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浅谈氮循环及氮污染
认识自然界氮循环,通过从工业化生产以后氮收支失衡的角度阐述氮污染的`原因及危害,以提高人们对氮污染的重视.
作 者：刘全凤 作者单位：沧州职业技术学院,河北沧州,061000 刊 名：现代农业科技 英文刊名：XIANDAI NONGYE KEJI 年，卷(期)： “”(12) 分类号：X5 关键词：氮循环 氮收支失衡 氮污染氮是一种化学元素，它的化学符号是N，它的原子序数是7。氮是空气中最多的元素，在自然界中存在十分广泛，在生物体内亦有极大作用，是组成氨基酸的基本元素之一。氮及其化合物在生产生活中应用广泛。
目录发现简史含量分布同位素理化性质发现简史1772年由瑞典药剂师舍勒发现，后由法国科学家拉瓦锡确定是一种元素。 1787年由拉瓦锡和其他法国科学家提出，氮的英文名称nitrogen，是“硝石组成者“的意思。中国清末化学家启蒙者徐寿在第一次把氮译成中文时曾写成“淡气”，意思是说，它“冲淡”了空气中的氧气。 元素名来源于希腊文，原意是“硝石”。
含量分布氮在地壳中的含量很少，自然界中绝大部分的氮是以单质分子氮气的形式存在于大气中，氮气占空气体积的百分之七十八。氮的最重要的`矿物是硝酸盐。 氮在地壳中的重量百分比含量是0.0046%，总量约达到4×1012吨。动植物体中的蛋白质都含有氮。土壤中有硝酸盐，例如KNO?。在南美洲智利有硝石矿（NaNO?），这是世界上唯一的这种矿藏，是少见的含氮矿藏。宇宙星际已发现含氮分子，如NH?、HCN等。 氮的丰度1.8×10占16位。自然界的氮有两种同位素，分别为99.63%、0.365%。
同位素Z(p)N(n)质量(u)半衰期原子核自旋相对丰度相对丰度的变化量7310.04165(43)200(140)×10s [2.3(16) MeV](2-)7411.02609(5)590(210)×10s [1.58(+75-52) MeV]1/2+740(60) keV6.90(80)×10s1/2-7512.0186132(11)11.000(16) ms1+7613.00573861(29)9.965(4) min1/2-7714.0030740048(6)稳定1+0.99636(20)0.99579-0.996547815.0001088982(7)稳定1/2-0.00364(20)0.00346-0.004217916.0061017(28)7.13(2) s2-71017.008450(16)4.173(4) s1/2-71118.014079(20)622(9) ms1-71219.017029(18)271(8) ms(1/2)-71320.02337(6)130(7) ms71421.02711(10)87(6) ms1/2-#71522.03439(21)13.9(14) ms71623.04122(32)#14.5(24) ms [14.1(+12-15) ms]1/2-#71724.05104(43)#<52 ns71825.06066(54)#<260 ns1/2-#
理化性质物理性质
在室温下不与空气，碱，水反应，加热到3273K时，只有0.1%分解，因此，N2是化学特性物质， 氮的最重要的矿物是硝酸盐。氮有两种天然同位素：氮14和氮15，其中氮14的丰度为99.625%。 晶体结构：晶胞为六方晶胞。 元素类型：非金属元素 氮气为无色、无味的气体。氮通常的单质形态是氮气。它无色无味无臭，是很不易有化学反应呈化学惰性的气体，而且它不支持燃烧。 主要成分：高纯氮≥99.999%; 工业级 一级≥99.5%; 二级≥98.5%。 外观与性状：无色无臭气体。 溶解性：微溶于水、乙醇。 主要用途：用于合成氨，制硝酸，用作物质保护剂，冷冻剂。 CAS号 7727-37-9。 熔点(℃) -209.8 沸点(℃) -195.6 相对密度(水=1) 0.81(-196℃) 相对蒸气密度(空气=1) 0.97 饱和蒸气压(kPa) 1026.42(-173℃) 临界温度(℃) -147 临界压力(MPa) 3.40 原子体积：(立方厘米/摩尔) 17.3 元素在太阳中的含量(ppm) 1000 太平洋表面 0.00008 氧化态 Main N-3,N-2,N-1,N+1,N+2,N+3,N+4,N+5Other 相对原子质量 14.0037 原子核亏损质量 0.109383u（u代表原子量） 所属周期 2 所属族数 VA 电子层分布 L2－K5
化学性质
