氮气
教学目标
知识技能：认识氮气的分子结构、性质及其重要用途；熟悉氮在五种不同
氧化物中的化合价，初步掌握一氧化氮和二氧化氮的重要性质；了解氮的固定
的重要性。
能力培养：观察能力；自学能力。
科学思想：内因与外因辩证统一的教育。
科学品质：化学史实激励。
科学方法：资料、信息处理及科学抽象。
重点、难点
重点：氮气的分子结构和化学性质；一氧化氮和二氧化氮的性质；观察能
力和自学能力的培养；科学抽象的方法。
难点：一氧化氮和二氧化氮的性质；科学抽象的方法。
教学过程设计
教师活动 学生活动 设计意图
【提问】哪位同学知道近代化学
之父是谁？
【追问】你了解他的成就吗？
【简介】科学的光芒——拉瓦锡
独具慧眼发现氮气，并命名
Nitrogen“无益于生命”。
近代化学之
父——法国的化学
家拉瓦锡。
确定了空气
的组成：氮气的体
积分数约为 4／
5，氧气的体积分
数约为 1／5。
激发学生学习
科学家的创造意识。
【引入】这节课我们学习氮气
【板书】第二节氮气
集中精力，
投入探索之中。
引入新课并引
起学生注意力集中。
【启发】空气中氮气体积分数
78％，我们几乎每时每刻都在氮气
包围中，现在，请你观察周围的氮
气，说出它的颜色、状态、气味。
【板书】1．氮气的物理性质
【指导阅读】阅读课本第 167页
通过启发并结合课本有关内容小结
氮气的物理性质。
氮气是无色、
无味的气体。
氮气是无色、
无味、密度比空气
稍小，熔、沸点低
难溶于水的气体。
培养观察能力。
培养自学能力。
续表
教师活动 学生活动 设计意图
【引导】氮原子的最外层有 5个
电子，
氮分子是由两个氮原子共用三
对电子结合而成的分子。
【板书】2．氮分子的结构
【提问】写出氮分子的化学式、电
子式和结构式。请一位同学前来板演。
【展示】自制氮分子球棍模型
【提问】在双原子分子中，氮分
子的键能有什么特点？
【追问】分子的键能大，则分子
具有什么样的结构特点？
一位前去板演，
其他人在本上书写化
学式N2
结构式N≡N
互相评价书写情
况。
观察后理解氮氮
叁键，键能大，大于
其它的双原子分子。
结构稳定。
培养
学生自我评
价能力。
培养
立体思维能
力。引导思
维，渗透内
外因辩证统
一的观点。
【质疑】这样结构特点，决定了
氮分子有什么样的化学性质？
【强调】在一定条件下，氮气也
能跟氢气、氧气、金属等物质发生化学
反应。
【板书】 3．氮气的化学性质
（1）氮气跟氢气的反应
氮分子结构决定
了氮气的化学性质，
通常不活泼。
观察实验，现象是：
6～7min后，试
管中酚酞溶液变红。
使学
生理解氮气
的不活泼性
是相对的。
培养
观察能力。
【演示】
【说明】启发学生观察，注意实
验条件，写出化学方程式，并指出工
业上利用这个反应原理来合成氨的，
反应条件是高温、高压、催化剂。
书写化学方程式
并评价书写情况。
培养
自我评价能
力。
【承启】氮气在一定条件还可以
与氧
气反应。
【板书】（2）氮气跟氧气的反应
【演示】
续表
教师活动 学生活动 设计意图
【质疑】上述实验为什么要在干燥条件
观察实验，现象是：开动
抽气机缓慢抽气后，干燥管 C处
仍是无色的。在容器D中看到的
颜色是红棕色。
书写化学方程式并评价书
写情况。
观察实验，现象是：一氧
化氮难溶于水；二氧化氮溶于水，
气体体积减少 2／3，生成的气
体接触空气又变成红棕色，水溶
培养
观察能力。
充分
发展个性，
培养自我评
价能力。
引导
思维，导入
二氧化氮与
水的反应中。
培养
观察能力及
数据处理的
下，才能在D中看到红棕色气体呢？
【演示】将事前收集好的NO、NO2的两
个大量筒，分别倒扣在盛水的水槽里，观
察并测量气体体积变化，向溶液中滴加石
蕊试液。
【启发】写出二氧化氮溶于水的化学方
程式。
【设问】哪位同学能解释雷雨发庄稼的
道理？
液滴入石蕊变红色。
书写化学方程式：
3NO2+H2O=2HNO3+NO
空气中氮气和氧气在放电
下生成一氧化氮，一氧化氮再和
氧气反应，生成二氧化氮，二氧
化氮和水反应生成硝酸，硝酸与
土壤中矿物质作用形成可溶性硝
