1、人教版化学必修人教版化学必修1 1第四章第四章氮的循环氮的循环物质类别物质类别价态变化价态变化 物质发生化学变化的实质物质发生化学变化的实质是是物质的转化物质的转化，包含，包含物质物质类别类别及及不同价态不同价态元素的转元素的转化。本课时通过含氮物质化。本课时通过含氮物质的转化学习含氮物质性质的转化学习含氮物质性质的同时，帮助学生建构和的同时，帮助学生建构和完善完善转化观转化观应用物质应用物质的特定性质可以实现物质的特定性质可以实现物质的特定转化，物质的转化的特定转化，物质的转化也可以反映物质的性质也可以反映物质的性质物质物质性质性质转化转化从实验学化学从实验学化学化学物质化学物质及其变化及其
2、变化金属及其金属及其化合物化合物非金属及非金属及其化合物其化合物实验、定量实验、定量分类观、微粒观分类观、微粒观元素观、转化观元素观、转化观元元素素与与化化合合物物分类观分类观元素观元素观学会建立二维图学会建立二维图自然自然社会社会物质物质人类对自人类对自然界氮循然界氮循环的影响环的影响氮在自氮在自然界中然界中的循环的循环NH3、NH4+N2NONO2HNO3NO3解决粮食危机、解决粮食危机、酸雨、酸雨、光化学烟雾、光化学烟雾、富营养化富营养化氮的循环内容整合的目的是以含氮物质为主线，通过转化获得内容整合的目的是以含氮物质为主线，通过转化获得不同形态氮元素性质，利于转化观的建构不同形态氮元素性
3、质，利于转化观的建构N2NONO2已有已有知识和能力知识和能力研究方法：物质分类、核心元素化合价研究方法：物质分类、核心元素化合价 的两个角度的两个角度研究工具：元素的二维坐标图研究工具：元素的二维坐标图障碍点障碍点预测预测产物产物待建构观念待建构观念和发展能力和发展能力形成形成转化观转化观及及物质转化的一般思路物质转化的一般思路掌握基于掌握基于转化转化认识物认识物质质性质性质的新途径的新途径知识与技能知识与技能（1 1）了解自然界中与生命相关的氮循环）了解自然界中与生命相关的氮循环 （2 2）认识认识氮氮及其化合物之间的转化关系及其化合物之间的转化关系，实现不同价态氮元素间的转化，实现不同价
4、态氮元素间的转化（3 3）了解氮气及其氧化物的性质了解氮气及其氧化物的性质过程与方法过程与方法通过探究不同含通过探究不同含氮氮物质之间的相互转化，学习物质在转化中反映出的性质物质之间的相互转化，学习物质在转化中反映出的性质，建立从转化的角度学习物质性质的方法，建构物质转化的一般思路建立从转化的角度学习物质性质的方法，建构物质转化的一般思路 情感态度与价值观情感态度与价值观（1 1）通过解读氮循环体会自然与化学的密切联系）通过解读氮循环体会自然与化学的密切联系（2 2）通过人类参与氮的循环带来的利弊体现人与自然的关系，）通过人类参与氮的循环带来的利弊体现人与自然的关系，逐步形成可逐步形成可持续发
5、展的思想持续发展的思想对比情境：对比情境：缺氮会怎样？缺氮会怎样？问题情境：问题情境：如何固氮？如何固氮？实验情境：实验情境：人工固氮人工固氮 社会情境：社会情境：氮的平衡氮的平衡感受自然感受自然发现自然发现自然平衡自然平衡自然利用自然利用自然含氮物质的循环含氮物质的循环不同类别价态的不同类别价态的含氮物质的转化含氮物质的转化如何恢复氮气如何恢复氮气N2、NO、NO2的性质的性质感受转化感受转化分析转化分析转化应用转化应用转化实现转化实现转化感受转化与物质的关联感受转化与物质的关联形成转化与研究物质性质形成转化与研究物质性质的两个角度的联系的两个角度的联系应用研究性质两个角度实应用研究性质两个
