第5章第2節(jié)微專題突破2氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)的相關(guān)計算（教學設(shè)計）2023-2024學年新教材高中化學必修第二冊（人教版2019）

第5章第2節(jié)微專題突破2氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)的相關(guān)計算（教學設(shè)計）2023-2024學年新教材高中化學必修第二冊（人教版2019）科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）第5章第2節(jié)微專題突破2氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)的相關(guān)計算（教學設(shè)計）2023-2024學年新教材高中化學必修第二冊（人教版2019）設(shè)計思路本節(jié)課以人教版2019高中化學必修第二冊第5章第2節(jié)內(nèi)容為基礎(chǔ)，圍繞氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)的相關(guān)計算進行微專題突破。通過引導學生分析反應(yīng)類型、理解反應(yīng)原理，結(jié)合實際例題，培養(yǎng)學生運用化學知識解決問題的能力。課程設(shè)計注重理論與實踐相結(jié)合，以提高學生對化學知識的掌握和應(yīng)用水平。核心素養(yǎng)目標培養(yǎng)學生宏觀辨識與微觀探析的能力，通過分析氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)的過程，深化對化學變化實質(zhì)的理解；發(fā)展學生的變化觀念與平衡思想，使其能夠運用化學原理解決實際問題；提升學生的科學探究與創(chuàng)新意識，鼓勵學生在解決化學計算問題時，運用創(chuàng)造性思維尋找解題策略；強化學生的科學態(tài)度與社會責任，認識到化學知識在環(huán)境保護和資源利用中的重要作用。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了氮的氧化物的性質(zhì)、氧氣和水的化學性質(zhì)，以及基本的化學計算方法，包括質(zhì)量守恒和化學計量學原理。

2.學生對實驗現(xiàn)象充滿好奇心，對化學計算問題有一定的解決興趣，具備一定的邏輯推理能力和數(shù)學運算能力。他們的學習風格多樣，有的喜歡直觀演示，有的偏好抽象思考，還有的傾向于通過實際問題來學習。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)包括對反應(yīng)機理的理解不夠深入，對化學計算步驟的掌握不熟練，以及在解決復(fù)雜計算問題時可能出現(xiàn)的邏輯錯誤。此外，將理論知識轉(zhuǎn)化為實際計算的能力也是學生的一個挑戰(zhàn)。教學方法與策略1.結(jié)合講授法和討論法，通過講解氮的氧化物反應(yīng)原理，引導學生討論反應(yīng)條件對計算結(jié)果的影響。

2.設(shè)計實驗演示，觀察氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)的現(xiàn)象，隨后引導學生進行小組計算練習，以鞏固理論知識。

3.利用多媒體展示相關(guān)化學反應(yīng)的動態(tài)模型，幫助學生直觀理解反應(yīng)過程，同時使用互動式白板進行實時計算演示，增強學生的學習參與度。教學過程1.導入新課

-我通過回顧上一節(jié)課的內(nèi)容，引導學生思考氮的氧化物的性質(zhì)和反應(yīng)特點。

-提問：“同學們，上一節(jié)課我們學習了氮的氧化物的性質(zhì)，誰能告訴我氮的氧化物都有哪些？它們通常與哪些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)？”

-學生回答后，我總結(jié)并引出本節(jié)課的主題：“今天我們將學習氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)的相關(guān)計算?！?/p>

2.講解氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)的基本原理

-我通過多媒體展示氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)的化學方程式，并解釋每個反應(yīng)的原理。

-講解過程中，我強調(diào)反應(yīng)條件對計算結(jié)果的影響，如溫度、壓力等。

-示例講解：“同學們，請看這個反應(yīng)方程式，氮的氧化物與氧氣在催化劑的作用下會發(fā)生反應(yīng)，生成新的氧化物。在計算時，我們需要注意反應(yīng)物的摩爾比，以及反應(yīng)條件的變化?！?/p>

3.演示實驗

-我進行實驗演示，觀察氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)的現(xiàn)象。

-實驗過程中，我引導學生注意觀察反應(yīng)物的變化，以及生成物的顏色、狀態(tài)等。

-實驗結(jié)束后，我提問：“同學們，通過實驗，你們觀察到了什么現(xiàn)象？這說明了什么？”

-學生回答后，我總結(jié)實驗結(jié)果，并引出相關(guān)的計算方法。

4.小組討論與計算練習

-我將學生分成小組，每組分配一個氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)的計算題目。

-學生在小組內(nèi)進行討論，共同分析問題，尋找解決方法。

-我在小組間巡回指導，解答學生的疑問，并給予必要的提示。

-討論結(jié)束后，每組派代表匯報計算過程和結(jié)果。

5.總結(jié)氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)的計算方法

-我根據(jù)學生的匯報，總結(jié)氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)的計算步驟。

