2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué) 第五章 化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素 2 第1課時(shí) 氮和氮的氧化物教案 新人教版必修第二冊(cè)

2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素2第1課時(shí)氮和氮的氧化物教案新人教版必修第二冊(cè)課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、課程基本信息1.課程名稱：第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素2-氮和氮的氧化物

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高中一年級(jí)，化學(xué)必修第二冊(cè)

3.授課時(shí)間：2024-2025學(xué)年，第XX周，星期X，第X節(jié)

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：45分鐘或1課時(shí)

本節(jié)課將圍繞新人教版高中化學(xué)必修第二冊(cè)第五章內(nèi)容，重點(diǎn)探討氮及其化合物在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用，特別是氮的氧化物。通過(guò)講解、實(shí)驗(yàn)演示和互動(dòng)討論，使學(xué)生理解氮的重要性和氮氧化物的性質(zhì)、制備及其對(duì)環(huán)境的影響。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.理解氮在化工生產(chǎn)中的重要作用，掌握氮及其氧化物的性質(zhì)、制備和應(yīng)用，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察和分析，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、思考、創(chuàng)新和問(wèn)題解決能力，提高實(shí)踐操作技能。

3.引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注氮氧化物對(duì)環(huán)境的影響，樹(shù)立環(huán)保意識(shí)，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。

4.培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作、溝通交流能力，學(xué)會(huì)在探究活動(dòng)中分享觀點(diǎn)、傾聽(tīng)他人意見(jiàn)。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

-氮及其氧化物的化學(xué)性質(zhì)、制備方法和應(yīng)用場(chǎng)景。

-氮氧化物對(duì)環(huán)境的影響，特別是酸雨的形成機(jī)制。

-通過(guò)實(shí)例分析，理解氮在化工生產(chǎn)中的關(guān)鍵作用。

舉例：氮?dú)庠谥圃煜跛岷偷手械膽?yīng)用；氮氧化物在汽車尾氣和工業(yè)排放中的角色。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

-氮氧化物性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)，特別是氧化態(tài)變化對(duì)性質(zhì)的影響。

-學(xué)生對(duì)于氮氧化物引起的環(huán)境問(wèn)題認(rèn)識(shí)不足，缺乏直觀感受。

-實(shí)驗(yàn)操作中注意事項(xiàng)，如氣體收集、處理和安全性。

舉例：解釋NO和NO2在氧化還原反應(yīng)中的不同作用；通過(guò)圖像和數(shù)據(jù)說(shuō)明氮氧化物對(duì)大氣和水體的污染；強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)中正確使用實(shí)驗(yàn)儀器和防護(hù)措施的重要性。通過(guò)這些具體實(shí)例，幫助學(xué)生深入理解課程內(nèi)容，克服學(xué)習(xí)難點(diǎn)。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有新人教版高中化學(xué)必修第二冊(cè)第五章相關(guān)內(nèi)容，方便學(xué)生預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)。

2.輔助材料：準(zhǔn)備氮及其氧化物相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，直觀展示氮氧化物的性質(zhì)、制備過(guò)程及環(huán)境影響。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備氣體收集裝置、實(shí)驗(yàn)用氣體發(fā)生器、試管、燒杯等實(shí)驗(yàn)器材，確保實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的安全與準(zhǔn)確性。

4.教室布置：將教室劃分為實(shí)驗(yàn)操作區(qū)、小組討論區(qū)，便于學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和合作學(xué)習(xí)。同時(shí)，布置多媒體設(shè)備，方便展示輔助教學(xué)材料。五、教學(xué)實(shí)施過(guò)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(guò)學(xué)校在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，發(fā)布關(guān)于氮和氮的氧化物的預(yù)習(xí)資料，包括PPT、相關(guān)視頻和預(yù)習(xí)指導(dǎo)文檔。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問(wèn)題：圍繞氮的化學(xué)性質(zhì)和氮氧化物的環(huán)境效應(yīng)，設(shè)計(jì)探究性問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過(guò)學(xué)習(xí)平臺(tái)跟蹤學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，確保學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的初步了解。