6、角度实现转化，形成转化的一般现转化，形成转化的一般思路，通过转化学习性质思路，通过转化学习性质巩固转化的一般思路，形巩固转化的一般思路，形成转化观成转化观 环节环节1 1感受自然，感受自然，创设情境，体会转化创设情境，体会转化 环节环节2 2发现自然，发现自然，理性思考，分析转化理性思考，分析转化 环节环节3 3利用自然，利用自然，实践感知，实现转化实践感知，实现转化 环节环节4 4平衡自然，平衡自然，体验方法，应用转化体验方法，应用转化 环节环节1 1感受自然，感受自然，创设情境，体会转化创设情境，体会转化生命元素生命元素氮氮环节环节1：感受转化：感受转化学生讨论学生讨论：缺氮的危害？：缺氮
7、的危害？氮气氮气78%氮氮3%学生讨论学生讨论：我们为什么会缺氮？：我们为什么会缺氮？环节环节1：感受转化：感受转化N2NH3 NH4+NO3-自然界中氮的循环自然界中氮的循环设计意图设计意图：通过自然界中氮的循环体会：通过自然界中氮的循环体会转化转化发生发生在不同的含氮在不同的含氮物质物质间，感受间，感受转化转化与与物质物质的关联，的关联，体会体会物质转化物质转化的重要性的重要性绘制绘制含氮物质的循环含氮物质的循环环节环节1：感受转化：感受转化 环节环节1 1感受自然，感受自然，创设情境，感受转化创设情境，感受转化 环节环节2 2发现自然，发现自然，理性思考，分析转化理性思考，分析转化 环节
8、环节3 3利用自然，利用自然，实践感知，实现转化实践感知，实现转化 环节环节4 4平衡自然，平衡自然，体验方法，应用转化体验方法，应用转化 环节环节2 2发现自然，理性思考，分析转化发现自然，理性思考，分析转化-30+5+3环节环节2：分析转化：分析转化设计意图设计意图：分析不同含氮物质的：分析不同含氮物质的类别类别及及价态价态，建立转，建立转化与研究物质性质的两个角度的联系，感受自然界与化与研究物质性质的两个角度的联系，感受自然界与人类生存需要的矛盾，体会人工固氮的必要性，确定人类生存需要的矛盾，体会人工固氮的必要性，确定固氮目标固氮目标？学生讨论：学生讨论：1.含氮物质间的主要差异是什么？
9、含氮物质间的主要差异是什么？2.为什么要人工固氮？固氮目标是什么？为什么要人工固氮？固氮目标是什么？讨论结果：讨论结果：物质转化发生在不同类别物质转化发生在不同类别和价态间，固氮目标和价态间，固氮目标 NO NO3 3-NN2 2NHNH3 3 环节环节1 1感受自然，感受自然，创设情境，感受转化创设情境，感受转化 环节环节2 2发现自然，发现自然，理性思考，分析转化理性思考，分析转化 环节环节3 3利用自然，利用自然，实践感知，实现转化实践感知，实现转化 环节环节4 4平衡自然，平衡自然，体验方法，应用转化体验方法，应用转化 环节环节3 3利用自然，利用自然，实践感知，实现转化实践感知，实现
10、转化探究目的探究目的原料原料目标产物目标产物 N2NO3-N2NH3 转化的转化的方案设计方案设计选择试剂的性质选择试剂的性质试剂选择的依据试剂选择的依据设计转化路径设计转化路径 转化的转化的实验过程实验过程预测现象预测现象进行实验进行实验观察现象观察现象优化实验优化实验转化的转化的结果结果产物检验产物检验环节环节3 3：实现转化：实现转化实验探究：实验探究：如何实现如何实现 NO NO3 3-NN2 2NHNH3 3间的间的转化转化？NHNH3 3N N2 2学生讨论结果：学生讨论结果：从物质类别、氧化还原角度确定物质从物质类别、氧化还原角度确定物质NONO3 3-含含H H元素元素含氧元素
