如何得到适合植物吸收的稳定氮

1、第二讲第二讲 如何得到适合植物吸收的稳定氮如何得到适合植物吸收的稳定氮 北京师范大学北京师范大学化学学院化学学院0707级级 李杰年李杰年鲁科版鲁科版 化学化学1 第三章第三章 第第2节节 氮的循环氮的循环内容标准内容标准： 通过通过实验了解实验了解氯、氮、硫、硅等氯、氮、硫、硅等非金属非金属及其重要化合物的主要性质及其重要化合物的主要性质，认识认识其在其在生产生产中的应用中的应用和对和对生态环境生态环境的影响。的影响。课课标解读标解读活动与探究建议活动与探究建议： 讨论：自然界碳、讨论：自然界碳、氮循环氮循环对维持对维持生态平生态平衡的作用。衡的作用。教材分析教材分析教材分析教材分析教材分析

2、教材分析教材分析教材分析12知识点知识点作用作用 氮及其化合物氮及其化合物是高中化学是高中化学主要内容，中学主要内容，中学元素化合物知元素化合物知识识的重要组成部分。的重要组成部分。承载承载载体载体作用（作用（巩固离子反应、巩固离子反应、氧化还原反应、物质的量氧化还原反应、物质的量）学情学情分析分析氮及其化合物在中学学习中的分布示意图氮及其化合物在中学学习中的分布示意图学情学情分析分析 初中化学的学习中，学生已经初中化学的学习中，学生已经对氮气的性对氮气的性质，氮气在生产生活中的应用质，氮气在生产生活中的应用有了一定的了解，有了一定的了解，在此基础上让学生学习氮及其化合物的知识，在此基础上让学

3、生学习氮及其化合物的知识，这不仅是学习这不仅是学习非金属元素及其化合物非金属元素及其化合物的知识的的知识的需要，也是学生获得需要，也是学生获得未来生活和发展所必需的未来生活和发展所必需的科学素养科学素养的需要。的需要。教学目标教学目标知识知识与技能：与技能： 通过通过实验认识实验认识氨气的性质和用途氨气的性质和用途，并从，并从离离子角度或氧化还原子角度或氧化还原的角度分析反应。的角度分析反应。 通过通过铵盐性质铵盐性质，认识，认识铵态氮肥的使用问题铵态氮肥的使用问题，了解它们在生产中的应用。了解它们在生产中的应用。 了解氮循环了解氮循环对对人类产生的重大影响人类产生的重大影响。 通过通过讨论氮

4、肥讨论氮肥使用和保存方法使用和保存方法，掌握铵盐，掌握铵盐的性质的性质。 构建构建N循环的知识结构图循环的知识结构图氮及其化合物的知识结构图氮及其化合物的知识结构图-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 3NHNH4 4+ +NONO3 3- -催化氧化催化氧化放电放电催化氢化催化氢化与水反应与水反应与碱反应与碱反应OO2 2HH2 2OO碱碱NHNH3 3HH2 2O O H H+ + OHOH- -与酸反应与酸反应+2+2+4+4+5+5

5、0 0+2+2+4+4+5+5-3-30 0+2+2+4+4+5+5气态氢化物气态氢化物催化氢化催化氢化单质单质气态氢化物气态氢化物催化氢化催化氢化氧化物氧化物酸酸单质单质气态氢化物气态氢化物碱碱氧化物氧化物酸酸单质单质气态氢化物气态氢化物盐盐碱碱氧化物氧化物酸酸单质单质气态氢化物气态氢化物物质的类别物质的类别盐盐碱碱氧化物氧化物酸酸单质单质气态氢化物气态氢化物教学目标教学目标过程过程与方法：与方法： 通过通过得到适合植物得到适合植物吸收的氮吸收的氮展开展开讨论和讨论和实验，提高实验，提高分析能力、实验能力、观察能力、分析能力、实验能力、观察能力、归纳总结能力归纳总结能力，建立认识并通过以，建

6、立认识并通过以N及其化合及其化合物的相关知识解决问题的物的相关知识解决问题的 方法。方法。 利用利用氧化还原氧化还原和和物质分类物质分类的角度研究物的角度研究物质性质的思路和方法。质性质的思路和方法。教学目标教学目标情感情感、态度与价值观：、态度与价值观： 通过通过创设创设问题情境问题情境，让学生，让学生体验探究过程，体验探究过程，培养研究培养研究物质性质变化的积极态度物质性质变化的积极态度。 了解氮循环对人类和自然界产生的重大意了解氮循环对人类和自然界产生的重大意义，认识义，认识N肥所起的作用，肥所起的作用，感受化学对生产、生感受化学对生产、生活的重要意义活的重要意义。 培养培养辩证分析问题

