2024新教材高中化學(xué) 第五章 化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素 第二節(jié) 第三課時(shí) 硝酸教案 新人教版第二冊(cè)

2024新教材高中化學(xué)第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第二節(jié)第三課時(shí)硝酸教案新人教版第二冊(cè)授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容2024新教材高中化學(xué)第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第二節(jié)第三課時(shí)硝酸教案，新人教版第二冊(cè)。本節(jié)課主要內(nèi)容包括：

1.硝酸的化學(xué)性質(zhì)：了解硝酸的性質(zhì)，如氧化性、酸性等，并探討其在化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用。

2.硝酸的生產(chǎn)方法：介紹硝酸的生產(chǎn)過程，包括氨氧化法和硝酸鹽氧化法，分析其優(yōu)缺點(diǎn)。

3.硝酸的重要應(yīng)用：闡述硝酸在化工、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，如制造肥料、炸藥、染料等。

4.硝酸的環(huán)境影響：探討硝酸對(duì)環(huán)境的影響，包括水體污染、土壤污染等，并提出相應(yīng)的防治措施。

本節(jié)課內(nèi)容緊密結(jié)合教材，旨在幫助學(xué)生深入理解硝酸的性質(zhì)、生產(chǎn)及應(yīng)用，培養(yǎng)他們的科學(xué)素養(yǎng)和環(huán)保意識(shí)。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.化學(xué)觀念：使學(xué)生理解硝酸的性質(zhì)、制備及應(yīng)用，形成對(duì)非金屬元素及其化合物的基本認(rèn)識(shí)，提高對(duì)化學(xué)物質(zhì)世界的探究能力。

2.科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，通過分析硝酸的生產(chǎn)過程，提高邏輯思維和批判性思維能力。

3.綠色意識(shí)：使學(xué)生認(rèn)識(shí)到硝酸在環(huán)境中的影響，培養(yǎng)他們的環(huán)保意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感，樹立可持續(xù)發(fā)展觀念。

4.實(shí)踐能力：通過課堂實(shí)驗(yàn)及案例分析，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、觀察能力和團(tuán)隊(duì)合作能力，為將來從事化學(xué)相關(guān)領(lǐng)域工作奠定基礎(chǔ)。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-硝酸的化學(xué)性質(zhì)：強(qiáng)調(diào)硝酸的氧化性、酸性特點(diǎn)，以及其在不同化學(xué)反應(yīng)中的作用。

-硝酸的生產(chǎn)方法：詳細(xì)介紹氨氧化法和硝酸鹽氧化法的原理及工藝流程，強(qiáng)調(diào)工業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

-硝酸的應(yīng)用：列舉硝酸在農(nóng)業(yè)、化工、醫(yī)藥等領(lǐng)域的具體應(yīng)用，以及其在現(xiàn)代工業(yè)中的重要性。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-硝酸化學(xué)性質(zhì)的理解：學(xué)生需要掌握硝酸為何具有氧化性和酸性，以及這些性質(zhì)如何在化學(xué)反應(yīng)中體現(xiàn)，例如硝酸與金屬的反應(yīng)、與有機(jī)物的硝化反應(yīng)等。

-硝酸生產(chǎn)過程的掌握：學(xué)生對(duì)硝酸生產(chǎn)過程中涉及的反應(yīng)方程式、條件控制、產(chǎn)物分離等步驟的理解可能會(huì)存在困難，需通過圖解、動(dòng)畫或?qū)嶒?yàn)演示等方式幫助學(xué)生理解。

-硝酸環(huán)境影響的認(rèn)識(shí)：難點(diǎn)在于使學(xué)生理解硝酸對(duì)環(huán)境的具體影響，如氮循環(huán)中的作用、水體富營(yíng)養(yǎng)化等問題，以及如何在實(shí)際生產(chǎn)和使用中采取措施減少這些影響。需通過案例分析、討論等形式加深學(xué)生認(rèn)識(shí)。教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法：

