(教學(xué)設(shè)計(jì))專題7第3單元能力課時(shí)2氮及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系的綜合應(yīng)用2023-2024學(xué)年新教材高中化學(xué)必修第二冊(cè)(蘇教版2019)

(教學(xué)設(shè)計(jì))專題7第3單元能力課時(shí)2氮及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系的綜合應(yīng)用2023-2024學(xué)年新教材高中化學(xué)必修第二冊(cè)(蘇教版2019)課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容為專題7第3單元能力課時(shí)2氮及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系的綜合應(yīng)用，內(nèi)容來(lái)源于2023-2024學(xué)年新教材高中化學(xué)必修第二冊(cè)（蘇教版2019）。本節(jié)課將重點(diǎn)討論以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：

1.氮?dú)馀c氫氣的反應(yīng)，合成氨的工業(yè)應(yīng)用；

2.氨水的制備與性質(zhì)；

3.硝酸的制備與性質(zhì)；

4.氮及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。

教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系：

學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)掌握了氮族元素的基本性質(zhì)，以及化學(xué)反應(yīng)的基本原理。在此基礎(chǔ)上，本節(jié)課將引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)，分析氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系，并通過(guò)實(shí)際案例了解氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)合成氨的工業(yè)應(yīng)用。此外，學(xué)生還將學(xué)習(xí)氨水的制備與性質(zhì)，以及硝酸的制備與性質(zhì)，進(jìn)一步拓寬化學(xué)知識(shí)視野。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)包括：

1.提高學(xué)生的科學(xué)探究能力：通過(guò)分析氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

2.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維：使學(xué)生掌握化學(xué)反應(yīng)的基本原理，能夠運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解釋實(shí)際問(wèn)題。

3.提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)：通過(guò)學(xué)習(xí)氮及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用，使學(xué)生了解化學(xué)在工業(yè)生產(chǎn)和生活中的重要作用，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)科學(xué)的認(rèn)識(shí)。

4.培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力：通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，使學(xué)生掌握氨水和硝酸的制備方法，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。

5.增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力：通過(guò)小組討論和合作，培養(yǎng)學(xué)生溝通交流、合作解決問(wèn)題的能力。三、學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了相關(guān)知識(shí)：在進(jìn)入本節(jié)課之前，學(xué)生應(yīng)該已經(jīng)掌握了氮族元素的基本性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)的基本原理、以及無(wú)機(jī)化學(xué)中的一些基本概念。此外，學(xué)生還應(yīng)該具備一定的實(shí)驗(yàn)操作能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作經(jīng)驗(yàn)。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：對(duì)于化學(xué)學(xué)科，學(xué)生可能對(duì)實(shí)驗(yàn)操作、物質(zhì)性質(zhì)探究和化學(xué)應(yīng)用等方面比較感興趣。在學(xué)習(xí)能力方面，學(xué)生應(yīng)該具備一定的邏輯思維、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。在學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生可能偏愛(ài)實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，而另一部分學(xué)生可能更擅長(zhǎng)理論學(xué)習(xí)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在學(xué)習(xí)和理解氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系方面，學(xué)生可能會(huì)遇到以下困難和挑戰(zhàn)：

-轉(zhuǎn)化關(guān)系的復(fù)雜性和多樣化，需要學(xué)生具備較強(qiáng)的邏輯思維和分析能力；

-合成氨的工業(yè)應(yīng)用涉及較多實(shí)際案例，學(xué)生需要將理論知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合；

-氨水和硝酸的制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)操作具有一定的復(fù)雜性，需要學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中注意安全并掌握操作技巧；

-學(xué)生需要在學(xué)習(xí)過(guò)程中充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，共同解決問(wèn)題，這對(duì)部分學(xué)生可能是一定的挑戰(zhàn)。四、教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.實(shí)驗(yàn)法：通過(guò)安排實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生親身體驗(yàn)氨水和硝酸的制備過(guò)程，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，提高學(xué)習(xí)興趣。

2.討論法：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，分享各自對(duì)氮及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系的理解和觀點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和科學(xué)思維。

3.問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法：提出與實(shí)際應(yīng)用相關(guān)的問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的好奇心，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。

教學(xué)手段：

1.多媒體設(shè)備：利用多媒體課件，通過(guò)圖片、視頻等形式直觀展示氮及其化合物的性質(zhì)和轉(zhuǎn)化關(guān)系，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解能力。

2.教學(xué)軟件：運(yùn)用教學(xué)軟件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)原理和操作步驟，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果和安全性。

3.在線學(xué)習(xí)平臺(tái)：引導(dǎo)學(xué)生利用在線學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，提供豐富的學(xué)習(xí)資源，幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)和拓展知識(shí)。

