注射器，觀察現象。打開彈簧央，快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾，觀察現象。振蕩注射器，再觀察現象。
學生活動：實驗5-5中發生了哪些化學反應？如果要將注射器中的NO充分轉化，可以采取什么措施？上述實驗對工業上生產硝酸有什么啟示？
學生分析展示討論成果。
教師講述: 一氧化氮在常溫下很容易與氧氣化合，生成二氧化氮。二氧化氮溶于水時生成硝酸和一氧化氮，工業上利用這一原理生產硝酸。
2NO+O2====2NO2
3NO2+H2O====2HNO3+NO
設計意圖：強化學生能對觀察記錄的實驗信息進行加工并獲得結論；能和同學交流實驗探究的成果，提出進 一步探究或改進實驗的設想；能尊重事實和證據，不迷信權烕，具有獨立思考、敢于質疑和 批判的創新精神。
五、小結
引導學生自己總結歸納本節課所學知識
設計意圖：透過現象引發學生深層次的思考，培養學生的歸納能力。培養學生思維的深刻性，提升對元素及其化合物知識的認知水平。

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