N原子的价电子层结构为2s2p3，即有3个成单电子和一对孤电子对，以此为基础，在形成化合物时，可生成如下三种键型： 形成离子键 N原子有较高的电负性（3.04），它同电负性较低的金属，如Li（电负性0.98）、Ca（电负性1.00）、Mg（电负性1.31）等形成二元氮化物时，能够获得3个电子而形成N3-离子。 N?+ 6Li = 2 Li?N N?+ 3Mg =点燃= Mg?N? N3-离子的负电荷较高，半径较大（171pm），遇到水分子会强烈水解，因此的离子型化合物只能存在于干态，不会有N3-的水合离子。 形成共价键 N原子同电负性较高的非金属形成化合物时，形成如下几种共价键： ⑴N原子采取sp3杂化态，形成三个共价键，保留一对孤电子对，分子构型为三角锥型，例如NH?、NF?、NCl?等。 若形成四个共价单键，则分子构型为正四面体型，例如NH?+离子。 ⑵N原子采取sp2杂化态，形成2个共价双键和1个单键，并保留有一对孤电子对，分子构型为角形，例如Cl―N=O。（N原子与Cl 原子形成一个σ 键和一个π键，N原子上的一对孤电子对使分子成为角形。） 若没有孤电子对时，则分子构型为三角形，例如HNO?分子或NO?-离子。硝酸分子中N原子分别与三个O原子形成三个σ键，它的π轨道上的一对电子和两个O原子的成单π电子形成一个三中心四电子的不定域π键。在硝酸根离子中，三个O原子和中心N原子之间形成一个四中心六电子的不定域大π键。 这种结构使硝酸中N原子的表观氧化数为+5，由于存在大π键，硝酸盐在常况下是足够稳定的。 ⑶N原子采取sp 杂化，形成一个共价叁键，并保留有一对孤电子对，分子构型为直线形，例如N?分子和CN-中N原子的结构。 形成配位键 N原子在形成单质或化合物时，常保留有孤电子对，因此这样的单质或化合物便可作为电子对给予体，向金属离子配位。例如[Cu(NH?)?]2+。 氮共有九种氧化物：一氧化二氮（N?O）、一氧化氮（NO）、一氧化氮二聚体（N?O?）、二氧化氮（NO?）、三氧化二氮（N?O?）、四氧化二氮（N?O?）、五氧化二氮（N?O?）、叠氮化亚硝酰（N?O），第九种氮的氧化物三氧化氮（NO?）作为不稳定的中间体存在于多种反应之中。
【设计理念】
氮及其化合物是高中化学教学中的重要内容，是中学阶段所学习的元素化合物知识中重要的非金属元素。这部分内容如氮的固定、氮肥、以及人们在利用含氮物质过程中对环境造成的影响等，与生产、生活都有着密切的联系。本节课就是通过对氨气性质的认识，掌握喷泉实验的原理。通过对铵盐性质的学习，掌握氮肥的合理使用，关注农业生产中的化肥问题。
【教材分析】
本节知识通过对喷泉这一自然现象的分析，激发学习兴趣，培养学生的思考能力和观察分析能力。结合学生关于氮循环的已有经验，在氮循环的基础上展开其中的主要反应过程，探讨发生的化学反应，以及这些化学反应有那些重要的应用。通过对氨态氮肥的学习，促使学生关注农业问题，关注农业生产。
【学情分析】
学生通过熟悉的自然现象的分析，容易激发学习兴趣，而对自然现象引出的化学问题，通过前面学习已经掌握了氮的循环和氮的氧化物，很容易想到应该学习氮的氢化物，通过对氨气性质的学习掌握喷泉实验的原理。对实验现象的观察与解释，认识铵盐的性质。从熟悉的化肥入手，引导关注农业生产中的化肥问题。让化学知识为工农业生产服务。
【教学目标】
一、知识与技能目标
1、通过观察实验，认识氨的溶解性，氨与水的反应，与酸的反应。
2、通过分析化合价认识氨的还原性。
3、通过亲自动手实验，得出铵盐的化学性质，以及氨的实验室制法。
4、通过铵盐的`受热分解，铵盐与碱的反应，认识铵态氮肥的施用问题，了解它们在生产中的应用。
二、过程与方法
培养通过观察实验现象，总结分析物质性质的能力；通过活动探究，提高实验能力和学习化学的兴趣。
三、情感态度和价值观
通过探究实验，培养学习元素化合物知识的学习方法。
【重点难点】
教学重点：氨与铵盐的性质
教学难点：喷泉实验的原理
【教学环境】
实验试剂和用品：氨气 浓盐酸 氯化铵 碳酸氢铵 澄清的石灰水 氢氧化纳 稀硫酸 酒精灯 试管夹 试管若干 铁架台 石蕊试纸 玻璃棒 棉花 胶头滴管
【教学方法】
实验探究法。观察法
【教学思路】
通过第一课时的学习，我们已经掌握了氮的国定、认识了氮的氧化物。应该很自然的想到氮的氢化物---氨气。通过学习氨气的物理性质，掌握喷泉现象的原理，通过氨的化学性质认识了铵盐。进而对铵盐的有关性质进行了活动探究，掌握氨根离子的鉴别，掌握氮肥在工农业生产中的正确保存和合理使用，为工农业生产服务。
【教学过程】
教学环节
教学活动
学生活动
设计意图
情景创设
课件：氮元素与动、植物生长有关的图片
讲述：氮元素是一种重要的生命元素，植物是不能直接从空气中吸收游离态的氮，只有豆科植物的根瘤菌可以把空气中的氮气转化成硝酸盐，大部分植物只能吸收化合态的氮。比如氨、铵盐和硝酸盐。
倾听思考
创设认知情景，引出新课
引导学生观察、总结性质
一、氨和铵态氮肥
1、氨（NH3）的物理性质
展示一瓶氨气，请学生观察并归纳出氨气的物理性质：无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小。极易溶于水。