-學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生按照預(yù)習(xí)任務(wù)要求，閱讀教材和相關(guān)資料，初步理解氮和氮氧化物的基本概念。

思考預(yù)習(xí)問(wèn)題：學(xué)生針對(duì)預(yù)習(xí)問(wèn)題進(jìn)行思考，記錄下自己的理解和新產(chǎn)生的疑問(wèn)。

提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記、思維導(dǎo)圖和問(wèn)題通過(guò)平臺(tái)提交，為課堂討論做準(zhǔn)備。

-教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)實(shí)現(xiàn)資源共享和互動(dòng)。

-作用與目的：

讓學(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)能力和預(yù)習(xí)習(xí)慣。

2.課中強(qiáng)化技能

-教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過(guò)展示氮在自然界和工業(yè)中的應(yīng)用視頻，引入新課內(nèi)容。

講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解氮的化學(xué)性質(zhì)、氮氧化物的制備方法和環(huán)境影響，結(jié)合實(shí)際案例加深理解。

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)生在互動(dòng)中掌握知識(shí)。

解答疑問(wèn)：針對(duì)學(xué)生的問(wèn)題進(jìn)行解答，澄清概念，鞏固知識(shí)。

-學(xué)生活動(dòng)：

聽(tīng)講并思考：學(xué)生專心聽(tīng)講，積極思考老師提出的問(wèn)題。

參與課堂活動(dòng)：學(xué)生參與小組討論和實(shí)驗(yàn)操作，體驗(yàn)知識(shí)的應(yīng)用。

提問(wèn)與討論：學(xué)生勇于提問(wèn)，參與討論，分享自己的觀點(diǎn)和發(fā)現(xiàn)。

-教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：通過(guò)講解，使學(xué)生理解課程重難點(diǎn)。

實(shí)踐活動(dòng)法：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

合作學(xué)習(xí)法：通過(guò)小組合作，增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

-作用與目的：

加深學(xué)生對(duì)氮及其氧化物知識(shí)的理解。

培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。

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)的練習(xí)題和思考題，鞏固學(xué)習(xí)成果。

提供拓展資源：推薦相關(guān)的學(xué)術(shù)文章、視頻和網(wǎng)站，供學(xué)生深入研究。

反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生個(gè)性化反饋，指導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)。

-學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：學(xué)生認(rèn)真完成作業(yè)，鞏固所學(xué)知識(shí)。

拓展學(xué)習(xí)：利用提供的資源，進(jìn)行深入的探究和學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)：學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行反思，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，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：引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)反思，不斷提升自我。

-作用與目的：

鞏固課堂學(xué)習(xí)成果，提升學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力。

拓寬知識(shí)視野，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考和自我提升能力。六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-與氮及其氧化物相關(guān)的化學(xué)期刊文章，探討其在工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用與挑戰(zhàn)。

-關(guān)于氮循環(huán)的科普書(shū)籍，幫助學(xué)生全面了解氮在自然界中的循環(huán)過(guò)程。

-氮肥使用對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)影響的案例分析，引導(dǎo)學(xué)生思考化學(xué)與生態(tài)的關(guān)系。

-氮氧化物排放控制技術(shù)和政策研究資料，讓學(xué)生了解我國(guó)在環(huán)保方面的努力和成果。

-酸雨形成機(jī)制及其對(duì)生態(tài)環(huán)境危害的專題報(bào)告，加深學(xué)生對(duì)環(huán)境問(wèn)題的認(rèn)識(shí)。

2.拓展建議：

-鼓勵(lì)學(xué)生閱讀化學(xué)期刊文章，了解氮及其氧化物在科學(xué)研究前沿的應(yīng)用，培養(yǎng)科學(xué)探究精神。

-建議學(xué)生閱讀科普書(shū)籍，從宏觀角度認(rèn)識(shí)氮循環(huán)，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)。

