氮的循环——氨和氮肥教学设计改

1、氮的循环氨与氮肥 北京第109中学郑岩龙一、教学背景分析 2010-4-17教学内容： 本节课从自然界中氮的循环出发，以“如何获得稳定的适合植物吸收的氮”为总驱动性问题，结合相关问题和实验，展开氨气的性质、铵盐的性质等内容的学习。从知识内容层面，以NH3为核心，从物质分类的角度，NH3溶于水溶液呈碱性，推测氨气可以与酸反应，转化为适合植物吸收的固态氮肥；从价态的角度，N处于最低价-3价，具有还原性，可以被氧化，转化为硝态氮。通过氨气性质的探讨，让学生建立从类别和价态两个角度学习某一具体物质性质的思路和方法。设计思想：生产生活线索：从工业合成氨出发 寻找适合植物吸收的化合态的氮 NO3- (+5

2、)硝态氮肥 NO (+2) 知 识 线 索：N2 NH3（g） NH3·H2O ( l ) NH4+（s）铵态氮肥 (3) (3) (3)教学方式：本节课的教学主要采用问题+探究的教学方法，即：创设问题情境提出问题提出假设实验验证解决问题提出新问题的自主探究学习模式。二、教学目标1知识与技能：（1）.了解氮的循环对人类的影响。（2）.通过实验认识氨气的性质和用途，并从离子角度或氧化还原的角度分析反应。（3）.通过讨论氮肥使用和保存方法掌握铵盐的性质。2过程与方法：通过获得稳定的适合植物吸收的氮肥展开讨论和实验，提高分析能力、实验能力、观察能力、归纳总结能力，形成研究问题的科学方法。3

3、情感态度与价值观：（1）教学中通过创设问题环境，让学生通过对问题的体验和探究，激发学习兴趣。（2）了解氮循环给人类带来的外在价值，并在教学过程中内化与问题有关的知识，同时培养学生的思维能力和探索精神，感受化学对生产、生活的重要意义。三、教学重点和难点重点：氨的性质、铵盐的性质和用途难点：从价态角度分析物质的性质；从氧化还原和离子角度分析化学反应，最终构建氮循环的知识结构图四、教学过程：教学环节教师活动学生活动设计意图环节1复习农作物要吸收大量的含氮化合物作为氮肥以满足日益增长的人口对粮食的需求，大自然是以何种途径来把大气中的N2转化为适合农作物所吸收的含氮化合物做为氮肥的呢？自然固氮十分有限，

4、人类怎样解决这一问题的？学生回答引导学生知道为什么要进行工业合成氨。环节2氨气的物理性质氨气的化学性质 总结提升【过渡】工业合成NH3是人类发展史上一项重大贡献，它解决了人类因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题，那合成氨是以怎样的途径解决这一问题的？我们来学习一下氨与氮肥：板书：氮的循环氨与氮肥板书：一、氨气的性质你们对氨气的物理性质有哪些了解?板书：1NH3的物理性质：通过充满氨气的矿泉水瓶归纳：思考：NH3适合做氮肥吗？【过渡】氨气的水溶性如何验证？PPT：实验探究1在烧杯中加入约20ml蒸馏水。慢慢拧开收集满氨气的矿泉水瓶塞，迅速倒入烧杯中的水，马上塞紧瓶塞，上下摇动瓶体。 在矿泉水瓶中加2

5、3滴酚酞，观察现象。请描述你所看到的现象并加以分析【过渡】氨气溶于水不但发生物理变化，还有化学反应。板书：2. NH3的化学性质（1）与水反应NH3+H2O NH3·H2O（呈碱性）因此可用湿润的红色石蕊试纸检验NH3这种碱性气体。氨气与水反应得到的NH3·H2O适合做氮肥吗？PPT请结合氨水瓶标签上的“注意”和“安全措施”加以说明。打开氨水瓶闻其气味板书：NH3·H2O不稳定：NH3·H2O = NH3+H2O【过渡】氨气、氨水均不适合做氮肥，根据氨气的性质来思考一下，有没有什么方法可以解决这个问题？PPT：实验探究2将培养皿平放在桌面上，先在一侧滴入