提出问题？怎样证明氨气极易溶于水？
实验：演示喷泉实验。
倾听思考
培养学生的观察能力和分析问题的能力
设疑激趣
演示喷泉试验掌握其原理、操作的注意事项，设置联系，给学生一个解决问题的支架。
让学生观察实验现象并解释。
总结：氨气极易溶于水，使用胶头滴管挤出水以后，使瓶里的气压迅速减小，外界气压把水压上来形成喷泉。瓶里液体呈现红色，说明氨气和水反应生产了碱性物质
实验成功的关键：瓶干、气满、塞紧
2、氨与水反应
思考：除了利用这个实验装置以外，如果没有胶头滴管，喷泉实验怎么完成？
思考归纳：喷泉实验的原理及操作要点？
引入课题
实验：氨水和浓盐酸的反应
总结：由于氨水和浓盐酸都容易挥发，氨气和氯化氢气体反应，产生白色的氯化铵。
3、氨与氯化氢的反应
练习：写出氨气和硝酸、硫酸反应的化学方程式
倾听
思考讨论
回答
掌握反应的实质
分析化合价
引出其化学性质
问题：氨中氮元素的化合价是多少？从化合价的角度分析，氨还可能有什么性质？它可能与哪些物质反应？
4、氨与氧气的反应
总结：氨中氮元素的化合价是-3价，是氮的最低化合价，只有还原性，它可以与具有氧化性的物质反应。
这个反应是工业上制备硝酸的基础，叫氨的催化氧化法制硝酸。它是以氨为原料，先得到NO ,然后NO再氧化成NO2 NO2溶于水得到硝酸
记忆理解
利用化合价分析物质的氧化性和还原性。
设置情景
引出化学问题
动手做实验
学习分析问题
讲述：氨水有很强的挥发性，所以，通常不使用氨水作为氮肥。而是常将氨制成固态的铵盐使用，要科学的贮存和合理的使用氮肥，就要了解铵态氮肥的主要成分-铵盐的性质。
教学建议：有一位农民看到自己买的一袋碳酸氢铵化肥受潮了，就放在太阳下面晒，下午取的时候发现少了许多，是谁偷了他的化肥？或者，引导农村学生列举一些使用化肥的注意事项，并解释相关原因。
5、铵盐
学生分组实验：
（1）取少量的氯化铵固体放在试管中加热。
（2）取少量的碳酸氢铵固体放在试管中加热，并将生成的气体通入澄清的石灰水中。
（3）取少量的氯化铵固体放在试管中，再加入适量的NaOH(10%)溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，观察变化。
通过观察实验现象，思考、归纳、总结完成表格：
实验
实验现象
结论及化学方程式
实验（1）
实验（2）
实验（3）
倾听、记录
教师指导学生正确操作
通过讲故事的形式，吸引学生的注意力。
培养学生的动手能力、观察能力和分析归纳总结的能力。
进一步明确化学与生活息息相关。
总结知识
总结：
1、铵盐的物理性质：白色、易溶于水的晶体
2.铵盐的化学性质：
（1）受热易分解
及时的予以引导和指正。
培养学生的总结能力。
（2）与碱溶液反应。
归纳总结
总结：利用铵盐与碱反应生成氨气的性质，在实验室通常用固态绿化氨与碱石灰混合加热制取氨
发生装置：固体+固体加热装置
干燥剂：碱石灰
收集装置：向下排空气法
验满方法：湿润的红色石蕊试纸变红或蘸有浓盐酸的玻璃棒，产生白烟。
尾气处理：用水吸收。或者在收集氨气的试管口塞上用稀硫酸蘸湿的棉花，防止氨气溢出
引导学生回答几个概念的区别，教师予以引导
通过铵盐的性质，认识铵盐这类物质的通性，并能很好的应用这个性质。
布置作业
教材第84页 第3题
巩固知识
循环流化床脱氮机理研究
机理的研究对于循环流化床脱硫脱氮技术的'发展具有指导性意义,是循环流化床库内流体动力学研究和数学模型建立的基础.本实验用高锰酸钾溶液作为吸收氮氧化物的吸收荆,对高锰酸钾溶液氧化一氧化氮气体的氧化方式、动力学以及温度、PH、高锰酸钾的浓度等因素对反应机理的影响作了研究.
作 者：肖荣 作者单位：大唐国际潮州发电有限责任公司,广东潮州,515723 刊 名：科技风 英文刊名：TECHNOLOGY WIND 年，卷(期)： ”“(22) 分类号：X7 关键词：烟气脱硝 动力学 二氧化氮 一氧化氮 高锰酸钾知识目标：
了解氮族元素性质的相似性和递变规律以及磷的性质；
掌握氮气的化学性质（跟氢气、氧气的反应）。
情感目标：
通过氮族元素有关量变引起质变，以及氮气性质的相对稳定性等知识，对学生进行辩证唯物主义教育。并通过汽车尾气对空气污染等有关知识对学生进行环境保护教育。
能力目标：
培养学生能够运用元素周期律和原子结构理论指导元素化合物知识，培养学生的思维能力。
教材分析
氮族元素性质的相似性和递变规律，在大纲中与氧族元素、碳族元素简介一样均属于了解层次。但氮族元素简介出在章引言部分，并且以开门见山的形式将氮族元素性质的相似性和递变规律直接给出，而不像氧族元素、碳族元素那样作为一节出现，并进行引导分析其递变规律。其主要原因是由于学生已给学习了氧族元素、碳族元素等元素化合物知识，并对用理论指导元素化合物知识的学习方法已经了解，因此，在使学生了解氮族元素性质的相似性和递变规律的基础上，重点以“思考”方式让学生归纳比较卤族元素、氧族元素、氮族元素的非金属性强弱。这样，既强化了理论的指导作用，又巩固了元素周期律的知识。