-講授法：通過生動(dòng)的語言和案例，講解硝酸的化學(xué)性質(zhì)、生產(chǎn)方法和應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生興趣。

-討論法：針對(duì)硝酸的環(huán)境影響，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，培養(yǎng)他們的思考和分析能力。

-實(shí)驗(yàn)法：設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)硝酸的化學(xué)反應(yīng)，加深對(duì)理論知識(shí)的理解。

2.教學(xué)手段：

-多媒體教學(xué)：利用PPT、視頻等展示硝酸的性質(zhì)、生產(chǎn)過程和應(yīng)用案例，增強(qiáng)直觀感受。

-教學(xué)軟件：運(yùn)用化學(xué)模擬軟件，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，提高實(shí)踐能力。

-網(wǎng)絡(luò)資源：引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)查閱相關(guān)資料，拓展知識(shí)面，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

-教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過學(xué)校在線平臺(tái)，發(fā)布預(yù)習(xí)資料，包括硝酸化學(xué)性質(zhì)的PPT和相關(guān)的視頻資料，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞硝酸的化學(xué)性質(zhì)，設(shè)計(jì)問題如“硝酸為何具有氧化性？”和“硝酸在工業(yè)中有哪些應(yīng)用？”等，啟發(fā)學(xué)生思考。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過平臺(tái)跟蹤學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，及時(shí)給予指導(dǎo)和反饋。

-學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生按照要求，自主學(xué)習(xí)預(yù)習(xí)資料，理解硝酸的化學(xué)性質(zhì)。

思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生對(duì)預(yù)習(xí)問題進(jìn)行思考，并記錄自己的理解與疑問。

提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記、問題等提交至平臺(tái)。

-教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生自主探索，培養(yǎng)獨(dú)立思考能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)資源共享和進(jìn)度監(jiān)控。

-作用與目的：

使學(xué)生提前接觸課程內(nèi)容，為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和問題意識(shí)。

2.課中強(qiáng)化技能

-教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過一個(gè)關(guān)于硝酸在工業(yè)中應(yīng)用的案例，引起學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的興趣。

講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解硝酸的化學(xué)性質(zhì)、生產(chǎn)方法和環(huán)境影響，結(jié)合實(shí)際案例幫助學(xué)生理解。

組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握硝酸的性質(zhì)和生產(chǎn)流程。

解答疑問：對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的疑問進(jìn)行解答。

-學(xué)生活動(dòng)：

聽講并思考：認(rèn)真聽講，對(duì)老師的講解內(nèi)容進(jìn)行思考。

參與課堂活動(dòng)：在小組討論和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，積極應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。

提問與討論：對(duì)不懂的問題提出疑問，參與課堂討論。

-教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：通過詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解硝酸的知識(shí)點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)活動(dòng)法：通過實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生直觀感受硝酸的性質(zhì)。

合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和交流技巧。

-作用與目的：

加深學(xué)生對(duì)硝酸性質(zhì)、生產(chǎn)方法和環(huán)境影響的理解。

培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。

3.課后拓展應(yīng)用

-教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：根據(jù)課程內(nèi)容，布置相關(guān)作業(yè)，鞏固學(xué)生對(duì)硝酸的理解。

提供拓展資源：推薦與硝酸相關(guān)的學(xué)術(shù)文章和視頻，供學(xué)生深入學(xué)習(xí)。

反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給出評(píng)價(jià)和建議。

-學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：認(rèn)真完成作業(yè)，鞏固課程內(nèi)容。

拓展學(xué)習(xí)：利用提供的資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和研究。

反思總結(jié)：對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思，提出改進(jìn)措施。

-教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)法：指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我反思和總結(jié)。

-作用與目的：

鞏固學(xué)生對(duì)硝酸知識(shí)點(diǎn)的掌握。

通過拓展學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的學(xué)術(shù)視野和研究能力。

通過反思，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)自身不足，促進(jìn)個(gè)人成長(zhǎng)。知識(shí)點(diǎn)梳理1.硝酸的化學(xué)性質(zhì)

