2024新教材高中化學 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 硝酸教案 新人教版第二冊

2024新教材高中化學第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第二節(jié)第三課時硝酸教案新人教版第二冊授課內容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間教學內容2024新教材高中化學第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第二節(jié)第三課時硝酸教案，新人教版第二冊。本節(jié)課主要內容包括：

1.硝酸的化學性質：了解硝酸的性質，如氧化性、酸性等，并探討其在化學反應中的應用。

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。

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

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

本節(jié)課內容緊密結合教材，旨在幫助學生深入理解硝酸的性質、生產(chǎn)及應用，培養(yǎng)他們的科學素養(yǎng)和環(huán)保意識。核心素養(yǎng)目標1.化學觀念：使學生理解硝酸的性質、制備及應用，形成對非金屬元素及其化合物的基本認識，提高對化學物質世界的探究能力。

2.科學思維：培養(yǎng)學生運用化學知識解決實際問題的能力，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：使學生認識到硝酸在環(huán)境中的影響，培養(yǎng)他們的環(huán)保意識和社會責任感，樹立可持續(xù)發(fā)展觀念。

4.實踐能力：通過課堂實驗及案例分析，提高學生的實驗操作能力、觀察能力和團隊合作能力，為將來從事化學相關領域工作奠定基礎。教學難點與重點1.教學重點

-硝酸的化學性質：強調硝酸的氧化性、酸性特點，以及其在不同化學反應中的作用。

-硝酸的生產(chǎn)方法：詳細介紹氨氧化法和硝酸鹽氧化法的原理及工藝流程，強調工業(yè)生產(chǎn)中的關鍵環(huán)節(jié)。

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

2.教學難點

-硝酸化學性質的理解：學生需要掌握硝酸為何具有氧化性和酸性，以及這些性質如何在化學反應中體現(xiàn)，例如硝酸與金屬的反應、與有機物的硝化反應等。

-硝酸生產(chǎn)過程的掌握：學生對硝酸生產(chǎn)過程中涉及的反應方程式、條件控制、產(chǎn)物分離等步驟的理解可能會存在困難，需通過圖解、動畫或實驗演示等方式幫助學生理解。