7、辩证分析问题，科学使用化肥，应用，科学使用化肥，应用化学知识解决实际问题化学知识解决实际问题的意识。的意识。教学重难点教学重难点教学重点：教学重点： 氨的性质、铵盐的性质和用途。氨的性质、铵盐的性质和用途。教学难点：教学难点： 从从价态角度价态角度分析物质的性质；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构建氮循环的知识结构图。教学思路教学思路 情景线情景线 问题线问题线 活动线活动线 知识线知识线氨气性质氨气性质观察观察阅读说明书阅读说明书氨气适合氨气适合做氮肥吗？做氮肥吗？铵水适合做铵水适合做氮肥吗？氮肥吗？铵盐可能

8、具铵盐可能具有哪些性质？有哪些性质？氮肥对人类氮肥对人类有何影响？有何影响？氨水的性质氨水的性质铵盐的性质铵盐的性质N循环的意义循环的意义充满氨气的充满氨气的矿泉水瓶矿泉水瓶农业常用的农业常用的铵态氮肥铵态氮肥耕地和粮食产耕地和粮食产量的对比数据量的对比数据氨水标签氨水标签实验生活实验生活思考，讨论思考，讨论教法、学法教法、学法教学方法： 主要采用问题问题+探究探究的教学方法，即：创设创设问题情境问题情境提出问题提出问题提出假设提出假设实验验证实验验证解决问题解决问题提出新问题提出新问题的探究的探究学习模式学习模式。利用生活中常用的矿泉水瓶及氮肥矿泉水瓶及氮肥等材料进行实验，让学生可以从生活中

9、学习化学。学习方法： 主要采用学生参与问题的解决，从问题中学习知识，最终达到构建氮循环的知识结构图构建氮循环的知识结构图。环节一：环节一：承上启下，承上启下， 引出工业固氮引出工业固氮环节二：环节二：深化工业固氮，深化工业固氮， 解析氨气性质解析氨气性质环节三：环节三：反思猜想，反思猜想， 分析铵态氮肥性质分析铵态氮肥性质环节四：环节四：价态分析，价态分析， 铺垫硝态氮肥铺垫硝态氮肥环节五：环节五：总结提升总结提升教学流程教学流程教学过程教学过程环节一环节一承上启下，引出工业固氮承上启下，引出工业固氮NO2-3-30 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

10、氮元素的价态氮元素的价态N2NOHNO3NO3-碱碱氮及其化合物的知识结构图氮及其化合物的知识结构图物质的类别物质的类别知识回顾：知识回顾： 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，人类怎样解决这一问题的？教学过程教学过程环节二环节二深化工业固氮，解析氨气性质深化工业固氮，解析氨气性质情景素材线情景素材线活动线活动线问题线问题线知识线知识线NH3物理性质1 1氨气的物理性质：氨气的物理性质：颜色：无色颜色：无色气味：有刺激性气味气味：有刺激性气味密度：比空气的密度小密度：比空气的密度小观察观察你们对你们对NHNH3 3 有何了解？有何

11、了解？学生实验学生实验NHNH3 3的水溶的水溶性如何？性如何？充满充满NHNH3 3的的矿泉水瓶矿泉水瓶实验探究实验探究 1 1在烧杯中加入约在烧杯中加入约20ml蒸馏水。蒸馏水。慢慢打开充满氨气的矿泉水瓶塞，慢慢打开充满氨气的矿泉水瓶塞，迅速迅速 倒入烧倒入烧杯中的水，杯中的水，马上马上 塞紧瓶塞，上下摇动瓶体塞紧瓶塞，上下摇动瓶体。在矿泉水瓶中加在矿泉水瓶中加23滴酚酞，观察现象。滴酚酞，观察现象。培养学生培养学生解决问题解决问题的途径的途径结结 论论NH3极易溶于水，极易溶于水，溶液呈碱性。溶液呈碱性。情景素材线情景素材线 活动线活动线问题线问题线知识线知识线NH3的的化学性质化学性质

12、观察观察NH3适合做适合做氮肥吗？氮肥吗？NH3H2O瓶标签瓶标签化学学习要化学学习要学会观察学会观察、总结总结，并能透过实验现象并能透过实验现象分析问题本质分析问题本质情景素材线情景素材线活动线活动线问题线问题线知识线知识线NH3H2O瓶标签瓶标签NH3的的化学性质化学性质观察观察NH3适合做适合做氮肥吗？氮肥吗？NH3、NH3H2O均不适合作氮肥，均不适合作氮肥，有没有办法解决？有没有办法解决？培养皿中浓培养皿中浓氨水和浓盐氨水和浓盐酸的反应酸的反应演示实验演示实验酸碱反应酸碱反应实验探究实验探究 2 2将培养皿平放在桌面上，将培养皿平放在桌面上，先先在一侧在一侧滴入滴入1 1滴浓滴浓盐酸

13、盐酸，另一侧，另一侧再滴入再滴入2 2滴浓氨水（二者不要接滴浓氨水（二者不要接触），立即触），立即盖上表面皿，观察现象并分析原因盖上表面皿，观察现象并分析原因。再把整套装置颠倒再把整套装置颠倒 过来，观察培养皿过来，观察培养皿 底部生成物的颜色底部生成物的颜色 和状态。和状态。利用微型实验，利用微型实验，让学生让学生对对所所学学知识进行知识进行运用运用情景素材线情景素材线 活动线活动线问题线问题线知识线知识线NH3H2O瓶瓶标签标签NH3的的化学性质化学性质观察观察NH3适合适合做氮肥吗？做氮肥吗？培养皿中浓培养皿中浓氨水和浓盐氨水和浓盐酸的反应酸的反应演示实验演示实验NH3、NH3H2O均不