4.互動(dòng)式教學(xué)工具：運(yùn)用互動(dòng)式教學(xué)工具，如教學(xué)游戲、虛擬實(shí)驗(yàn)室等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探索和實(shí)踐的能力。

5.評(píng)價(jià)體系：建立全面客觀的評(píng)價(jià)體系，包括平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)操作、小組討論等，全面評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)氮及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過(guò)程：

開(kāi)場(chǎng)提問(wèn)：“你們知道氮及其化合物在化學(xué)反應(yīng)中的轉(zhuǎn)化關(guān)系嗎？它們?cè)诠I(yè)生產(chǎn)和生活中有什么重要應(yīng)用？”

展示一些關(guān)于氮及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受化學(xué)反應(yīng)的魅力。

簡(jiǎn)短介紹氮及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系的基本概念和重要性，為接下來(lái)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.氮及其化合物基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解氮及其化合物的基本概念、組成元素和轉(zhuǎn)化原理。

過(guò)程：

講解氮及其化合物的定義，包括其主要組成元素和結(jié)構(gòu)。

詳細(xì)介紹氮及其化合物的組成元素和轉(zhuǎn)化原理，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

3.氮及其化合物案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過(guò)具體案例，讓學(xué)生深入了解氮及其化合物的特性和重要性。

過(guò)程：

選擇幾個(gè)典型的氮及其化合物案例進(jìn)行分析。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解氮及其化合物的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用氮及其化合物解決實(shí)際問(wèn)題。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問(wèn)題的能力。

過(guò)程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與氮及其化合物相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對(duì)氮及其化合物的認(rèn)識(shí)和理解。

過(guò)程：

各組代表依次上臺(tái)展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn)和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)氮及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系的重要性和意義。

過(guò)程：

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括氮及其化合物的基本概念、組成元素、轉(zhuǎn)化原理和案例分析等。

強(qiáng)調(diào)氮及其化合物在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用氮及其化合物。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于氮及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系的短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。六、拓展與延伸1.拓展閱讀材料：

-約翰遜，A.T.，&韋斯，A.J.（2018）?！兜幕瘜W(xué)：從自然界到工業(yè)應(yīng)用》。本書詳細(xì)介紹了氮的化學(xué)性質(zhì)、氮循環(huán)以及氮在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

-布朗，W.L.，&卡羅爾，K.S.（2016）。《氨的合成與工業(yè)應(yīng)用》。本書重點(diǎn)討論了氨的合成方法、氨在工業(yè)中的應(yīng)用以及氨的環(huán)保處理技術(shù)。

-威廉姆斯，D.R.，&萊頓，D.W.（2017）。《硝酸工業(yè)：化學(xué)與技術(shù)》。本書深入探討了硝酸的制備方法、硝酸的應(yīng)用以及硝酸工業(yè)的發(fā)展歷程。

2.課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-讓學(xué)生進(jìn)一步研究氮及其化合物的其他應(yīng)用領(lǐng)域，如農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等，并撰寫一篇相關(guān)報(bào)告。

-組織學(xué)生進(jìn)行小實(shí)驗(yàn)，探究氮?dú)馀c氫氣的反應(yīng)條件，比較不同催化劑對(duì)合成氨反應(yīng)的影響。

-讓學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)，了解我國(guó)氮肥工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)，并提出自己的看法和建議。

-鼓勵(lì)學(xué)生參加相關(guān)的學(xué)術(shù)競(jìng)賽或科技創(chuàng)新活動(dòng)，將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際問(wèn)題的解決中。

-引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注nitrogencycle、nitrogenfixation、ammoniasynthesis等關(guān)鍵詞在學(xué)術(shù)界的最新研究動(dòng)態(tài)，以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)術(shù)敏感性和追蹤前沿的能力。七、重點(diǎn)題型整理題型1：氮及其化合物的性質(zhì)和轉(zhuǎn)化關(guān)系

題目：根據(jù)以下化學(xué)反應(yīng)方程式，判斷產(chǎn)物是什么？并說(shuō)明理由。

$$\ce{N2(g)+3H2(g)->2NH3(g)}$$

答案：產(chǎn)物是氨氣（NH3）。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式，氮?dú)猓∟2）和氫氣（H2）在催化劑的作用下，發(fā)生反應(yīng)生成氨氣（NH3）。

題型2：氮及其化合物的制備方法

題目：實(shí)驗(yàn)室中如何制備氨水？請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)驗(yàn)步驟和原理。