11、含氧元素还原剂还原剂氧化剂氧化剂H H2 2O O2 2转化方案的设计：转化方案的设计：1.1.如如何何实现不同价态氮元素的相实现不同价态氮元素的相互转化，需加入什么性质的物质？互转化，需加入什么性质的物质？2.2.如如何设计何设计N2NO3-转化路径？转化路径？环节环节3 3：实现转化：实现转化小组讨论小组讨论转化方案的设计：转化方案的设计：1.1.如如何何实现不同价态氮元素的相实现不同价态氮元素的相互转化，需加入什么性质的物质？互转化，需加入什么性质的物质？2.2.学生讨论的结果：学生讨论的结果：-3-30 0气态氢化物气态氢化物单质单质氧化物氧化物酸酸盐盐氮元素的价态氮元素的价态物质的类
12、别物质的类别NHNH3 3N N2 2NONO3 3-碱碱+5+5？N N2 2NONO3 3-N Nx xO Oy yHNOHNO3 3N Nx xO Oy yHNOHNO3 3O O2 2H H2 2O OM Mn+n+环节环节3 3：实现转化：实现转化小组讨论小组讨论转化方案的设计：转化方案的设计：2.2.如如何设计何设计N2NO3-转化路径？转化路径？环节环节3 3：实现转化：实现转化转化的实验过程：转化的实验过程：1.N1.N2 2转化为氮氧化合物的实验条件？转化为氮氧化合物的实验条件？2.2.如何确定如何确定NONO2 2与水反应的还原产物？与水反应的还原产物？小组讨论小组讨论学生
13、讨论结果：学生讨论结果：以雷电为反应条件，空气和水为反应以雷电为反应条件，空气和水为反应试剂。试剂。转化的实验过程：转化的实验过程：1.N1.N2 2转化为氮氧化合物的实验条件？转化为氮氧化合物的实验条件？2.2.如何确定如何确定NONO2 2与水反应的还原产物？与水反应的还原产物？2min4min6min8minN N2 2 +O+O2 2 NO NO2 2放电放电0 min环节环节3：实现转化：实现转化教师演示教师演示2NO+O2 =2NO2N2 +O2 NO2放电放电N2 +O2 =2NO放电放电N2、NO的的性质性质环节环节3 3：实现转化：实现转化N2NO3-NOHNO3O2H2OM
14、n+NO2O2NO2 +H2O HNO3 +？+5+4NH3N2N2ONON2O3H2化合价降低化合价降低转化的实验过程：转化的实验过程：1.N1.N2 2转化为氮氧化合物的实验条件？转化为氮氧化合物的实验条件？2.2.如何确定如何确定NONO2 2与水反应的还原产物？与水反应的还原产物？转化的实验过程：转化的实验过程：1.N1.N2 2转化为氮氧化合物的实验条件？转化为氮氧化合物的实验条件？2.2.如何确定如何确定NONO2 2与水反应的还原产物？与水反应的还原产物？环节环节3 3：实现转化：实现转化学生讨论结果：学生讨论结果：通过向产物中继续通空气检验生成的通过向产物中继续通空气检验生成的
15、气体。气体。小组讨论小组讨论环节环节3 3：实现转化：实现转化 实验步骤实验步骤现象现象解释解释1将一支充满将一支充满NO2的的试管倒放在盛有水试管倒放在盛有水的水槽中的水槽中红棕色气体逐渐消失，红棕色气体逐渐消失，水位上升水位上升，最后水充满，最后水充满整个试管的整个试管的2/3，无色，无色气体充满试管的气体充满试管的1/3（上部）（上部）NO2为红棕色气为红棕色气体，易溶于水，体，易溶于水，2将氧气慢慢地通入将氧气慢慢地通入步骤（步骤（1）的试管）的试管中中无色气体变为红棕色气无色气体变为红棕色气体体，又变为无色气体，又变为无色气体，但气体体积逐渐缩小，但气体体积逐渐缩小，液面不断上升液面