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

-講授法：通過生動的語言和案例，講解硝酸的化學性質、生產(chǎn)方法和應用，激發(fā)學生興趣。

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

-實驗法：設計相關實驗，讓學生親身體驗硝酸的化學反應，加深對理論知識的理解。

2.教學手段：

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

-教學軟件：運用化學模擬軟件，讓學生在虛擬環(huán)境中進行實驗操作，提高實踐能力。

-網(wǎng)絡資源：引導學生利用網(wǎng)絡查閱相關資料，拓展知識面，培養(yǎng)自主學習能力。教學實施過程1.課前自主探索

-教師活動：

發(fā)布預習任務：通過學校在線平臺，發(fā)布預習資料，包括硝酸化學性質的PPT和相關的視頻資料，明確預習目標和要求。

設計預習問題：圍繞硝酸的化學性質，設計問題如“硝酸為何具有氧化性？”和“硝酸在工業(yè)中有哪些應用？”等，啟發(fā)學生思考。

監(jiān)控預習進度：通過平臺跟蹤學生的預習情況，及時給予指導和反饋。

-學生活動：

自主閱讀預習資料：學生按照要求，自主學習預習資料，理解硝酸的化學性質。

思考預習問題：學生對預習問題進行思考，并記錄自己的理解與疑問。

提交預習成果：學生將預習筆記、問題等提交至平臺。

-教學方法/手段/資源：

自主學習法：鼓勵學生自主探索，培養(yǎng)獨立思考能力。

信息技術手段：利用在線平臺，實現(xiàn)資源共享和進度監(jiān)控。

-作用與目的：

使學生提前接觸課程內容，為課堂學習打下基礎。

培養(yǎng)學生的自主學習能力和問題意識。

2.課中強化技能

-教師活動：

導入新課：通過一個關于硝酸在工業(yè)中應用的案例，引起學生對課程內容的興趣。

講解知識點：詳細講解硝酸的化學性質、生產(chǎn)方法和環(huán)境影響，結合實際案例幫助學生理解。

組織課堂活動：設計小組討論和實驗活動，讓學生在實踐中掌握硝酸的性質和生產(chǎn)流程。

解答疑問：對學生在學習過程中產(chǎn)生的疑問進行解答。

-學生活動：

聽講并思考：認真聽講，對老師的講解內容進行思考。

參與課堂活動：在小組討論和實驗活動中，積極應用所學知識。

提問與討論：對不懂的問題提出疑問，參與課堂討論。

-教學方法/手段/資源：

講授法：通過詳細講解，幫助學生理解硝酸的知識點。

實驗活動法：通過實驗，讓學生直觀感受硝酸的性質。

合作學習法：通過小組討論，培養(yǎng)學生的合作能力和交流技巧。

-作用與目的：

加深學生對硝酸性質、生產(chǎn)方法和環(huán)境影響的理解。

培養(yǎng)學生的實踐能力和團隊合作能力。

3.課后拓展應用

-教師活動：

布置作業(yè)：根據(jù)課程內容，布置相關作業(yè)，鞏固學生對硝酸的理解。

提供拓展資源：推薦與硝酸相關的學術文章和視頻，供學生深入學習。

反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給出評價和建議。

-學生活動：

完成作業(yè)：認真完成作業(yè)，鞏固課程內容。

拓展學習：利用提供的資源，進行進一步的學習和研究。

反思總結：對自己的學習過程進行反思，提出改進措施。

-教學方法/手段/資源：

自主學習法：鼓勵學生自主完成作業(yè)和拓展學習。

反思總結法：指導學生進行自我反思和總結。

-作用與目的：

鞏固學生對硝酸知識點的掌握。

通過拓展學習，提高學生的學術視野和研究能力。

通過反思，幫助學生認識自身不足，促進個人成長。知識點梳理1.硝酸的化學性質

-硝酸具有強氧化性，能氧化許多金屬和非金屬物質。

-硝酸是一種強酸，能與堿發(fā)生中和反應。

-硝酸可與許多有機物發(fā)生硝化反應，引入硝基團。

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生成硝酸。

-硝酸鹽氧化法：以硝酸鹽為原料，通過氧化反應生成硝酸。

3.硝酸的重要應用

-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、塑料等化學品的重要原料。

-醫(yī)藥：硝酸在制藥工業(yè)中也有廣泛應用，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循環(huán)中起著關鍵作用，影響土壤、水體和大氣中的氮含量。

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

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

5.硝酸的制備反應方程式

-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.硝酸在化學反應中的應用實例

-硝酸與金屬反應：3Cu+8HNO3→3Cu(NO3)2+2NO+4H2O

-硝酸與有機物反應：苯+HNO3→硝基苯+H2O

-硝酸在合成藥物中的應用：如制備阿司匹林（乙酰水楊酸）等。

7.硝酸工業(yè)生產(chǎn)中的關鍵環(huán)節(jié)

-氨氧化反應的控制：需要選擇合適的催化劑、反應條件等。

-硝酸吸收與提純：通過吸收塔、冷卻器等設備，將硝酸與尾氣分離，實現(xiàn)提純。

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

8.硝酸使用的安全與環(huán)保措施

-儲存：硝酸應儲存在陰涼、通風、干燥的環(huán)境中，避免與還原性物質、易燃物質接觸。

-運輸：運輸硝酸時應采取密封、防震等措施，確保安全。

-使用：在使用硝酸時，要注意個人防護，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行中和、沉淀等處理，達到環(huán)保要求。反思改進措施-結合生活實際：在講解硝酸的應用時，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，增強學生的實際感受。

-實驗教學與理論教學相結合：在講解硝酸的化學性質時，設計簡單的實驗，讓學生親身體驗化學反應，加深對理論知識的理解。

2.存在主要問題

-教學組織：在課堂活動組織上，學生參與度不夠高，部分學生缺乏主動性和積極性。

-教學方法：在教學過程中，部分學生對硝酸的知識點掌握不牢固，需要更有效的教學方法來提高學習效果。

3.改進措施

-提高學生參與度：在課堂活動中，增加互動環(huán)節(jié)，鼓勵學生提問、討論，激發(fā)學生的學習興趣和積極性。

-優(yōu)化教學方法：針對硝酸的知識點，采用多樣化的教學方法，如案例教學、討論教學等，幫助學生更好地理解和掌握知識。

-強化實驗教學：增加實驗教學的比重，讓學生在實驗中直觀感受硝酸的化學性質，加深對理論知識的理解。

-加強課后輔導：對學生的學習情況進行跟蹤，對掌握不牢固的學生進行課后輔導，提高他們的學習效果。

-加強家校合作：與家長溝通，了解學生的學習情況，共同關注學生的學習進度，形成家校共育的良好氛圍。作業(yè)布置與反饋作業(yè)布置：

1.請學生完成以下化學反應方程式的書寫，并解釋反應原理：

-氨氧化法生成硝酸的反應方程式。

-硝酸鹽氧化法生成硝酸的反應方程式。

-硝酸與銅反應的方程式。

-硝酸與苯反應的方程式。

2.結合課程內容，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.設計一個小實驗，驗證硝酸的氧化性或酸性，并撰寫實驗報告。

作業(yè)反饋：

1.對化學反應方程式的書寫進行批改，指出學生在配平、符號使用等方面的錯誤，并給出正確示例。

-注意指導學生理解反應原理，而非僅僅記憶方程式。

2.對學生的小論文進行詳細批改，從論點、論據(jù)、邏輯結構等方面給出評價和建議。

-引導學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.對學生的實驗報告進行評估，重點關注實驗設計、操作步驟、結果分析和結論的合理性。

-指出實驗中可能存在的安全隱患，強調實驗操作規(guī)范。

反饋原則：

-及時性：作業(yè)批改和反饋應在下次課前完成，確保學生能夠及時了解自己的學習情況。

-針對性：反饋應具體明確，指出學生作業(yè)中的具體問題，并提供改進的方法。

-鼓勵性：在指出問題的同時，也要肯定學生的努力和進步，鼓勵他們繼續(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生成硝酸。

2.硝酸鹽氧化法生成硝酸的反應方程式是什么？請解釋該反應的原理。

答案：2NO3^-+2H2O+4e^-→N2O+4OH^-；2NO3^-+4H++2e^-→NO2+2H2O；NO2+H2O→HNO3+NO。該反應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生成硝酸。

3.硝酸與銅反應的化學方程式是什么？請解釋該反應的原理。

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