-組織學(xué)生進(jìn)行案例分析，探討氮肥使用的利與弊，培養(yǎng)學(xué)生的思辨能力。

-引導(dǎo)學(xué)生研究氮氧化物排放控制技術(shù)和政策，了解化學(xué)在環(huán)保領(lǐng)域的作用，提高社會(huì)責(zé)任感。

-組織學(xué)生撰寫(xiě)關(guān)于酸雨形成機(jī)制及其危害的專題報(bào)告，提升學(xué)生的綜合分析和表達(dá)能力。七、典型例題講解例題1：

題目：請(qǐng)簡(jiǎn)述工業(yè)制備硝酸的原理，并說(shuō)明為什么要在常溫下進(jìn)行。

答案：工業(yè)制備硝酸主要是通過(guò)氨的催化氧化生成一氧化氮（NO），然后NO氧化生成二氧化氮（NO2），最后二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸。這個(gè)過(guò)程需要在常溫下進(jìn)行，因?yàn)榇呋瘎┰诟邷叵禄钚越档?，同時(shí)低溫有利于減少副反應(yīng)，提高硝酸產(chǎn)率。

例題2：

題目：氮氧化物（NOx）是如何引起酸雨的？

答案：氮氧化物（主要是NO和NO2）在大氣中與水蒸氣、氧氣反應(yīng)生成硝酸（HNO3），這些硝酸隨雨水降落到地面，當(dāng)雨水的pH小于5.6時(shí)，就形成了酸雨。

例題3：

題目：解釋為什么氮?dú)猓∟2）在常溫下很穩(wěn)定，而氮的氧化物卻容易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。

答案：氮?dú)夥肿佑蓛蓚€(gè)氮原子組成，它們之間有三鍵連接，鍵能很高，因此氮?dú)庠诔叵潞芊€(wěn)定。而氮的氧化物中的氮原子與氧原子之間的鍵能相對(duì)較低，使得氮的氧化物更容易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

例題4：

題目：請(qǐng)描述實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)銅與稀硝酸反應(yīng)制備一氧化氮（NO）的實(shí)驗(yàn)步驟。

答案：

（1）將銅片放入試管中。

（2）加入適量的稀硝酸（HNO3）。

（3）加熱試管，觀察氣體產(chǎn)生。

（4）用排水法收集產(chǎn)生的氣體，因?yàn)橐谎趸蝗苡谒?/p>

（5）將收集到的氣體通過(guò)無(wú)水氯化鈣除去水分，得到純凈的一氧化氮。

例題5：

題目：在化工生產(chǎn)中，如何控制氮氧化物的排放？

答案：

（1）改進(jìn)燃燒工藝，減少燃燒過(guò)程中氮氧化物的生成。

（2）使用選擇性催化還原（SCR）技術(shù)，將氮氧化物轉(zhuǎn)化為氮?dú)狻?/p>

（3）安裝尾氣凈化裝置，如吸收塔，利用吸收劑（如石灰石-石膏法）去除氮氧化物。

（4）實(shí)施嚴(yán)格的環(huán)保政策，限制氮氧化物的排放標(biāo)準(zhǔn)。八、板書(shū)設(shè)計(jì)①重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：

-氮的化學(xué)性質(zhì)

-氮氧化物的制備與性質(zhì)

-氮氧化物與環(huán)境保護(hù)

②關(guān)鍵詞：

-氮?dú)?/p>

-氮氧化物

-硝酸

-酸雨

-選擇性催化還原

③核心句：

-氮?dú)庠诨どa(chǎn)中的重要作用

-氮氧化物引起的環(huán)境問(wèn)題及解決辦法

-工業(yè)制備硝酸的過(guò)程及其環(huán)保意義

板書(shū)設(shè)計(jì)：

```

氮的化學(xué)性質(zhì)

|

V

氮氧化物制備與性質(zhì)

|

V

氮與環(huán)境保護(hù)的關(guān)鍵

|

V

氮?dú)?lt;->硝酸<->酸雨

|

V

選擇性催化還原（SCR）技術(shù)