酸盐，成为氮肥被植物吸收。
方法学习。
培养
运用所学化
学知识解决
实际问题的
能力。
【引导】在上面的反应中，涉及到两种
氮的重要化合物，即一氧化氮和二氧化氧，
除此之外还下列几种，请同学们填表（投
影）：
【引导】氮气不仅能跟非金属反应，还
能跟金属反应。
【板书】（3）氮气跟某些金属的反应
【演示】镁在氮气中燃烧的实验，并写
出化学方程式。（氮气还可跟 Ca、Sr、Ba等
金属反应）
填写左表：
观察实验现象是：镁在氮
气中燃烧比在氧气中燃烧剧烈程
度差。书写化学方程式：
3Mg+N2Mg3N2
理解
氮元素的多
种化合价及
酸酐。
培养
观察能力及
化学用语的
书写能力。
续表
教师活动 学生活动 设计意图
【引导】研究物质的一般
程序为结构—性质，性质—
用途，这是为什么？
【板书】4．氮气的用途
【指导阅读】阅读课本第
169页并概括总结。
回答：因为结构决定性质，
性质决定用途。
总结：（1）化工原料（2）
保护气
培养自学
能力。
激发学习
兴趣。
【投影】（1）合成氨车
间外貌（2）充氮气作保护气
【指导阅读】阅读课本第
170页。
【板书】5．氮的固定
【提问】什么叫做氮的固
定？
【追问】上面所学氮气的
化学性质中，哪些反应是固
氮的反应？
回答：将空气中游离的氮转
变为氮的化合物的方法。统称为氮
的固定。
（1）N2+H2→（2）N2+O2→
（3）N2+Mg→
培养自学
能力。
【小结】我们认识了不少
氮的化合物，请同学们根据
化合价写出关系链。
引导思维，
使所学的知识
系统化。
【布置作业】课本第 170～171页第 1，3题。
【随堂检测】（投影片）
1．氮的氧化物有______，其中只能用排水法收集的是__
____，理由是______。
2．试用两种方法鉴别溴蒸气和NO2两种红棕色气体。
3．把一定温度下 20 mL氧气推入盛 40 mL一氧化氮的针
筒内，维持压强不度，最后气体体积缩小到 24mL，则这些气
体成分是______，各成分的体积比是______。
检测NO
与O2反应重点
知识落实。
检测二氧
化氮与水反应
的理解及运用
此知识的能力。
检测优秀
生综合运用两
个反应方程式
的计算能力。
附 1：随堂检测答案
1．氧化二氮、一氧化氮、三氧化二氮、二氧化氮、四氧化二氮、五氧化二氮
一氧化氮；一氧化氮极易与空气中的氧气反应生成二氧化氮，故只能用排水
法收集。
2．方法Ⅰ：把两种气体通入蒸馏水中，变成无色的原气体是二氧化氮。
续表
教师活动 学生活动 设计意图
方法Ⅱ：把两种气体通入硝酸银溶液中，产生白色沉淀的原气体是溴
蒸气。
V（NO2）∶V（V2O4）=8 16=1 2∶ ∶
气体成分NO2、N2O4，其体积比 1 2∶ 。
附 2：小资料
1．科学的光芒——拉瓦锡独具慧眼，发现氮气。
1774年，拉瓦锡在发现氧的著名实验中，经过科学的分析后，得出了
反映事物本质的结论：空气是由两种气体组成，一种是能够帮助燃烧和呼
吸的气体。另一种是不能帮助燃烧和呼吸的气体（这就是卢瑟福发现的“浊
气”、舍勒发现的“浊空气”、普利斯特里发现的“吸饱了燃素的空气”、卡文迪
许发现的“窒息的空气”），命名为 Nitrogen（拉丁文名称为 Nitrogeni－
um，意思是“无益于生命”），中文名为氮，拉瓦锡试净了蒙在这一元素上
的尘灰，人们终于科学地认识了空气的基本组成。
2．氮气和氧气的反应
【实验步骤】（1）将氮气和氧气按 1 1∶ 的比例混合经容器A，用浓硫
酸干燥后进入反应器 B。
（2）使 B反应器中两电极放电间隙保持在 2～3cm，并接通高压直流
电源，电压约为 10kV，使混合器在电弧高温中强热五分钟左右。
（3）再从 E处与抽气机联接，缓慢抽气，同时由 F处给容器D中输
入纯氧气。
【成败关键】（1）整个反应过程中保持气体干燥。
（2）进入 B的氧气量不应过多，否则会产生或生成二氧化氮或臭氧。
（3）控制抽气速度。
（4）D中要输入足量的氧气。
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