14、适合作氮肥，均不适合作氮肥，有没有办法解决？有没有办法解决？此实验得出怎此实验得出怎样的结论？样的结论？联想到联想到铵根铵根-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 3NHNH4 4+ +NONO3 3- -放电放电溶水溶水OO2 2HH2 2OO碱碱NH3H2OHH+ + HH+ +氮及其化合物的知识结构图氮及其化合物的知识结构图教学过程教学过程环节三环节三反思猜想，分析铵态氮肥性质反思猜想，分析铵态氮肥性质情景素材线情景素材线 活动线活动线

15、问题线问题线知识线知识线铵态氮肥的铵态氮肥的物理性质物理性质图片展示图片展示农业常用农业常用铵态氮肥铵态氮肥情景素材线情景素材线 活动线活动线问题线问题线知识线知识线铵态氮肥铵态氮肥的的物理性质物理性质图片展示图片展示它们有何组成特它们有何组成特点和物理性质点和物理性质1 1铵态氮肥铵态氮肥物理性质：物理性质： 都是晶体，都溶于水都是晶体，都溶于水组成特点：组成特点： 均含有均含有NHNH4 4+ +， 主要成分均是铵盐主要成分均是铵盐 农业常用农业常用铵态氮肥铵态氮肥培养学生的培养学生的观察能力、观察能力、概括能力概括能力从从物质分类角度物质分类角度分析分析铵态氮肥铵态氮肥在化学性质上在化学

16、性质上的的共性共性情景素材线情景素材线 活动线活动线问题线问题线知识线知识线阅读说明阅读说明书并预测书并预测性质性质NH4HCO3参照其产品使用参照其产品使用说明的注意事项，说明的注意事项，推测铵盐可能具推测铵盐可能具有哪些性质？有哪些性质？碳酸氢铵碳酸氢铵又称又称碳铵碳铵，是一种常用铵态氮肥。，是一种常用铵态氮肥。铵态氮肥的铵态氮肥的化学性质：化学性质：与碱反应与碱反应学生实验学生实验请描述请描述实验现象实验现象分析原因？分析原因？农用农用氯化铵氯化铵铵态氮肥铵态氮肥的的化学性质：化学性质：受热分解受热分解实验探究实验探究 3 3在试管中加入两药匙在试管中加入两药匙NHNH4 4ClCl固体

17、，再加入约固体，再加入约6 6 mLmL的的3030 NaOHNaOH溶液，振荡试管，用镊子夹住溶液，振荡试管，用镊子夹住湿润湿润的红色石蕊试纸放在试管口但的红色石蕊试纸放在试管口但不伸入试管不伸入试管口内口内，观察实验现象。，观察实验现象。实验完毕，用准备好的橡胶塞堵住试管口，将实验完毕，用准备好的橡胶塞堵住试管口，将其放回试管架。其放回试管架。-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 3NHNH4 4+ +NONO3 3- -放电放电溶水溶

18、水OO2 2HH2 2OO碱碱NH3H2O HH+ + H H+ +氮及其化合物的知识结构图氮及其化合物的知识结构图 OHOH- -OHOH- -种类化学式含氮量特 点NH3H2O48.6% 腐蚀性，受热易分解铵态氮肥NH4HCO317.7% 易潮解，受热易分解NH4Cl26.2%易潮解（NH4)2SO421.2% 不易潮解，不易结块铵态氮肥：铵态氮肥：教学过程教学过程环节环节四：四： 价态分析，铺垫硝态氮肥价态分析，铺垫硝态氮肥情景素材线情景素材线 活动线活动线问题线问题线知识线知识线学生思考学生思考硝态氮肥硝态氮肥以上含氮物质中以上含氮物质中除了除了NHNH4 4+ + 还有适还有适合直接

19、做氮肥的合直接做氮肥的物质吗？物质吗？促使学生建立促使学生建立从从分析反应的视角分析反应的视角氧化还原角度氧化还原角度NHNH3 3的的催化氧化催化氧化NHNH4 4+ +是如何是如何转化为转化为NONO3 3- -？教学过程教学过程环节五：环节五：总结总结提升提升种类种类化学式化学式含氮量含氮量特特 点点铵铵态态氮氮肥肥NH4HCO317.7%易潮解，受热易分解易潮解，受热易分解（NH4)2SO421.2%不易潮解，不易结块不易潮解，不易结块NH4Cl26.2%易潮解易潮解 NH4NO335%易潮解，结硬块易潮解，结硬块有机有机氮肥氮肥CO(NH2)2尿素尿素46.7%不易潮解不易潮解，可与多种性，可与多种性质肥料混合使用质肥料混合使用氮肥的选择氮肥的选择-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NHNH