```

設(shè)計(jì)說(shuō)明：

-板書(shū)采用流程圖形式，直觀展示氮及其氧化物的知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系。

-使用箭頭表示知識(shí)點(diǎn)的遞進(jìn)和聯(lián)系，便于學(xué)生理解各部分內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)。

-重點(diǎn)突出關(guān)鍵詞和核心句，用不同顏色或加粗字體標(biāo)識(shí)，增強(qiáng)視覺(jué)效果，便于記憶。

-板書(shū)簡(jiǎn)潔明了，留有適當(dāng)空間，可在講解過(guò)程中適時(shí)補(bǔ)充細(xì)節(jié)和例子，增加課堂互動(dòng)性。

-藝術(shù)性和趣味性：通過(guò)繪制簡(jiǎn)單的化學(xué)結(jié)構(gòu)式、實(shí)驗(yàn)裝置圖或環(huán)保圖標(biāo)，增加板書(shū)的趣味性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。反思改進(jìn)措施-利用信息技術(shù)手段，如在線平臺(tái)、微信群等，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

-設(shè)計(jì)多樣的課堂活動(dòng)，如小組討論、角色扮演、實(shí)驗(yàn)等，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

2.存在主要問(wèn)題

-教學(xué)組織方面：課堂時(shí)間分配不合理，導(dǎo)致某些環(huán)節(jié)時(shí)間緊張，影響教學(xué)效果。

-教學(xué)方法方面：部分學(xué)生對(duì)理論知識(shí)理解不夠深入，需要尋找更有效的教學(xué)方法。

-教學(xué)評(píng)價(jià)方面：缺乏對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的持續(xù)跟蹤和評(píng)估，無(wú)法全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

3.改進(jìn)措施

-優(yōu)化教學(xué)組織，合理分配課堂時(shí)間，確保每個(gè)環(huán)節(jié)都能充分展開(kāi)。

-嘗試引入新的教學(xué)方法，如案例分析、討論式教學(xué)等，提高學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。

-建立完善的教學(xué)評(píng)價(jià)體系，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的跟蹤和評(píng)估，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決學(xué)生學(xué)習(xí)中的問(wèn)題。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

1.氮及其氧化物的性質(zhì)和制備方法，包括工業(yè)制備硝酸的原理。

2.氮氧化物對(duì)環(huán)境的影響，特別是酸雨的形成機(jī)制。

3.氮在化工生產(chǎn)中的重要作用，以及氮氧化物排放的控制措施。

4.實(shí)驗(yàn)室中制備一氧化氮的步驟，以及如何安全進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

當(dāng)堂檢測(cè)：

1.請(qǐng)簡(jiǎn)述工業(yè)制備硝酸的原理，并說(shuō)明為什么要在常溫下進(jìn)行。

2.氮氧化物（NOx）是如何引起酸雨的？

3.解釋為什么氮?dú)猓∟2）在常溫下很穩(wěn)定，而氮的氧化物卻容易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。

4.請(qǐng)描述實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)銅與稀硝酸反應(yīng)制備一氧化氮（NO）的實(shí)驗(yàn)步驟。

5.在化工生產(chǎn)中，如何控制氮氧化物的排放？

答案：

1.工業(yè)制備硝酸主要是通過(guò)氨的催化氧化生成一氧化氮（NO），然后NO氧化生成二氧化氮（NO2），最后二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸。這個(gè)過(guò)程需要在常溫下進(jìn)行，因?yàn)榇呋瘎┰诟邷叵禄钚越档?，同時(shí)低溫有利于減少副反應(yīng)，提高硝酸產(chǎn)率。

2.氮氧化物（主要是NO和NO2）在大氣中與水蒸氣、氧氣反應(yīng)生成硝酸（HNO3），這些硝酸隨雨水降落到地面，當(dāng)雨水的pH小于5.6時(shí)，就形成了酸雨。

3.氮?dú)夥肿佑蓛蓚€(gè)氮原子組成，它們