16、不断上升2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NONO为无色气体，为无色气体，难溶于水难溶于水N2NO3-NOHNO3O2H2OMn+NO2O2环节环节3 3：实现转化：实现转化NO2 +H2O HNO3 +NO 学生讨论：学生讨论：我们的设计对工业生产硝酸有何启示？我们的设计对工业生产硝酸有何启示？2NO+O2 =2NO23NO2 +H2O=2HNO3 +NO4NO2+O2+2H2O =4HNO3讨论的结果：讨论的结果：硝酸工业常在吸收反应进行过程硝酸工业常在吸收反应进行过程中补充一些空气，提高原子利用率，减少环境中补充一些空气，提高原子利用率，减少环境污染污染环节环节3 3：
17、实现转化：实现转化转化的实验过程：转化的实验过程：优化转化路径，学习物质性质优化转化路径，学习物质性质环节环节3 3：实现转化：实现转化转化的产物检验：转化的产物检验：小组实验：小组实验：现象：现象：pHpH试纸变红试纸变红结果：结果：生成生成HNOHNO3 3探究任务探究任务原料原料目标产物目标产物 N2NO3-N2NH3 转化的转化的方案设计方案设计选择试剂的性质选择试剂的性质试剂选择的依据试剂选择的依据设计转化路径设计转化路径 转化的转化的实验过程实验过程预测现象预测现象进行实验进行实验观察现象观察现象优化实验优化实验转化的转化的结果结果产物检验产物检验生成硝酸生成硝酸环节环节3 3：实
18、现转化：实现转化学生分组实验探究的记录结果学生分组实验探究的记录结果N2+O2+H2OHNO3+？放电时有红棕色气体生放电时有红棕色气体生成，加水后红棕色消失成，加水后红棕色消失继续通入氧气继续通入氧气 氧化性，含氧元素氧化性，含氧元素（O2）还原性，含氢元素还原性，含氢元素（H2）化合价，元素守恒化合价，元素守恒化合价，元素守恒化合价，元素守恒N2NxOyHNO3 NO3-确定转化原理确定转化原理设计转化路径设计转化路径优化转化路径优化转化路径目标产品检验目标产品检验实现转化路径实现转化路径2022-10-2828N2+3H2 2NH3高温、高压高温、高压催化剂催化剂历史回眸历史回眸哈伯与合
19、成氨哈伯与合成氨环节环节3 3：实现转化：实现转化确定转化原理确定转化原理设计转化路径设计转化路径优化转化路径优化转化路径目标产品检验目标产品检验实现转化路径实现转化路径-3-30 0+2+2+4+4+5+5气态氢化物气态氢化物单质单质氧化物氧化物酸酸盐盐氮元素的价态氮元素的价态物质的类别物质的类别NHNH3 3N N2 2NONONONO2 2HNOHNO3 3NONO3 3-OO2 2HH2 2OO碱碱氮的转化氮的转化 设计意图设计意图：通过实验探究实现了含：通过实验探究实现了含 氮物质氮物质转化转化，基于转化，基于转化学习了学习了N N2 2、NONO、NONO2 2的性质，体会物质转化
20、可以反映物质性质的的性质，体会物质转化可以反映物质性质的观念观念，形成了物质转化的思路形成了物质转化的思路。N N2 2、NONO、NONO2 2的性质的性质环节环节3 3：实现转化：实现转化 环节环节1 1感受自然，感受自然，创设情境，感受转化创设情境，感受转化 环节环节2 2发现自然，发现自然，理性思考，分析转化理性思考，分析转化 环节环节3 3利用自然，利用自然，实践感知，实现转化实践感知，实现转化 环节环节4 4平衡自然，平衡自然，体验方法，应用转化体验方法，应用转化 环节环节4 4平衡自然，平衡自然，体验方法，应用转化体验方法，应用转化人工人工实现实现环节环节4 4：应用转化：应用转