6、1滴浓盐酸，另一侧再滴入2滴浓氨水（二者不要接触），立即盖上表面皿并不再打开，观察现象。再把整套装置颠倒过来，观察培养皿底部生成物的颜色和状态。请描述现象并分析原因。由此实验可以得到怎样的结论？板书(2).与酸反应：NH3+HCl= NH4Cl（白烟）氨气与酸反应的离子方程式：NH3 + H+ = NH4+离子反应可表示一类反应的实质，那该反应表示的实质是什么？PPT总结氨气的性质。【过渡】通过NH3与酸反应得到了适合植物吸收的一类固体氮肥铵态氮肥。PPT展示：农业常用铵态氮肥铵态氮肥是目前我们使用最多的固态氮肥之一，对其性质的了解，是科学使用氮肥的基础。学生总结学生实验学生回答学生思考、讨论

7、学生总结学生思考、讨论学生观察学生回答引出工业合成氨的重要意义，体现化学对人类的巨大贡献！培养学生解决问题的途径化学学习要让学生学会观察 总结 并能透过实验现象分析问题本质对所学知识进行运用回忆离子反应所表示的实质和含义环节3铵物态理氮性肥质铵化态学氮性肥质铵化态学氮性肥质环节4PPT总结提升板书：二、铵态氮肥的性质 根据图片总结铵态氮肥组成特点和物理性质板书：1物理性质PPT总结：铵盐（NH4+）都是晶体，都溶于水。【过渡】铵态氮肥主要成分均是含有NH4+的盐，因此从物质分类角度来讲它们在化学性质上必有共性：PPT：NH4HCO3是一种常用铵态氮肥，参照其产品使用说明的注意事项，推测铵盐可能

8、具有哪些性质？板书：2化学性质：受热分解、与碱反应板书：（1）受热分解结合实验盒中由于非正常保存而被阳光照晒过的 NH4HCO3 ，分析其受热分解后的产物：NH4HCO3=NH3 + CO2 + H2O板书：（2）与碱反应PPT: 实验探究3在试管中加入两药匙NH4Cl固体，再加入约6 mL的30 NaOH溶液，振荡试管，用镊子夹住湿润的红色石蕊试纸放在试管口但不伸入试管内部，观察实验现象。实验完毕，用准备好的橡胶塞堵住试管口，将其放回试管架。请描述实验现象分析原因？NH4Cl+NaOH=NaCl+H2O+ NH3铵盐与碱反应的实质：NH4+ + OH-= NH3 + H2O该离子反应可作为检

9、验NH4+的原理。PPT总结【过渡】以上是我们从物质分类的角度来寻找适合植物吸收的氮肥的途径，并对部分含氮物质进行了性质学习，以上含氮物质中除了NH4+ 还有适合直接做氮肥的物质吗？从NH3中N元素的化合价分析利用NH3如何制备NO3-阴离子做硝态氮肥呢？板书 (3).催化氧化： 催化剂4NH3+5O2=4NO+6H2O该反应用途：NH3催化氧化是工业制备硝酸的基础，再利用硝酸制备硝态氮肥。 PPT：肥料的选择PPT：氮肥对粮食产量的影响请分析粮食增产的原因都有什么？是否施肥越多越好？PPT总结铵盐化学性质观察图片并总结：讨论总结观察、分析、讨论总结学生实验分析总结学生板书学生思考、讨论学生回答学生讨论学生总结培养学生的观察能力、概括能力促使学生建立从氧化还原角度分析反应的视角。体现人与自然的辩证关系，人类通过自身努力可以改变自然扣题合成氨就是以这种途径解决了人类因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题，这就是人类正确运用了氮的循环来实现了人与自然的和谐发展！ 回忆、整合、加强对氮循环的认识。板书设计： 氮的循环氨与氮肥一、 NH3 二、铵盐1、物理性质： 1、物理性质：2、化学性质： 2、化学性质：（1）与水反应 （1）受热分解 NH3+H2O NH3·H2O(呈碱性) NH4HCO3=NH3 + CO2 + H