-硝酸具有強(qiáng)氧化性，能氧化許多金屬和非金屬物質(zhì)。

-硝酸是一種強(qiáng)酸，能與堿發(fā)生中和反應(yīng)。

-硝酸可與許多有機(jī)物發(fā)生硝化反應(yīng)，引入硝基團(tuán)。

2.硝酸的生產(chǎn)方法

-氨氧化法：以氨為原料，在催化劑的作用下與氧氣反應(yīng)生成硝酸。

-硝酸鹽氧化法：以硝酸鹽為原料，通過氧化反應(yīng)生成硝酸。

3.硝酸的重要應(yīng)用

-農(nóng)業(yè)：硝酸作為氮肥，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要作用。

-化工：硝酸是制造炸藥、染料、塑料等化學(xué)品的重要原料。

-醫(yī)藥：硝酸在制藥工業(yè)中也有廣泛應(yīng)用，如制備硝基類藥物。

4.硝酸的環(huán)境影響

-氮循環(huán)：硝酸在生物地球化學(xué)循環(huán)中起著關(guān)鍵作用，影響土壤、水體和大氣中的氮含量。

-水體污染：硝酸可導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，引發(fā)藻類大量繁殖，造成水質(zhì)惡化。

-土壤污染：長(zhǎng)期施用硝酸肥料，可能導(dǎo)致土壤酸化、鹽漬化等環(huán)境問題。

5.硝酸的制備反應(yīng)方程式

-氨氧化法：4NH3+5O2→4NO+6H2O；2NO+O2→2NO2；3NO2+H2O→2HNO3+NO

-硝酸鹽氧化法：2NO3^-+2H2O+4e^-→N2O+4OH^-；2NO3^-+4H++2e^-→NO2+2H2O；NO2+H2O→HNO3+NO

6.硝酸在化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用實(shí)例

-硝酸與金屬反應(yīng)：3Cu+8HNO3→3Cu(NO3)2+2NO+4H2O

-硝酸與有機(jī)物反應(yīng)：苯+HNO3→硝基苯+H2O

-硝酸在合成藥物中的應(yīng)用：如制備阿司匹林（乙酰水楊酸）等。

7.硝酸工業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

-氨氧化反應(yīng)的控制：需要選擇合適的催化劑、反應(yīng)條件等。

-硝酸吸收與提純：通過吸收塔、冷卻器等設(shè)備，將硝酸與尾氣分離，實(shí)現(xiàn)提純。

-廢氣處理：針對(duì)硝酸生產(chǎn)過程中的尾氣，采用吸收、焚燒等方法進(jìn)行處理，減少對(duì)環(huán)境的影響。

8.硝酸使用的安全與環(huán)保措施

-儲(chǔ)存：硝酸應(yīng)儲(chǔ)存在陰涼、通風(fēng)、干燥的環(huán)境中，避免與還原性物質(zhì)、易燃物質(zhì)接觸。

-運(yùn)輸：運(yùn)輸硝酸時(shí)應(yīng)采取密封、防震等措施，確保安全。

-使用：在使用硝酸時(shí)，要注意個(gè)人防護(hù)，避免直接接觸皮膚和吸入蒸汽。

-廢液處理：將含有硝酸的廢液進(jìn)行中和、沉淀等處理，達(dá)到環(huán)保要求。反思改進(jìn)措施-結(jié)合生活實(shí)際：在講解硝酸的應(yīng)用時(shí)，通過展示日常生活中接觸到的含硝酸的物品，如肥料、藥品等，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際感受。

-實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)相結(jié)合：在講解硝酸的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)化學(xué)反應(yīng)，加深對(duì)理論知識(shí)的理解。

2.存在主要問題

-教學(xué)組織：在課堂活動(dòng)組織上，學(xué)生參與度不夠高，部分學(xué)生缺乏主動(dòng)性和積極性。

-教學(xué)方法：在教學(xué)過程中，部分學(xué)生對(duì)硝酸的知識(shí)點(diǎn)掌握不牢固，需要更有效的教學(xué)方法來提高學(xué)習(xí)效果。