在介绍的单质时，是以学生熟知的化肥引入的，这样学生便于接受。由于氮气在空气中含量最多，并且在合成氨及硝酸的工业制法中都要用到氮气，因此氮气的化学性质是本章的重点，也是本节的重点，大纲中要求为“掌握”层次。教材从氮分子具有牢固的N≡N键而结构稳定入手，说明氮气的化学性质不活泼从而说明结构决定性质，接着又联系化学键的知识，从分子获得的能量使化学键断裂的角度说明氮气在一定条件下还能与某些非金属反应，从而认识氮气的一些化学性质。关于磷，在大纲中的要求为了解层次，教材在初中介绍过的磷与氧气反应的基础上，又介绍了磷与氧气的反应。此外还介绍了磷的同素异形体白磷和红磷的性质的差异，以及红磷和白磷的相互转化从而复习高一学过的同素异形体的的概念。
本节教材的编写，注重联系实际，介绍环境污染问题；注重增加学生学习举，配制了较多的图画和照片；注重培养自学能力开阔知识，编入了两篇资料和一篇阅读。
本节的重点：氮族元素性质的相似性和递变规律；氮气的化学性质。
教法建议
在教学中应突出体现教师的主导作用，发挥学生的主体性，让学生运用已有的理论知识解决新的问题。
一、氮族元素
建议教师预先设计的表格内容（元素符号、原子半径、金属性非金属性、与 化合的难易程度、气态氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性等），采用讨论的方法由学生运用已有的原子结构、元素周期表等知识以及学习前几族元素的经验，完成表格内容。再通过阅读教材表2—1 了解氮族元素单质的一些性质。
最后将教材中的“思考”由学生讨论进行归纳总结，找出规律，加深理解所学知识，使知识系统化。
二、氮气
1．物理性质
引导学生从熟悉的空气入手，通过讨论归纳出氮气的物理性质。
2．化学性质
（1）氮气的稳定性
引导学生运用结构理论分析氮元素的非金属较强，但形成单质后由于分子中存在N≡N的结构致使氮气的化学性比较稳定。常用作保护气。进而掌握学习化学的方法：结构 性质 用途。
（2）氮气与氢气、氧气的反应。
教师可通过 的稳定性是相对的，在一定条件下提供足够能量时，氮气分子的共价键断裂也能与某些物质反应引出氮气的化学性质。根据非金属单质的一般性质，掌握下列变化：
既有氧化性，又有还原性。
建议补充演示NO和 之间相互转化的实验（将预先收集的一试管NO向学生展示，然后打开塞子观察现象，气体变为棕色后，将试管例立在盛水的水槽中观察液面及试管内气体颜色变化。试管内液面上升后；用拇指赌住管口取出试管，将试管正立，向试内滴入紫色石蕊试管观察现象）。根据各实验观察确定生成物，写出化学方程式。并强调 不是 的酸酐。
对于学有余力的学生可补充混合气（ 、、）与 混合的计算：① 与 混合气体溶于水中，最后得到什么气体？（ ）；② 与 混合气体溶于水最终得到什么气体？（ ），气体无剩余： ，最终得到 ； 最终得到 ）。③ 与 混合气体溶于水最终得到什么气体：（ ，无气体剩余； ， 剩余； ， 剩余。）
三、磷
通过学生已有的磷的性质和阅读教材内容重点落实以下内容：①P的非金属性比N弱，但磷单质的化学性质比 活泼。②磷与氯气的反应，并指明 是 的酸酐，可做气体的干燥剂。③磷的同素异形体—红磷和白磷的性质差异及其相互转化，并做好红磷转化为白磷的演示。
[实验1—1]。通过白磷的保存联想金属钠的保存方法。
上述知识内容一般不会构成难点，应尽量让学生归纳总结，培养学生的自学能力和培养表达能力。
对于教材中介绍的“光化学烟雾”、“氮气”、“磷的”的等内容，有条件的学校可采用播放录像等形式开阔学生视野，活跃学生思维，培养学生的创新思维能力。
教学设计方案
第一节
第二课时
教 师 活 动 | 学 生 活 动 |
【复习、提问】氮气有哪些化学性质？ 【引导】NO和 对环境危害很大，是主要的大气污染物，对人、动物、植物、建筑物的危害很大。【放录像】NO、 造成的日本东京和英语伦敦的化学烟雾事件，我国四川乐山大佛腐蚀变形，酸雨造成美国洛杉矶湖泊已无生物……（1分钟） 【提问】看过录像有何感受？ 【强调】环境保护的重要性。 【追问】你认为防治氮的氧化物污染环境的关键是什么？ 【阅读指导】课本相关内容。 【放录像】介绍目前防治氮的氧化物污染的科技信息。（1分钟） 【指导阅读】课本有关氮气用途的内容 【板书】3.氮气的用途 | 【思考、回答】 【看录像】 【思考、回答】 NO、等一旦污染空气，人类将无法逃避，无处可藏。为了我们的家园，为了人类自己，我们应从方方面面注意防止环境污染，保护环境。 【阅读、回答】 氮的氧化物主要来源是化石燃料（煤、石油）的燃烧废气和未经处理的硝酸厂的废气，关键处理好废气和尾气。 【看录像】 【阅读归纳】 （1）做化工原料 （2）做保护气（如保鲜苹果） （3）作冷冻剂（如超低温手术） 【传看、观察】 |