21、化N N2 22014年年4月月24日日自然实现自然实现转化任务：转化任务：NON2-3-30 0+2+2+4+4+5+5气态氢化物气态氢化物单质单质氧化物氧化物酸酸盐盐氮元素的价态氮元素的价态物质的类别物质的类别NHNH3 3N N2 2NONONONO2 2HNOHNO3 3NONO3 3-O O2 2HH2 2OO碱碱设计意图：设计意图：体会人工实现氮的体会人工实现氮的循环的重要循环的重要性，性，巩巩固转化的一般思路，形成转化观，感受人与自然固转化的一般思路，形成转化观，感受人与自然和谐相处的重要性，应用化学知识可以平衡自然和谐相处的重要性，应用化学知识可以平衡自然环节环节4 4：应用转
22、化：应用转化提出新的转化任务提出新的转化任务自然界氮的循环自然界氮的循环氮的循环氮的循环NO3-N2NH3一、转化任务：一、转化任务：二、转化思路：二、转化思路：确定转化原理确定转化原理设计转化路径设计转化路径优化转化路径优化转化路径目标产品检验目标产品检验实验转化路径实验转化路径依氧化还原依氧化还原氧化剂还原剂O元素H元素依物质类别依物质类别N2NO3-NOHNO3OO2 2HH2 2OOMMn+n+NO2OO2 2NO3-N2NH32NO+O2 =2NO2N2 +O2 =2NO放电放电3NO2 +H2O=2HNO3 +NO4NO2+O2+2H2O =4HNO3N2+3H2 2NH3高温、高
23、压高温、高压催化剂催化剂N2、NO、NO2的性质的性质副板书副板书教学策略：教学策略：基于问题情境的实验探究教学基于问题情境的实验探究教学缺氮的危害？缺氮的危害？为什么缺氮？为什么缺氮？如何固氮？如何固氮？固氮应用？固氮应用？实验探究实验探究建构转化观过程：建构转化观过程：关注学生认识发展，促进学生观念建构关注学生认识发展，促进学生观念建构-3-30 0+5+5+3+3分析物质转化类别分析物质转化类别形成转化的一般思路，形成转化的一般思路，学习物质性质学习物质性质巩固思路，形成观念巩固思路，形成观念意义意义：通过这种转化研究性质的教学，让学生领会基于物质的特定：通过这种转化研究性质的教学，让学
24、生领会基于物质的特定性质可以实现物质的特定转化，物质的转化可以反映物质的性质。性质可以实现物质的特定转化，物质的转化可以反映物质的性质。感受到物质性质是动态的，联系的；而不是静态的，孤立的。感受到物质性质是动态的，联系的；而不是静态的，孤立的。认识物质可以转化认识物质可以转化 1城市发展论坛的与会专家普遍认为：我国城镇化研究主要集中在预测城镇化速度和趋势上，而对城镇化过程中公共政策的负面影响则明显被忽视。2 这个高台光滑突兀，陡峭高矗，十分危险。听老人们说，这个高台从来就没行人能上去过，上去的人从来就没有能活着回来的。3安南提交的报告如果能够得以通过，日本就有希望获得常任理事国席位。对此，曾经
25、深受日本军国主义之害的中、韩等邻国存有很深的疑虑。4娄机为人正直。关心国事。做皇太子老师时，向皇太子陈说正直道理，并上密奏章陈述 将帅专权，对军纪的管理松懈，不训练检阅军队。5娄机为人诚恳，做事严谨。对是非曲直，他当面判断，事后从不再说；赞人全面，不遗漏6多样性意味着差异，我国的民族多样性决定了以民族为载体的文化的多样性，这种文化的多样性也意味着各民族文化的差异。7从自然生态的角度来看，生态平衡的维护就是要维护其生物物种的多样性，所以维护社会和谐的基础也就是文化的多样性。8作为最深层次的认同，文化的认同在维护民族团结和和睦之中具有最根本的作用，因此就要建设好各民族共同的精神家园，培养中华民族的共同体意识。
