2019-2020學(xué)年高中化學(xué)人教版（2019）必修第二冊教案：5．2 氮及其化合物

2019-2020學(xué)年高中化學(xué)人教版（2019）必修第二冊教案：5．2氮及其化合物授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間設(shè)計(jì)意圖本節(jié)課為高中化學(xué)人教版必修第二冊的5.2節(jié)，以“氮及其化合物”為主題，旨在讓學(xué)生掌握氮族元素的基本性質(zhì)和常見化合物的制備、性質(zhì)及用途。通過講解氨、硝酸、硝酸鹽等典型化合物，使學(xué)生了解氮在生物、環(huán)境及工業(yè)等領(lǐng)域的重要作用，培養(yǎng)其觀察、思考、實(shí)踐能力，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。教學(xué)內(nèi)容與課本緊密關(guān)聯(lián)，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。核心素養(yǎng)目標(biāo)教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

①氮及其重要化合物的性質(zhì)與變化規(guī)律；

②氮循環(huán)在生態(tài)環(huán)境中的作用及人類活動(dòng)對其影響；

③掌握氨的制備方法及其在工業(yè)中的應(yīng)用；

④理解硝酸鹽的性質(zhì)和用途。

2.教學(xué)難點(diǎn)

①氮氧化物對環(huán)境的影響及其控制策略；

②氨的實(shí)驗(yàn)室制備與安全操作；

③硝酸的性質(zhì)與硝化反應(yīng)機(jī)理；

④氮及其化合物在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。教學(xué)資源-軟件資源：化學(xué)模擬軟件，用于演示氮及其化合物的分子結(jié)構(gòu)與反應(yīng)過程；

-硬件資源：實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，包括氨的制備裝置、氣體收集裝置、滴定儀器等；

-課程平臺(tái)：學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)，用于發(fā)布預(yù)習(xí)資料、作業(yè)和拓展閱讀；

-信息化資源：數(shù)字圖書館資源，提供相關(guān)化學(xué)期刊和書籍供學(xué)生查閱；

-教學(xué)手段：多媒體教學(xué)，展示化學(xué)反應(yīng)動(dòng)畫和實(shí)際操作視頻；小組合作學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生討論與交流。教學(xué)過程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：通過展示氨氣在生活中的應(yīng)用，如肥料生產(chǎn)、清潔劑制造等，引發(fā)學(xué)生對氮及其化合物的好奇。

-回顧舊知：簡短回顧上一節(jié)中學(xué)習(xí)的元素周期律，特別是氮族元素的位置和共性。

2.新課呈現(xiàn)（約35分鐘）

-講解新知：詳細(xì)講解氮及其化合物的基本性質(zhì)，包括氨的制備方法、氮氧化物的影響、硝酸鹽的用途等。

-舉例說明：通過氨氣制備實(shí)驗(yàn)視頻、氮氧化物對環(huán)境的影響案例等，使理論知識(shí)具體化。

-互動(dòng)探究：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，探討氨氣在農(nóng)業(yè)中的優(yōu)缺點(diǎn)，以及如何減少氮氧化物排放。

3.鞏固練習(xí)（約10分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行氨氣制備的實(shí)驗(yàn)操作，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

-教師指導(dǎo)：在實(shí)驗(yàn)過程中，教師巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生的疑問，確保實(shí)驗(yàn)安全，引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)氮及其化合物的性質(zhì)。

4.課堂小結(jié)（約5分鐘）

-教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課學(xué)習(xí)的氮及其化合物的性質(zhì)、制備和應(yīng)用。

-提醒學(xué)生注意氮在環(huán)境中的循環(huán)及其對生態(tài)的影響。

5.作業(yè)布置（約5分鐘）

-布置與課堂內(nèi)容相關(guān)的習(xí)題，鞏固學(xué)生對氮及其化合物的理解。

-推薦拓展閱讀資料，鼓勵(lì)學(xué)生在課后深入探究氮及其化合物的相關(guān)知識(shí)。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-《化學(xué)與環(huán)境》相關(guān)章節(jié)，了解氮氧化物對大氣和水體環(huán)境的影響，以及相關(guān)的環(huán)境保護(hù)措施。

-《工業(yè)化學(xué)》中關(guān)于氨的工業(yè)制備方法、應(yīng)用及安全操作的詳細(xì)介紹。

-《化學(xué)與生活》中氮及其化合物在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用案例。

-科普文章和視頻，介紹氮循環(huán)在自然界中的作用及其對生態(tài)平衡的重要性。

2.拓展建議：

-鼓勵(lì)學(xué)生訪問學(xué)校圖書館，查閱與氮及其化合物相關(guān)的化學(xué)期刊，深入理解最新的研究成果和技術(shù)進(jìn)展。

-組織學(xué)生參加化學(xué)興趣小組，進(jìn)行小型的研究項(xiàng)目，如調(diào)查當(dāng)?shù)剞r(nóng)田氮肥使用情況及其對環(huán)境的影響。

-利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室資源，開展氮及其化合物相關(guān)的小實(shí)驗(yàn)，如測定土壤中的氮含量，加深對氮循環(huán)的理解。

-建議學(xué)生關(guān)注環(huán)保相關(guān)的社會(huì)新聞，了解氮氧化物排放控制政策，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

-推薦學(xué)生觀看與氮及其化合物相關(guān)的科教視頻，如氮循環(huán)過程、氨的工業(yè)制備等，增加知識(shí)的直觀感受。

-鼓勵(lì)學(xué)生通過家庭小實(shí)驗(yàn)，如制作簡易的氮肥，體會(huì)化學(xué)知識(shí)在生活中的應(yīng)用，提高學(xué)習(xí)的實(shí)踐性。課后作業(yè)1.解釋氨的實(shí)驗(yàn)室制備原理，并簡述在工業(yè)上如何通過哈柏-博世工藝制備氨。