答案：實(shí)驗(yàn)室中可以通過(guò)以下步驟制備氨水：

1.將固體氫氧化鈣（Ca(OH)2）加入水中，制備澄清石灰水。

2.將澄清石灰水加入含有氯化銨（NH4Cl）的溶液中，充分?jǐn)嚢琛?/p>

3.加熱混合溶液，觀察到氨氣（NH3）的產(chǎn)生，同時(shí)溶液變渾濁。

4.冷卻混合溶液，得到氨水（NH3·H2O）。

題型3：氮及其化合物的應(yīng)用

題目：硝酸在工業(yè)中的應(yīng)用有哪些？請(qǐng)列舉至少三種。

答案：硝酸在工業(yè)中的應(yīng)用包括：

1.制造硝酸鹽類肥料：硝酸是制造硝酸鉀、硝酸銨等硝酸鹽類肥料的重要原料。

2.生產(chǎn)炸藥：硝酸與其他物質(zhì)混合可以制造炸藥，如硝酸甘油。

3.制造化學(xué)品：硝酸是制造硝基化合物、染料、塑料等化學(xué)品的重要原料。

題型4：氮及其化合物的環(huán)境保護(hù)

題目：氨氣在工業(yè)生產(chǎn)中的排放對(duì)環(huán)境有什么影響？請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明。

答案：氨氣在工業(yè)生產(chǎn)中的排放對(duì)環(huán)境有以下影響：

1.酸雨：氨氣溶于水生成氨水，進(jìn)一步與空氣中的氧氣反應(yīng)形成硝酸，參與酸雨的形成。

2.空氣污染：氨氣具有刺激性氣味，排放到空氣中會(huì)對(duì)人體健康造成危害，同時(shí)也會(huì)影響動(dòng)植物的生長(zhǎng)。

3.水體污染：氨氣排放到水體中，會(huì)導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，影響水生生態(tài)系統(tǒng)的平衡。

題型5：氮及其化合物的實(shí)驗(yàn)操作

題目：如何在實(shí)驗(yàn)室中制備硝酸？請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明實(shí)驗(yàn)步驟、原理和注意事項(xiàng)。

答案：實(shí)驗(yàn)室中可以通過(guò)以下步驟制備硝酸：

1.將濃硫酸（H2SO4）緩慢加入水中，攪拌均勻，制備硫酸水溶液。

2.將硝酸銀（AgNO3）固體加入硫酸水溶液中，觀察到白色沉淀（AgCl）的生成。

3.過(guò)濾白色沉淀，得到硝酸溶液（HNO3）。

4.注意事項(xiàng)：在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)定，避免劇烈攪拌或?yàn)R溶液，防止硝酸溶液飛濺造成傷害。八、教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：

課堂表現(xiàn)評(píng)價(jià)主要關(guān)注學(xué)生在課堂上的參與度、提問(wèn)回答情況以及與同學(xué)的互動(dòng)。學(xué)生應(yīng)該積極參與課堂討論，主動(dòng)提問(wèn)，并與同學(xué)進(jìn)行有效的交流。

2.小組討論成果展示：

小組討論成果展示評(píng)價(jià)關(guān)注學(xué)生對(duì)小組討論主題的理解、分析問(wèn)題的能力以及提出的創(chuàng)新性想法。學(xué)生應(yīng)該能夠清晰地表達(dá)自己的觀點(diǎn)，并對(duì)小組討論的主題有深入的理解。

3.隨堂測(cè)試：

隨堂測(cè)試評(píng)價(jià)關(guān)注學(xué)生對(duì)氮及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系的掌握程度。學(xué)生應(yīng)該能夠正確解答與氮及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系相關(guān)的題目，并能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析實(shí)際問(wèn)題。

4.課后作業(yè)：

課后作業(yè)評(píng)價(jià)關(guān)注學(xué)生對(duì)課堂所學(xué)知識(shí)的鞏固和拓展。學(xué)生應(yīng)該能夠完成課后作業(yè)，并對(duì)所學(xué)知識(shí)有更深入的理解和應(yīng)用。

5.教師評(píng)價(jià)與反饋：

教師評(píng)價(jià)與反饋關(guān)注學(xué)生的整體表現(xiàn)，包括課堂表現(xiàn)、小組討論成果展示、隨堂測(cè)試和課后作業(yè)。教師應(yīng)該提供具體的反饋，指出學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)和需要改進(jìn)的地方，鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)努力，提高學(xué)習(xí)效果。板書設(shè)計(jì)1.氮及其化合物的性質(zhì)和轉(zhuǎn)化關(guān)系

①N2+3H2->2NH3

②NH3+H2O->NH3·H2O

③NH3·H2O->NH4++OH-

④NO+O2->NO2

⑤NO2+O2->NO3-

2.氮及其化合物的制備方法

①實(shí)驗(yàn)室制備氨水：Ca(OH)2+NH4Cl->CaCl2+2H2O+NH3·H2O

②實(shí)驗(yàn)室制備硝酸：H2SO4+AgNO3->Ag