【引言】磷和氮一样是构成蛋白质的元素之一。无论动物还是植物体内都含磷，它对维持动物体内正常的生理机能起着重要的作用。 【板书】二、磷 【展示】红磷、白磷 【讲解】这是两种磷的单质，磷像碳一样，它的单质也有多种同素异形体，其重要的是白磷和红磷。 【阅读指导】白磷和红磷的物理性质比较表1—2。 【追问】 白磷和红磷在某些性质方面为何不同？ 【提问】你所学过的属于互称同素异形体的物质都有哪些？ | 【阅读、思考、记忆、回答】 白磷和红磷在某些性质方面不同。 【思考、回答】结构不同。 【思考、回答】 金刚石、石墨，氧气和臭氧 |
【板书】1. 白磷和红磷是磷的同素异形体 【板书】2.磷的化学性质 （1）磷与氧气反应 【录像】 白磷、红磷燃烧实验（初中做的实验） 【追问】这个实验说明什么？写出化学反应方程式。 【设疑】白磷的着火点在 ，易燃烧，那如何保存它呢？ 【讲解】少量白磷可保存在水里。 【讲解】 是吸湿性极强的白色粉末，是 常用的干燥剂。它溶于热水生成为磷酸。请同学们写出该反应的化学方程式。 | 【观察、回忆】 【思考、回答】 白磷和红磷都可与氧气反应，发生燃烧，但白磷着火点低于红磷。 【思考、讨论、回答】 低温、密封 【思考、回答】 |
【讲解】磷跟氯气经点燃化合，生成三氯化磷和五氯化磷，并伴有烟和雾。三氯化磷是无色油状液化，五氯化磷是浅黄色固体。他们都是重要的化学试剂。 | |
【板书】（2）与氯气反应 | 【思考、书写、评价】 |
【演示实验1—1】磷的相互转化，观察现象。 【提示】黄色的固体就是白磷。 【提问】这个实验说明什么？ 【板书】（3）磷的相互转化 | 【观察、回答】 加热后，玻璃管时有黄色气体产生，内壁冷的地方（玻璃管两端）有黄色固体附着。 【思考、回答】 白磷和红磷在一定条件下是可以转化的。 【理解】 |
【引导】由此可见，磷的化学性质比较活泼，容易和氧气、氯气等许多物质直接化合。在自然界中没有游离态的磷存在，磷主要以磷酸盐形式存在于矿石中。 | 【思考、理解】 |
【板书】3.磷的用途 【指导阅读】 | 【阅读、归纳】 （1）白磷（如制磷酸、燃烧弹、烟雾弹） （2）红磷（制安全火柴，农药） 【小结】磷的性质及用途 |
【投影课堂练习一】 1．红磷和白磷在一定条件下可以相互转化，这一变化属于（ ）。 A．物理变化 B．化学变化 C．氧化还原反应 D．非氧化还原反应 2．0.1mol红磷在一定量的氯气中燃烧，质量增加了15g，其产物为（ ）。 A．只有 B． C． 和 D．无法确定 3．安全火柴盒的侧面所涂的物质是某一混合物，其中含有（ ）。 A．白磷和三硫化二锑 B．红磷和三硫化二锑 C．氯酸钾、二氧化锑和硫等 D．硝酸钾、二氧化锑和硫等 【作业 】课本一、5、6、7、8 二、三、四。 | |
知识目标：
了解氮族元素性质的相似性和递变规律以及磷的性质；
掌握氮气的化学性质（跟氢气、氧气的反应）。
情感目标：
通过氮族元素有关量变引起质变，以及氮气性质的相对稳定性等知识，对学生进行辩证唯物主义教育。并通过汽车尾气对空气污染等有关知识对学生进行环境保护教育。
能力目标：
培养学生能够运用元素周期律和原子结构理论指导元素化合物知识，培养学生的思维能力。
教材分析
氮族元素性质的相似性和递变规律，在大纲中与氧族元素、碳族元素简介一样均属于了解层次。但氮族元素简介出在章引言部分，并且以开门见山的形式将氮族元素性质的相似性和递变规律直接给出，而不像氧族元素、碳族元素那样作为一节出现，并进行引导分析其递变规律。其主要原因是由于学生已给学习了氧族元素、碳族元素等元素化合物知识，并对用理论指导元素化合物知识的学习方法已经了解，因此，在使学生了解氮族元素性质的相似性和递变规律的基础上，重点以“思考”方式让学生归纳比较卤族元素、氧族元素、氮族元素的非金属性强弱。这样，既强化了理论的指导作用，又巩固了元素周期律的知识。
在介绍的单质时，是以学生熟知的化肥引入的，这样学生便于接受。由于氮气在空气中含量最多，并且在合成氨及硝酸的工业制法中都要用到氮气，因此氮气的化学性质是本章的重点，也是本节的重点，大纲中要求为“掌握”层次。教材从氮分子具有牢固的N≡N键而结构稳定入手，说明氮气的化学性质不活泼从而说明结构决定性质，接着又联系化学键的知识，从分子获得的能量使化学键断裂的角度说明氮气在一定条件下还能与某些非金属反应，从而认识氮气的一些化学性质。关于磷，在大纲中的要求为了解层次，教材在初中介绍过的磷与氧气反应的基础上，又介绍了磷与氧气的反应。此外还介绍了磷的同素异形体白磷和红磷的性质的差异，以及红磷和白磷的相互转化从而复习高一学过的同素异形体的的概念。
本节教材的编写，注重联系实际，介绍环境污染问题；注重增加学生学习举，配制了较多的图画和照片；注重培养自学能力开阔知识，编入了两篇资料和一篇阅读。
本节的重点：氮族元素性质的相似性和递变规律；氮气的化学性质。