3.改進(jìn)措施

-提高學(xué)生參與度：在課堂活動(dòng)中，增加互動(dòng)環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生提問、討論，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

-優(yōu)化教學(xué)方法：針對(duì)硝酸的知識(shí)點(diǎn)，采用多樣化的教學(xué)方法，如案例教學(xué)、討論教學(xué)等，幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識(shí)。

-強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)：增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)的比重，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中直觀感受硝酸的化學(xué)性質(zhì)，加深對(duì)理論知識(shí)的理解。

-加強(qiáng)課后輔導(dǎo)：對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行跟蹤，對(duì)掌握不牢固的學(xué)生進(jìn)行課后輔導(dǎo)，提高他們的學(xué)習(xí)效果。

-加強(qiáng)家校合作：與家長(zhǎng)溝通，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，共同關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，形成家校共育的良好氛圍。作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

1.請(qǐng)學(xué)生完成以下化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫，并解釋反應(yīng)原理：

-氨氧化法生成硝酸的反應(yīng)方程式。

-硝酸鹽氧化法生成硝酸的反應(yīng)方程式。

-硝酸與銅反應(yīng)的方程式。

-硝酸與苯反應(yīng)的方程式。

2.結(jié)合課程內(nèi)容，分析硝酸在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的積極作用及其可能帶來的環(huán)境問題，撰寫一篇小論文。

3.設(shè)計(jì)一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證硝酸的氧化性或酸性，并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

作業(yè)反饋：

1.對(duì)化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫進(jìn)行批改，指出學(xué)生在配平、符號(hào)使用等方面的錯(cuò)誤，并給出正確示例。

-注意指導(dǎo)學(xué)生理解反應(yīng)原理，而非僅僅記憶方程式。

2.對(duì)學(xué)生的小論文進(jìn)行詳細(xì)批改，從論點(diǎn)、論據(jù)、邏輯結(jié)構(gòu)等方面給出評(píng)價(jià)和建議。

-引導(dǎo)學(xué)生深入思考硝酸使用的利與弊，提高他們的分析和批判思維能力。

3.對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行評(píng)估，重點(diǎn)關(guān)注實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作步驟、結(jié)果分析和結(jié)論的合理性。

-指出實(shí)驗(yàn)中可能存在的安全隱患，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范。

反饋原則：

-及時(shí)性：作業(yè)批改和反饋應(yīng)在下次課前完成，確保學(xué)生能夠及時(shí)了解自己的學(xué)習(xí)情況。

-針對(duì)性：反饋應(yīng)具體明確，指出學(xué)生作業(yè)中的具體問題，并提供改進(jìn)的方法。

-鼓勵(lì)性：在指出問題的同時(shí)，也要肯定學(xué)生的努力和進(jìn)步，鼓勵(lì)他們繼續(xù)努力。課后作業(yè)答案：4NH3+5O2→4NO+6H2O；2NO+O2→2NO2；3NO2+H2O→2HNO3+NO。該反應(yīng)通過氨的氧化生成一氧化氮，再通過一氧化氮的氧化生成二氧化氮，最后通過二氧化氮與水的反應(yīng)生成硝酸。

2.硝酸鹽氧化法生成硝酸的反應(yīng)方程式是什么？請(qǐng)解釋該反應(yīng)的原理。

答案：2NO3^-+2H2O+4e^-→N2O+4OH^-；2NO3^-+4H++2e^-→NO2+2H2O；NO2+H2O→HNO3+NO。該反應(yīng)通過硝酸鹽的還原生成一氧化二氮，再通過一氧化二氮的氧化生成二氧化氮，最后通過二氧化氮與水的反應(yīng)生成硝酸。

3.硝酸與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式是什么？請(qǐng)解釋該反應(yīng)的原理。

答案：3Cu+8HNO3→3Cu(NO3)2+2NO+4H2O。該反應(yīng)是硝酸與銅的氧化還原