高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第3章 物质的性质与转化第3节 氮的循环教案配套

高中化学鲁科版(2019)必修第一册第3章物质的性质与转化第3节氮的循环教案配套主备人备课成员设计思路本节课以鲁科版高中化学必修第一册第3章第3节“氮的循环”为内容，结合课本知识，通过实验演示、案例分析等方式，引导学生深入理解氮的循环过程及其对生态环境的影响。课程设计注重理论与实践相结合，旨在培养学生的科学探究能力和环保意识。核心素养目标分析本节课旨在培养学生以下核心素养：1）科学探究能力，通过实验和数据分析，让学生学会提出假设、设计实验、收集证据、解释现象；2）科学态度与责任，引导学生关注环境保护，认识到氮循环对生态系统的重要性；3）创新意识，鼓励学生提出自己的见解，发展解决问题的能力。教学难点与重点1.教学重点

-氮的循环过程：重点讲解大气中的氮气如何通过固氮作用、生物固氮、氮的固定、硝化作用、反硝化作用等过程转化为可被生物利用的氮化合物，以及这些化合物如何回到大气中。

-氮肥的施用与影响：强调氮肥对农作物生长的促进作用及其不当使用对环境的影响，如水体富营养化。

2.教学难点

-氮的固定过程：理解大气中氮气转化为氨的过程，包括自然固氮和人工固氮，以及不同固氮微生物的作用机制。

-硝化作用与反硝化作用：区分硝化细菌和反硝化细菌在氮循环中的作用，以及它们如何将氨氮转化为硝酸盐和氮气。

-环境影响分析：分析氮肥使用对土壤、水体和大气的影响，以及如何通过合理施用减少环境污染。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源-软硬件资源：多媒体教学设备（投影仪、电脑）、实验器材（固氮菌培养装置、硝化菌培养装置、反硝化菌培养装置、氮肥样品等）

-课程平台：鲁科版高中化学教材配套电子资源库

-信息化资源：氮循环相关动画、视频资料、在线实验操作演示

-教学手段：实验演示、小组讨论、案例分析、课堂提问教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对氮的循环的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道氮气在空气中占比最大吗？它与我们的生活和环境有什么关系？”

展示一些关于大气污染、水体富营养化等图片或视频片段，让学生初步感受氮循环的重要性。

简短介绍氮的循环的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.氮的循环基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解氮的循环的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解氮的循环的定义，包括固氮、硝化作用、反硝化作用等过程。

详细介绍氮的循环的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.氮的循环案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解氮的循环的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的氮循环案例进行分析，如农业施肥对氮循环的影响、工业排放对大气氮的影响等。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解氮循环的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用氮循环的知识解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与氮循环相关的主题进行深入讨论，如“如何减少农业施肥对氮循环的影响”。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对氮循环的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调氮循环的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括氮的循环的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调氮循环在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用氮循环的知识。