教法建议
在教学中应突出体现教师的主导作用，发挥学生的主体性，让学生运用已有的理论知识解决新的问题。
一、氮族元素
建议教师预先设计的表格内容（元素符号、原子半径、金属性非金属性、与 化合的难易程度、气态氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性等），采用讨论的方法由学生运用已有的原子结构、元素周期表等知识以及学习前几族元素的经验，完成表格内容。再通过阅读教材表2—1 了解氮族元素单质的一些性质。
最后将教材中的“思考”由学生讨论进行归纳总结，找出规律，加深理解所学知识，使知识系统化。
二、氮气
1．物理性质
引导学生从熟悉的空气入手，通过讨论归纳出氮气的物理性质。
2．化学性质
（1）氮气的稳定性
引导学生运用结构理论分析氮元素的非金属较强，但形成单质后由于分子中存在N≡N的结构致使氮气的化学性比较稳定。常用作保护气。进而掌握学习化学的方法：结构 性质 用途。
（2）氮气与氢气、氧气的反应。
教师可通过 的稳定性是相对的，在一定条件下提供足够能量时，氮气分子的共价键断裂也能与某些物质反应引出氮气的化学性质。根据非金属单质的一般性质，掌握下列变化：
既有氧化性，又有还原性。
建议补充演示NO和 之间相互转化的实验（将预先收集的一试管NO向学生展示，然后打开塞子观察现象，气体变为棕色后，将试管例立在盛水的水槽中观察液面及试管内气体颜色变化。试管内液面上升后；用拇指赌住管口取出试管，将试管正立，向试内滴入紫色石蕊试管观察现象）。根据各实验观察确定生成物，写出化学方程式。并强调 不是 的酸酐。
对于学有余力的学生可补充混合气（ 、 、 ）与 混合的计算：① 与 混合气体溶于水中，最后得到什么气体？（ ）；② 与 混合气体溶于水最终得到什么气体？（ ），气体无剩余： ，最终得到 ； 最终得到 ）。③ 与 混合气体溶于水最终得到什么气体：（ ，无气体剩余； ， 剩余； ， 剩余。）
三、磷
通过学生已有的磷的性质和阅读教材内容重点落实以下内容：①P的非金属性比N弱，但磷单质的化学性质比 活泼。②磷与氯气的反应，并指明 是 的酸酐，可做气体的干燥剂。③磷的同素异形体—红磷和白磷的性质差异及其相互转化，并做好红磷转化为白磷的演示。
[实验1—1]。通过白磷的保存联想金属钠的保存方法。
上述知识内容一般不会构成难点，应尽量让学生归纳总结，培养学生的自学能力和培养表达能力。
对于教材中介绍的“光化学烟雾”、“氮气”、“磷的”的等内容，有条件的学校可采用播放录像等形式开阔学生视野，活跃学生思维，培养学生的创新思维能力。
教学设计方案
第一节
第二课时
教 师 活 动
学 生 活 动
【复习、提问】氮气有哪些化学性质？
【引导】NO和 对环境危害很大，是主要的大气污染物，对人、动物、植物、建筑物的危害很大。【放录像】NO、 造成的日本东京和英语伦敦的化学烟雾事件，我国四川乐山大佛腐蚀变形，酸雨造成美国洛杉矶湖泊已无生物……（1分钟）
【提问】看过录像有何感受？
【强调】环境保护的重要性。
【追问】你认为防治氮的氧化物污染环境的关键是什么？
【阅读指导】课本相关内容。
【放录像】介绍目前防治氮的氧化物污染的科技信息。（1分钟）
【指导阅读】课本有关氮气用途的内容
【板书】3.氮气的用途
【思考、回答】
【看录像】
【思考、回答】
NO、 等一旦污染空气，人类将无法逃避，无处可藏。为了我们的家园，为了人类自己，我们应从方方面面注意防止环境污染，保护环境。
【阅读、回答】
氮的氧化物主要来源是化石燃料（煤、石油）的燃烧废气和未经处理的硝酸厂的废气，关键处理好废气和尾气。
【看录像】
【阅读归纳】
（1）做化工原料
（2）做保护气（如保鲜苹果）
（3）作冷冻剂（如超低温手术）
【传看、观察】
【引言】磷和氮一样是构成蛋白质的元素之一。无论动物还是植物体内都含磷，它对维持动物体内正常的生理机能起着重要的作用。
【板书】二、磷
【展示】红磷、白磷
【讲解】这是两种磷的单质，磷像碳一样，它的单质也有多种同素异形体，其重要的是白磷和红磷。
【阅读指导】白磷和红磷的物理性质比较表1—2。
【追问】 白磷和红磷在某些性质方面为何不同？
【提问】你所学过的属于互称同素异形体的物质都有哪些？
【阅读、思考、记忆、回答】
白磷和红磷在某些性质方面不同。
【思考、回答】结构不同。
【思考、回答】
金刚石、石墨，氧气和臭氧
【板书】1. 白磷和红磷是磷的同素异形体
【板书】2.磷的化学性质
（1）磷与氧气反应
【录像】 白磷、红磷燃烧实验（初中做的实验）
【追问】这个实验说明什么？写出化学反应方程式。
【设疑】白磷的着火点在 ，易燃烧，那如何保存它呢？
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知识目标：
了解氮族元素性质的相似性和递变规律以及磷的性质；
