綠水青山就是金山銀山/創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享魯科版第3章物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化氮的循環(huán)情境導(dǎo)入雷雨發(fā)莊稼【核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)】1、通過了解“氮的固定”和自然界“氮循環(huán)”情境認(rèn)識氮元素的常見價(jià)態(tài)，構(gòu)建氮的“價(jià)-類”二維圖，知道從物質(zhì)類別和價(jià)態(tài)兩個(gè)維度對物質(zhì)分類有助于研究物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，建立物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化觀。2、通過對雷雨固氮路徑的探究，體會對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、“價(jià)—類”二維角度分析在物質(zhì)轉(zhuǎn)化研究中的作用，并進(jìn)一步認(rèn)識N2、NO、NO2的化學(xué)性質(zhì)。初步了解自然界中形成硝酸的過程。培養(yǎng)學(xué)生尊重事實(shí)、獨(dú)立思考，能基于證據(jù)推理形成結(jié)論，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。3、通過了解人類活動對氮循環(huán)的影響，知道酸雨和光化學(xué)煙霧的危害，增強(qiáng)環(huán)保意識，培養(yǎng)社會責(zé)任感。1.活動一：通過氮循環(huán)情景認(rèn)識常見的含氮物質(zhì)及氮元素化合價(jià)，能熟練運(yùn)用“價(jià)—類”二維模型對物質(zhì)進(jìn)行分類2.活動二：通過對雷雨固氮路徑的探究，體會對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、“價(jià)—類”二維模型在物質(zhì)轉(zhuǎn)化中的作用，并進(jìn)一步認(rèn)識N2

、NO和NO2的化學(xué)性質(zhì)。診斷并發(fā)展“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”、“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”的核心素養(yǎng)3.活動三：通過設(shè)計(jì)人工固氮過程，進(jìn)一步加深對“價(jià)—類”二維模型的應(yīng)用，提升解決真實(shí)問題的能力學(xué)習(xí)目標(biāo)能運(yùn)用價(jià)類二維模型，預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)和轉(zhuǎn)化活動一：自然界中的氮循環(huán)【任務(wù)一】請你在氮的循環(huán)圖中，用化學(xué)式將含N物質(zhì)表示出來，并標(biāo)出氮元素的化合價(jià)，總結(jié)氮在自然界中的存在形式。N2NONO2HNO3NH3NH3?

H2O

NH4ClNaNO30+2+4+5-3-3-3+5【任務(wù)二】請你將上述物質(zhì)分類整理在“價(jià)—類”二維圖中氫化物單質(zhì)氧化物堿酸-30+2+5氮元素化合價(jià)物質(zhì)類別鹽+4NH3NH3·H2OHNO3NON2NO2NH4+NO3-宏觀辨識氮的“價(jià)-類”二維圖活動二：閃電固氮路徑的探究一.氮的固定（請閱讀教材107頁上的內(nèi)容，了解有關(guān)固氮的知識）游離態(tài)→化合態(tài)氮的固定人工固氮自然固氮閃電固氮：生物固氮：

豆科植物90%氧化還原反應(yīng)10%試舉例說明閃電固氮和生物固氮？【視頻】模擬放電條件下N2和O2反應(yīng)產(chǎn)生紅棕色氣體現(xiàn)象：模擬閃電固氮NO：無色氣體NO2：紅棕色氣體有毒！！！不要打開瓶上的橡膠塞模擬N2和O2在放電條件下的反應(yīng)中，紅棕色氣體NO2的產(chǎn)生途徑可能有哪些？【提出問題】證據(jù)推理1、N2NO2O22、N2NOO2O2NO2輸液瓶1中盛有NO，根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟提示，完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論用大注射器向輸液瓶1中注入20mL空氣，觀察輸液瓶內(nèi)氣體顏色的變化實(shí)驗(yàn)結(jié)束的時(shí)候用鑷子將蘸有NaOH溶液的棉花團(tuán)放在瓶塞上注意事項(xiàng)（1）