7.课后作业（5分钟）

目标：巩固学习效果，提高学生的实践能力。

过程：

布置课后作业：让学生观察周围环境中的氮循环现象，如植物生长、水体污染等，并撰写观察报告，分析氮循环的影响和作用。

教学过程设计完毕。学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握

-学生能够准确地描述氮的循环过程，包括固氮、硝化作用、反硝化作用等关键步骤。

-学生能够理解氮循环中不同微生物的作用，如固氮菌、硝化菌和反硝化菌。

-学生能够识别氮肥对环境的影响，包括水体富营养化和大气污染。

2.能力提升

-学生通过实验演示和案例分析，提升了观察、实验和数据分析的能力。

-学生在小组讨论中锻炼了沟通、协作和解决问题的能力。

-学生通过课堂展示，提高了表达和演讲的能力。

3.思维发展

-学生能够运用所学知识分析实际案例，如农业施肥对氮循环的影响，并提出解决方案。

-学生在讨论中学会了从不同角度思考问题，发展了批判性思维。

-学生通过学习氮循环对环境的影响，增强了环保意识和可持续发展观念。

4.应用能力

-学生能够将氮循环的知识应用于日常生活中，如合理使用氮肥，减少环境污染。

-学生能够识别和解释周围环境中与氮循环相关的现象，如水体富营养化。

-学生能够利用所学知识参与社区环保活动，如推广环保农业实践。

5.情感态度

-学生对氮循环这一主题产生了浓厚的兴趣，愿意进一步探索和学习。

-学生增强了保护环境的责任感，认识到自己在环境问题中的角色。

-学生通过学习氮循环，培养了科学探究精神和创新意识。典型例题讲解1.例题一：

题目：某农田施用了10吨尿素，已知尿素中氮的质量分数为46%，求该农田施用了多少千克氮？

答案：尿素中氮的质量=10吨×46%=4.6吨

施用氮的质量=4.6吨÷(28/60)=10.7吨

2.例题二：

题目：在实验室中，用氯化铵和氢氧化钙反应制备氨气，已知氯化铵和氢氧化钙的质量分别为10g和20g，求理论上能制备多少克氨气？

答案：根据化学反应方程式：2NH4Cl+Ca(OH)2→CaCl2+2NH3↑+2H2O

摩尔质量：NH4Cl=53.5g/mol，Ca(OH)2=74g/mol，NH3=17g/mol

氯化铵的摩尔数=10g÷53.5g/mol=0.186mol

氢氧化钙的摩尔数=20g÷74g/mol=0.27mol

根据化学方程式，氯化铵为限制试剂，生成氨气的摩尔数=0.186mol

理论上能制备氨气的质量=0.186mol×17g/mol=3.16g

3.例题三：

题目：某水体中硝酸盐氮的含量为2mg/L，求该水体中硝酸盐氮的质量浓度是多少？

答案：硝酸盐氮的质量浓度=2mg/L÷(14g/mol+3×16g/mol)=0.0185g/L

4.例题四：

题目：某工厂排放的废气中含有氮氧化物，已知废气中NO的质量分数为1%，求废气中NO的质量浓度是多少？

答案：假设废气体积为V升，则NO的质量=V升×1%=0.01V克

NO的质量浓度=NO的质量÷废气体积=0.01V克÷V升=0.01g/L

5.例题五：

题目：某湖泊发生富营养化，导致水体中氨氮含量增加，已知湖泊中氨氮的浓度从0.5mg/L上升到1.5mg/L，求氨氮浓度增加了多少倍？

答案：氨氮浓度增加的倍数=1.5mg/L÷0.5mg/L=3倍板书设计①氮的循环过程

-固氮：大气氮转化为氨

-硝化作用：氨转化为硝酸盐

-反硝化作用：硝酸盐转化为氮气

-植物吸收：植物吸收硝酸盐和氨氮

②氮肥的施用与影响

-氮肥种类：尿素、硝酸铵、硫酸铵等

-氮肥作用：促进植物生长

-环境影响：水体富营养化、大气污染

③氮循环的微生物

-固氮菌：如根瘤菌、蓝藻

-硝化菌：如亚硝化菌、硝化菌

-反硝化菌：如脱氮菌、产甲烷菌

④氮循环的平衡与调节

-自然因素：气候、土壤、植被

-人类活动：农业施肥、工业排放

⑤氮循环的环境保护

-减少氮肥使用：提高肥料利用率

-污水处理：去除氮污染物

-环境监测：评估氮循环状况教学反思与总结今天这节课，我们学习了氮的循环，这个主题对于理解生态系统和环境保护非常重要。我觉得整个教学过程还是挺顺利的，但也有些地方可以改进。

首先，我觉得在导入新课的时候，我用了图片和视频，效果还不错，学生们对氮循环这个概念有了初步的认识。但是，我也注意到有些学生对于氮气在空气中的占比和氮循环的重要性理解还不够深刻，这可能是因为我没有给他们足够的时间去思考和讨论。所以，下次我会在导入环节加入更多的互动环节，让学生们自己提出问题，这样他们可能更容易记住这些知识点。

在讲解基础知识时，我尽量用图表和实例来解释氮循环的各个过程，我觉得这个方法比较直观，学生们也比较容易接受。不过，我发现有些学生对于固氮和反硝化作用的细节理解得不够，这可能是因为这部分内容比较抽象。我打算在接下来的课程中，通过一些更具体的案例来帮助学生更好地理解这些概念。

案例分析环节，我选择了几个与农业生产和环境保护相关的案例，让学生们分组讨论。这个环节我觉得挺成功的，学生们在讨论中提出了一些很有创意的想法。但是，我也发现有些学生不太敢发言，可能是担心说错。所以，我会在接下来的教学中，更多地鼓励学生表达自己的观点，创造一个更加开放和包容的课堂氛围。

在小组讨论之后，课堂展示环节，学生们表现得都很积极。不过，我也注意到有些学生的展示不够清晰，可能是因为他们没有很好地组织语言。因此，我会在课后提供一些展示技巧的指