掌握氮气的化学性质（跟氢气、氧气的反应）。
情感目标：
通过氮族元素有关量变引起质变，以及氮气性质的相对稳定性等知识，对学生进行辩证唯物主义教育。并通过汽车尾气对空气污染等有关知识对学生进行环境保护教育。
能力目标：
培养学生能够运用元素周期律和原子结构理论指导元素化合物知识，培养学生的思维能力。
教材分析
氮族元素性质的相似性和递变规律，在大纲中与氧族元素、碳族元素简介一样均属于了解层次。但氮族元素简介出在章引言部分，并且以开门见山的形式将氮族元素性质的相似性和递变规律直接给出，而不像氧族元素、碳族元素那样作为一节出现，并进行引导分析其递变规律。其主要原因是由于学生已给学习了氧族元素、碳族元素等元素化合物知识，并对用理论指导元素化合物知识的学习方法已经了解，因此，在使学生了解氮族元素性质的相似性和递变规律的基础上，重点以“思考”方式让学生归纳比较卤族元素、氧族元素、氮族元素的非金属性强弱。这样，既强化了理论的指导作用，又巩固了元素周期律的知识。
在介绍氮和磷的单质时，是以学生熟知的化肥引入的，这样学生便于接受。由于氮气在空气中含量最多，并且在合成氨及硝酸的工业制法中都要用到氮气，因此氮气的化学性质是本章的重点，也是本节的重点，大纲中要求为“掌握”层次。教材从氮分子具有牢固的N≡N键而结构稳定入手，说明氮气的化学性质不活泼从而说明结构决定性质，接着又联系化学键的知识，从分子获得的能量使化学键断裂的角度说明氮气在一定条件下还能与某些非金属反应，从而认识氮气的一些化学性质。关于磷，在大纲中的要求为了解层次，教材在初中介绍过的磷与氧气反应的基础上，又介绍了磷与氧气的反应。此外还介绍了磷的同素异形体白磷和红磷的性质的差异，以及红磷和白磷的相互转化从而复习高一学过的同素异形体的的概念。
本节教材的编写，注重联系实际，介绍环境污染问题；注重增加学生学习举，配制了较多的图画和照片；注重培养自学能力开阔知识，编入了两篇资料和一篇阅读。
本节的重点：氮族元素性质的相似性和递变规律；氮气的化学性质。
教法建议
在教学中应突出体现教师的主导作用，发挥学生的主体性，让学生运用已有的理论知识解决新的问题。
一、氮族元素
建议教师预先设计的表格内容（元素符号、原子半径、金属性非金属性、与 化合的难易程度、气态氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性等），采用讨论的方法由学生运用已有的原子结构、元素周期表等知识以及学习前几族元素的经验，完成表格内容。再通过阅读教材表2―1 了解氮族元素单质的一些性质。
最后将教材中的“思考”由学生讨论进行归纳总结，找出规律，加深理解所学知识，使知识系统化。
二、氮气
1．物理性质
引导学生从熟悉的空气入手，通过讨论归纳出氮气的物理性质。
2．化学性质
（1）氮气的稳定性
引导学生运用结构理论分析氮元素的非金属较强，但形成单质后由于分子中存在N≡N的结构致使氮气的化学性比较稳定。常用作保护气。进而掌握学习化学的方法：结构 性质 用途。
（2）氮气与氢气、氧气的反应。
教师可通过 的稳定性是相对的，在一定条件下提供足够能量时，氮气分子的共价键断裂也能与某些物质反应引出氮气的化学性质。根据非金属单质的一般性质，掌握下列变化：
既有氧化性，又有还原性。
建议补充演示NO和 之间相互转化的实验（将预先收集的一试管NO向学生展示，然后打开塞子观察现象，气体变为棕色后，将试管例立在盛水的水槽中观察液面及试管内气体颜色变化。试管内液面上升后；用拇指赌住管口取出试管，将试管正立，向试内滴入紫色石蕊试管观察现象）。根据各实验观察确定生成物，写出化学方程式。并强调 不是 的酸酐。
对于学有余力的学生可补充混合气（ 、、）与 混合的计算：① 与 混合气体溶于水中，最后得到什么气体？（ ）；② 与 混合气体溶于水最终得到什么气体？（ ），气体无剩余： ，最终得到 ； 最终得到 ）。③ 与 混合气体溶于水最终得到什么气体：（ ，无气体剩余； ， 剩余； ， 剩余。）
三、磷
通过学生已有的磷的性质和阅读教材内容重点落实以下内容：①P的非金属性比N弱，但磷单质的化学性质比 活泼。②磷与氯气的反应，并指明 是 的酸酐，可做气体的干燥剂。③磷的同素异形体―红磷和白磷的性质差异及其相互转化，并做好红磷转化为白磷的演示。
[实验1―1]。通过白磷的保存联想金属钠的保存方法。
上述知识内容一般不会构成难点，应尽量让学生归纳总结，培养学生的自学能力和培养表达能力。
对于教材中介绍的“光化学烟雾”、“氮气”、“磷的”的等内容，有条件的学校可采用播放录像等形式开阔学生视野，活跃学生思维，培养学生的创新思维能力。
教学设计方案
第二课时
教 师 活 动
学 生 活 动
【复习、提问】氮气有哪些化学性质？
【引导】NO和 对环境危害很大，是主要的大气污染物，对人、动物、植物、建筑物的危害很大。【放录像】NO、造成的日本东京和英语伦敦的化学烟雾事件，我国四川乐山大佛腐蚀变形，酸雨造成美国洛杉矶湖泊已无生物……（1分钟）