NO有毒，實(shí)驗(yàn)時(shí)，小心操作，不要打開試劑瓶上的橡膠塞，不要讓氣體泄露。（2）用注射器向試劑瓶中添加氣體和液體藥品。（3）組內(nèi)分工合作，一人做實(shí)驗(yàn)，其他同學(xué)觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，1min內(nèi)完成2NO+O2=2NO2瓶內(nèi)有紅棕色氣體出現(xiàn)【實(shí)驗(yàn)探究】科學(xué)探究數(shù)字化模擬放電條件下N2和O2反應(yīng)2NO+O2=2NO2N2＋O2===2NO放電模擬N2和O2在放電條件下的反應(yīng)中，紅棕色氣體NO2的產(chǎn)生途徑可能有哪些？【解決問題】證據(jù)推理與模型認(rèn)知NO2和水相遇紅棕色變無色，原因可能是什么？【提出問題】1.NO2溶于水？2.NO2與水反應(yīng)？微粒？產(chǎn)物？驗(yàn)證產(chǎn)物？證據(jù)推理實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論1.將注射器中約5mL的蒸餾水慢慢注入裝有NO2的輸液瓶2中，振蕩，觀察氣體顏色變化2.用大注射器向輸液瓶注入20mL空氣，觀察氣體顏色變化3.將注射器中約1mL的紫色石蕊試劑注入輸液瓶2，觀察溶液顏色變化實(shí)驗(yàn)結(jié)束的時(shí)候用鑷子將蘸有NaOH溶液的棉花團(tuán)放在瓶塞上注意事項(xiàng)輸液瓶2中盛有NO2，根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟提示，完成實(shí)驗(yàn)。紅棕色氣體逐漸消失出現(xiàn)紅棕色氣體溶液變紅NO2溶于水后生成無色氣體NONO2溶于水生成硝酸【實(shí)驗(yàn)探究】（1）

NO有毒，實(shí)驗(yàn)時(shí)，小心操作，不要打開試劑瓶上的橡膠塞，不要讓氣體泄露。（2）用注射器向試劑瓶中添加氣體和液體藥品。（3）組內(nèi)分工合作，一人做實(shí)驗(yàn)，其他同學(xué)觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，1min內(nèi)完成科學(xué)探究【解決問題】

+4+5+23NO2+H2O=2HNO3+NO農(nóng)諺說“雷雨發(fā)莊稼”，現(xiàn)在你知道原因了嗎？閃電空氣N2

和O2NOO2NO2雨水HNO3NO土壤中礦物質(zhì)硝酸鹽植物生長【答疑解惑】特點(diǎn)：不能進(jìn)行到底，反應(yīng)物、生成物同時(shí)存在可逆反應(yīng)工業(yè)合成氨（NH3）科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任N2歸納總結(jié)1化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定高溫高壓催化劑，放電氮的化合物N2作保護(hù)氣NN結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)性質(zhì)決定用途宏觀辨識與微觀探析人工固氮自然固氮閃電固氮：10%生物固氮：豆科植物90%氮的固定歸納總結(jié)2仿生固氮（常溫常壓）工業(yè)合成氨2017年，Chem雜志以封面文章的形式報(bào)道了中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在Li-N2可充電電池固氮領(lǐng)域的新突破，提供了電化學(xué)固氮的新前景！固氮技術(shù)與電池革新的完美結(jié)合科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任傳遞神經(jīng)信息的“信使分子”神舟13號使用N2O4和偏二甲肼做推進(jìn)劑環(huán)節(jié)三、辯證認(rèn)識氮循環(huán)氮氧化物的“功”與“過”硝酸型酸雨請你借助“價(jià)-類”二維圖提出合理的轉(zhuǎn)化途徑，實(shí)現(xiàn)氮氧化物的改“過”自新？氫化物單質(zhì)氧化物堿酸-30+2+5氮元素化合價(jià)物質(zhì)類別鹽+4NH3NH3·H2OHNO3NON2NO2NH4+NO3-【遷移應(yīng)用】為什么實(shí)驗(yàn)結(jié)束的時(shí)候用鑷子將蘸有NaOH溶液的棉花放在瓶塞上？2NO2+2NaOH==NaNO3+NaNO2+H2ONO2+NO+2NaOH==2NaNO2+H2O【答疑解惑】金屬有機(jī)框架（MOF）材料高效清除氮氧化物沸點(diǎn)為21.2℃氫化物單質(zhì)氧化物堿酸-30+2+5氮元素化合價(jià)物質(zhì)類別鹽+4NH3NH3·H2OHNO3NON2NO2NH4+NO3-課堂小結(jié)2、能不能用排空氣法收集一氧化氮？為什么？3、如何除去一氧化氮?dú)怏w中混有的少量二氧化氮？

因?yàn)镹O易被空氣中O2氧化成NO2

，且NO與空氣密度接近，所以不能用排空氣法收集。

將混合氣體通過盛有水的洗氣瓶。1、如何檢驗(yàn)一氧化氮？無色氣體遇空氣立即變?yōu)榧t棕色，即為NO。【遷移應(yīng)用】1、通過了解“氮的固定”和自然界“氮循環(huán)”情境認(rèn)識氮元素的常見價(jià)態(tài)，構(gòu)建氮的“價(jià)-類”二維圖，知道從物質(zhì)類別和價(jià)態(tài)兩個(gè)維度對物質(zhì)分類有助于研究物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，建立物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化觀。2、通過對雷雨固氮路徑的探究，