-強調(diào)關(guān)鍵點，如化學計量數(shù)的確定、反應(yīng)條件的考慮等。

-示例講解：“同學們，計算氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)時，首先要確定反應(yīng)物的摩爾比，然后根據(jù)化學方程式計算生成物的摩爾數(shù)，最后根據(jù)生成物的摩爾數(shù)計算質(zhì)量或體積?！?/p>

6.應(yīng)用拓展

-我提供一些實際生活中的例子，讓學生運用所學知識解決實際問題。

-提問：“同學們，你們能舉例說明氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)在生活中的應(yīng)用嗎？”

-學生回答后，我總結(jié)并強調(diào)化學知識在環(huán)境保護和資源利用中的重要作用。

7.總結(jié)與反饋

-我對本次課程進行總結(jié)，強調(diào)氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)的計算方法和注意事項。

-提問：“同學們，通過今天的學習，你們對氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)的計算有什么新的認識？”

-學生回答后，我給予反饋，鼓勵學生繼續(xù)深入學習。

8.作業(yè)布置

-我布置相關(guān)的作業(yè)，包括氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)的計算題和思考題。

-提醒學生按時完成作業(yè)，并鼓勵他們在完成作業(yè)過程中提出問題。拓展與延伸1.拓展閱讀材料

-我為學生提供了一些與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料，包括氮的氧化物在不同條件下的反應(yīng)特點、氮的氧化物在環(huán)境中的作用以及相關(guān)的化學研究論文。

-材料中涵蓋了氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)的機理研究，以及這些反應(yīng)在工業(yè)應(yīng)用和環(huán)境保護中的重要性。

-我鼓勵學生在課后閱讀這些材料，以加深對氮的氧化物反應(yīng)的理解。

2.課后自主學習和探究

-我建議學生自主查閱資料，了解氮的氧化物在環(huán)境中的轉(zhuǎn)化過程，以及它們對大氣質(zhì)量的影響。

-學生可以探究不同溫度和壓力下，氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)的速率變化，以及這些條件對反應(yīng)平衡的影響。

-我鼓勵學生嘗試設(shè)計實驗，通過實驗驗證理論知識，提高實驗操作能力和科學探究能力。

-學生可以研究氮的氧化物在催化轉(zhuǎn)化過程中的作用，了解催化劑對反應(yīng)的影響，以及催化劑的選擇和制備方法。

-我還建議學生關(guān)注氮的氧化物在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，如化肥生產(chǎn)、硝酸制造等，了解化學反應(yīng)原理在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用價值。

-學生可以探索氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)的產(chǎn)物在環(huán)境保護和資源利用中的作用，如氮肥的合理使用、氮氧化物廢氣的處理等。

-我鼓勵學生參與學校的科學俱樂部或研究小組，與同學們一起探討化學問題，開展科學項目研究。教學反思與總結(jié)在這節(jié)課的教學中，我嘗試了多種教學方法來幫助學生理解和掌握氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)的相關(guān)計算。以下是我的反思與總結(jié)：

教學反思：

在教學方法上，我使用了講授、實驗演示、小組討論等多種方式，力求讓學生從不同角度理解和吸收知識。我發(fā)現(xiàn)，實驗演示對于學生直觀理解反應(yīng)過程非常有幫助，能夠激發(fā)他們的興趣。但在小組討論環(huán)節(jié)，部分學生參與度不高，這提示我在今后的教學中需要更加注重調(diào)動每個學生的積極性。

在策略上，我注重了理論與實踐的結(jié)合，通過實際例題來鞏固學生的計算能力。然而，我也發(fā)現(xiàn)有些學生在面對復(fù)雜計算時，仍然感到困惑，這說明我在講解過程中可能沒有足夠強調(diào)解題思路和方法的引導。

在管理方面，我盡力維持課堂秩序，保證每個學生都能在有序的環(huán)境中學習。但我也意識到，在管理學生時，我應(yīng)該更加關(guān)注學生的個別差異，給予不同水平的學生以不同的支持和挑戰(zhàn)。

教學總結(jié)：

從整體效果來看，學生對氮的氧化物與氧氣、水反應(yīng)的基本原理有了較好的理解，能夠完成基本的計算題。他們在實驗演示中表現(xiàn)出較高的興趣，對化學反應(yīng)有了更直觀的認識。在小組討論中，部分學生展現(xiàn)出了良好的合作能力和問題解決能力。