【提问】看过录像有何感受？
【强调】环境保护的重要性。
【追问】你认为防治氮的氧化物污染环境的关键是什么？
【阅读指导】课本相关内容。
【放录像】介绍目前防治氮的氧化物污染的科技信息。（1分钟）
【指导阅读】课本有关氮气用途的内容
【板书】3.氮气的用途
【思考、回答】
【看录像】
【思考、回答】
NO、等一旦污染空气，人类将无法逃避，无处可藏。为了我们的.家园，为了人类自己，我们应从方方面面注意防止环境污染，保护环境。
【阅读、回答】
氮的氧化物主要来源是化石燃料（煤、石油）的燃烧废气和未经处理的硝酸厂的废气，关键处理好废气和尾气。
【看录像】
【阅读归纳】
（1）做化工原料
（2）做保护气（如保鲜苹果）
（3）作冷冻剂（如超低温手术）
【传看、观察】
【引言】磷和氮一样是构成蛋白质的元素之一。无论动物还是植物体内都含磷，它对维持动物体内正常的生理机能起着重要的作用。
【板书】二、磷
【展示】红磷、白磷
【讲解】这是两种磷的单质，磷像碳一样，它的单质也有多种同素异形体，其重要的是白磷和红磷。
【阅读指导】白磷和红磷的物理性质比较表1―2。
【追问】 白磷和红磷在某些性质方面为何不同？
【提问】你所学过的属于互称同素异形体的物质都有哪些？
【阅读、思考、记忆、回答】
白磷和红磷在某些性质方面不同。
【思考、回答】结构不同。
【思考、回答】
金刚石、石墨，氧气和臭氧
【板书】1. 白磷和红磷是磷的同素异形体
【板书】2.磷的化学性质
（1）磷与氧气反应
【录像】 白磷、红磷燃烧实验（初中做的实验）
【追问】这个实验说明什么？写出化学反应方程式。
【设疑】白磷的着火点在 ，易燃烧，那如何保存它呢？
【讲解】少量白磷可保存在水里。
【讲解】 是吸湿性极强的白色粉末，是
常用的干燥剂。它溶于热水生成为磷酸。请同学们写出该反应的化学方程式。
【观察、回忆】
【思考、回答】
白磷和红磷都可与氧气反应，发生燃烧，但白磷着火点低于红磷。
【思考、讨论、回答】
低温、密封
【思考、回答】
【讲解】磷跟氯气经点燃化合，生成三氯化磷和五氯化磷，并伴有烟和雾。三氯化磷是无色油状液化，五氯化磷是浅黄色固体。他们都是重要的化学试剂。
【板书】（2）与氯气反应
【思考、书写、评价】
【演示实验1―1】磷的相互转化，观察现象。
【提示】黄色的固体就是白磷。
【提问】这个实验说明什么？
【板书】（3）磷的相互转化
【观察、回答】
加热后，玻璃管时有黄色气体产生，内壁冷的地方（玻璃管两端）有黄色固体附着。
【思考、回答】
白磷和红磷在一定条件下是可以转化的。
【理解】
【引导】由此可见，磷的化学性质比较活泼，容易和氧气、氯气等许多物质直接化合。在自然界中没有游离态的磷存在，磷主要以磷酸盐形式存在于矿石中。
【思考、理解】
【板书】3.磷的用途
【指导阅读】
【阅读、归纳】
（1）白磷（如制磷酸、燃烧弹、烟雾弹）
（2）红磷（制安全火柴，农药）
【小结】磷的性质及用途
【投影课堂练习一】
1．红磷和白磷在一定条件下可以相互转化，这一变化属于（ ）。
A．物理变化 B．化学变化 C．氧化还原反应 D．非氧化还原反应
2．0.1mol红磷在一定量的氯气中燃烧，质量增加了15g，其产物为（ ）。
A．只有 B． C． 和 D．无法确定
3．安全火柴盒的侧面所涂的物质是某一混合物，其中含有（ ）。
A．白磷和三硫化二锑 B．红磷和三硫化二锑
C．氯酸钾、二氧化锑和硫等 D．硝酸钾、二氧化锑和硫等
【作业 】课本一、5、6、7、8 二、三、四。
浅析氮污染对水环境的影响
笔者主要针对氮污染的.特征和来源以及水环境中氮污染的主要影响因素谈了些个人的看法.
作 者：仇惠琼 作者单位：佛山市高明区环境保护科学研究所 刊 名：广东科技 英文刊名：GUANGDONG SCIENCE & TECHNOLOGY 年，卷(期)： ”"(11) 分类号：X8 关键词：硝态氮 氮污染 氮化物 污染源地下水氮污染治理的探索试验
太行山前石家庄平原区地下水多存在氮污染问题,该文应用已优化制备的'生物脱氮菌剂并结合工业乙醇碳源的一同使用,在由一现场渗流区概化制作的多孔介质模型--中细砂箱中,作了一定水流条件下的生物脱氮除污模拟试验探索.结果显示,以一定时段作考察,在投源点位置附近及水流下游的一定范围内,该实施方法可高效去除地下水中的氮污染.为指导野外现场地下水污染的治理,提供科学依据.
作 者：张云 张胜 荆继红 侯宏冰 ZHANG Yun ZHANG Sheng JING Jihong HOU Hongbing 作者单位：中国地质科学院水文地质环境地质研究所,河北,正定,050803 刊 名：地球学报 ISTIC PKU英文刊名：ACTA GEOSCIENTIA SINICA 年，卷(期)：2006 27(3) 分类号：X5 关键词：地下水 氮污染 生物脱氮作用 模拟试验