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必修二《第一单元 氮的固定》优秀教案
教材分析
本课时是必修第二册专题7第一单元的内容,是非金属元素及其化合物开篇知识。非金属元素及化合物知识主要安排在必修第一册中。本课时知识把自然现象、化学变化、人类生存需要、社会可持续发展等进行了融合,充分体现了化学源于人类生活、服务于人类发展的特点,有利于学生认识到化学是真实的、有用的化学。内容安排上从粮食危机到固氮方法;从自然固氮途径到高能固氮的化学原理;从自然固氮的局限性到人工固氮方法;从合成氨的原理、意义到自然界的氮循环。知识呈现既具有一定的连续性,又逐渐深化和应用;既强调化学科学在造福人类、提高人类生存质量方面的重要作用,又指出要维护生态平衡,科学应用化学科学,形成可持续发展的理念。
教学目标与核心素养
教学目标:
1.了解氮的固定。
2.认识氮氧化物的性质和用途。
核心素养:
1.能从分子结构的角度认识氮气的化学稳定性,熟知氮气与镁、氧气、氢气的化学反应及其条件;了解氮的固定和自然界中氮的循环。
2.能从物质类别和氮元素的化合价认识氮氧化物的性质与转化,促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。
教学重难点
氮气的化学性质、氮分子结构对氮气性质的影响。
教学过程
化学家在18世纪70年代初发现了氮气一—这一空气中含量最多的气体。如何利用氮气这一丰富的资源为人类服务?科学家苦苦探索了几百年。随着世界人口的增长,人类对粮食的需求日益增加,粮食危机成为当时人类发展难以逾越的鸿沟。直到20世纪初,德国化学家哈伯(F.Haber,1868-1934)在实验室中首次用氮气和氢气合成了氨,从此人类进入了化肥农业时代,大大提高了粮食产量。
在自然界中,绝大部分氮元素以游离态的氮气分子形式存在于空气中。实验证明,在通常情况下,氮气与大多数物质很难发生化学反应,说明氮气的化学性质很不活泼。一般认为,氮气分子是由两个氮原子通过共用三对电子结合而成的,氮气分子中存在氮氮三键。破坏氮气分子中氮原子之间的共价键需要很大的能量,所以氮气分子很稳定。但在高温或放电等特殊条件下,氮气分子获得了足够多的能量,也能与一些金属或非金属单质发生反应,生成含氮化合物。
一、氮气与氮的固定
1.氮气
(1)氮分子内两个氮原子间以共价三键(N≡N)结合,断开该化学键需要较多的能量,所以氮气的化学性质很稳定,通常情况下很难与其他物质发生化学反应;氮气分子的电子式 。
(2)写出氮气与下列物质反应的化学方程式:
①金属镁: ,氮气表现 性;
②氧 气: ,氮气表现 性;