然而，我也注意到一些問題。例如，部分學生在理論聯(lián)系實際方面仍有困難，對復(fù)雜計算題的處理不夠熟練。此外，課堂互動中，有些學生的參與度不高，這可能影響了他們的學習效果。

針對這些問題，我計劃在今后的教學中采取以下措施：

-對基礎(chǔ)薄弱的學生進行額外的輔導，確保他們能夠跟上教學進度。

-在講解復(fù)雜計算題時，更多地引導學生思考解題思路，而不是直接給出答案。

-設(shè)計更多的互動環(huán)節(jié)，如小組競賽、角色扮演等，以提高學生的參與度和興趣。

-關(guān)注學生的個別差異，提供個性化的學習資源和支持。典型例題講解例題1：氮的氧化物NO和NO2的混合氣體20mL，通過足量的水，使其完全反應(yīng)，生成硝酸。若測得溶液中硝酸的物質(zhì)的量為0.15mol，求原混合氣體中NO和NO2的體積比。

解答：首先，寫出NO和NO2與水反應(yīng)生成硝酸的化學方程式：

\[2NO+O_2+H_2O\rightarrow2HNO_3\]

\[4NO_2+O_2+2H_2O\rightarrow4HNO_3\]

由于NO和NO2反應(yīng)后都生成HNO3，所以可以根據(jù)生成的HNO3的物質(zhì)的量來推算原混合氣體中NO和NO2的物質(zhì)的量。設(shè)NO的體積為xmL，NO2的體積為ymL，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，體積比等于物質(zhì)的量比，得到方程組：

\[\frac{x}{22.4}+\frac{y}{22.4}=\frac{20}{22.4}\]

\[\frac{x}{22.4}\times\frac{1}{2}+\frac{y}{22.4}\times\frac{1}{4}=0.15\]

解得x=15mL，y=5mL，所以NO和NO2的體積比為3:1。

例題2：將一定量的NO和NO2混合氣體通過氧氣和水反應(yīng)后，得到的溶液用0.1mol/L的NaOH溶液滴定，消耗了20mL的NaOH溶液。若NO和NO2的混合氣體體積為10mL，求NO和NO2的體積比。

解答：首先，根據(jù)反應(yīng)方程式，NO和NO2與氧氣和水反應(yīng)生成HNO3，然后HNO3與NaOH反應(yīng)生成NaNO3和水。根據(jù)NaOH的物質(zhì)的量可以推算出生成的HNO3的物質(zhì)的量，進而推算出NO和NO2的物質(zhì)的量。設(shè)NO的體積為xmL，NO2的體積為ymL，根據(jù)化學方程式和理想氣體狀態(tài)方程，列出方程組：

\[\frac{x}{22.4}+\frac{y}{22.4}=\frac{10}{22.4}\]

\[\frac{x}{22.4}\times\frac{1}{2}+\frac{y}{22.4}\times\frac{1}{4}=0.1\times0.02\]

解得x=6mL，y=4mL，所以NO和NO2的體積比為3:2。

例題3：一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，若將10mL一氧化氮氣體通過過量氧氣和水反應(yīng)，最終得到的溶液中硝酸的物質(zhì)的量為0.01mol，求參與反應(yīng)的氧氣的體積。

解答：根據(jù)反應(yīng)方程式：

\[2NO+O_2\rightarrow2NO_2\]

\[3NO_2+H_2O\rightarrow2HNO_3+NO\]

可以得到，生成的硝酸物質(zhì)的量是參與反應(yīng)的NO物質(zhì)的量的一半。設(shè)氧氣的體積為VmL，根據(jù)化學方程式和理想氣體狀態(tài)方程，列出方程：

\[\frac{10}{22.4}\times\frac{1}{2}=\frac{0.01}{2}\times\frac{1}{2}\times\frac{V}{22.4}\]

解得V=5.6mL。

例題4：將含有NO和NO2的混合氣體30mL通過水吸收，得到的溶液中硝酸的物質(zhì)的量為0.02mol，若NO和NO2的體積比為1:2，求NO和NO2的體積。

解答：設(shè)NO的體積為xmL，NO2的體積為2xmL，根據(jù)化學方程式和理想氣體狀態(tài)方程，列出方程組：

\[x+2x=30\]

\[\frac{x}{22.4}\times\frac{1}{2}+\frac{2x}{22.4}\times\frac{1}{4}=0.02\]

解得x=4.48mL，所以NO的體積為4.48mL，NO2的體積為8.96mL。

例題5：將20mLNO和NO2的混合氣體通過足量的氧氣和水反應(yīng)，生成的硝酸溶液用0.2mol/L的NaOH溶液滴定，消耗了25mL的NaOH溶液。求原混合氣體中NO和NO2的體積比。

解答：首先，根據(jù)