答案：氨的實(shí)驗(yàn)室制備通常采用氯化銨與氫氧化鈣反應(yīng)生成氨氣。工業(yè)上，哈柏-博世工藝是一種高溫高壓下將氮?dú)馀c氫氣轉(zhuǎn)化為氨的方法，反應(yīng)式為：

\[\text{N}_2+3\text{H}_2\xrightarrow{\text{催化劑},\text{高溫高壓}}2\text{NH}_3\]

2.描述氮氧化物（NOx）對環(huán)境的影響，并提出一種減少NOx排放的方法。

答案：氮氧化物（NOx）會(huì)導(dǎo)致酸雨、光化學(xué)煙霧和大氣污染。減少NOx排放的方法包括使用催化還原技術(shù)（SCR）在汽車尾氣處理中，或者改進(jìn)燃燒工藝以降低排放。

3.寫出氨水與硝酸反應(yīng)生成硝酸銨的化學(xué)方程式，并說明為什么這個(gè)反應(yīng)會(huì)放熱。

答案：氨水與硝酸反應(yīng)生成硝酸銨的化學(xué)方程式為：

\[\text{NH}_3\cdot\text{H}_2\text{O}+\text{HNO}_3\rightarrow\text{NH}_4\text{NO}_3+\text{H}_2\text{O}\]

這個(gè)反應(yīng)放熱是因?yàn)樯上跛徜@時(shí)，氨分子中的孤對電子與硝酸中的氫離子形成了較強(qiáng)的離子鍵，釋放了能量。

4.解釋為什么硝酸鹽在高溫下可能爆炸，并簡述在實(shí)驗(yàn)室中如何安全處理硝酸鹽。

答案：硝酸鹽在高溫下可能爆炸，因?yàn)樗鼈冊诜纸鈺r(shí)會(huì)產(chǎn)生大量氣體，導(dǎo)致壓力迅速增加。在實(shí)驗(yàn)室中，應(yīng)避免將硝酸鹽暴露在高溫下，避免與易燃物質(zhì)混合，操作時(shí)應(yīng)戴防護(hù)眼鏡和手套，并在通風(fēng)良好的環(huán)境中進(jìn)行。

5.計(jì)算以下反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)：若用0.500mol的氨氣與足量氧氣反應(yīng)，計(jì)算理論上可以生成多少摩爾的NO。

答案：氨氣與氧氣反應(yīng)生成NO和水的化學(xué)方程式為：

\[4\text{NH}_3+5\text{O}_2\rightarrow4\text{NO}+6\text{H}_2\text{O}\]

根據(jù)化學(xué)方程式，1摩爾氨氣可以生成1摩爾NO。因此，0.500mol的氨氣可以生成0.500mol的NO。內(nèi)容邏輯關(guān)系①氮及其化合物的性質(zhì)與變化規(guī)律：

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：氮的電子排布，氮族元素的共性，氨的酸性、堿性及中性。

-關(guān)鍵詞：氮氧化物、氨、硝酸鹽、氮循環(huán)。

-重點(diǎn)句：氮氧化物是大氣污染的主要成分之一；氨是重要的化工原料，也是植物生長必需的氮源。

②氮及其化合物的制備與反應(yīng)原理：

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：哈柏-博世工藝，氨的實(shí)驗(yàn)室制備，硝酸的制備，硝化反應(yīng)。

-關(guān)鍵詞：哈柏-博世工藝、催化、硝化、還原。

-重點(diǎn)句：工業(yè)上通過高溫高壓的哈柏-博世工藝大規(guī)模制備氨；硝酸通過氨的氧化反應(yīng)獲得。

③氮及其化合物在環(huán)境與生活中的應(yīng)用與影響：

-重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：氮肥的使用，氮氧化物對環(huán)境的影響，硝酸鹽在食品工業(yè)中的應(yīng)用。

-關(guān)鍵詞：氮肥、環(huán)保、硝酸鹽、食品添加劑。

-重點(diǎn)句：合理使用氮肥能提高農(nóng)作物產(chǎn)量，過量使用則會(huì)造成土壤退化和水體富營養(yǎng)化；控制氮氧化物排放是保護(hù)環(huán)境的重要措施。教學(xué)反思與總結(jié)在教學(xué)過程中，我嘗試通過生活實(shí)例引入氮及其化合物的概念，激發(fā)學(xué)生的興趣，效果還不錯(cuò)。但在新課呈現(xiàn)環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)自己在講解氮氧化物對環(huán)境的影響時(shí)，可能過于側(cè)重理論知識(shí)，沒有提供足夠的實(shí)際案例，導(dǎo)致學(xué)生理解不夠深刻。今后我需要在這個(gè)方面加強(qiáng)，結(jié)合更多實(shí)際例子，讓學(xué)生更直觀地感受化學(xué)與環(huán)境的關(guān)系。

在互動(dòng)探究環(huán)節(jié)，小組討論進(jìn)行得比較順利，學(xué)生們能夠積極參與，提出自己的看法。但在實(shí)驗(yàn)操作鞏固練習(xí)中，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對實(shí)驗(yàn)步驟掌握不夠熟練，安全意識(shí)也有待提高。因此，我計(jì)劃在今后的教學(xué)中，增加實(shí)驗(yàn)操作的模擬訓(xùn)練，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)安全教育。

對于教學(xué)效果，我覺得學(xué)生在知識(shí)掌握方面表現(xiàn)良好，能夠理解氮及其化合物的基本性質(zhì)和制備原理。在技能方面，通過實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生的動(dòng)手能力得到了鍛煉。在情感態(tài)度方面，學(xué)生對化學(xué)在生活中的應(yīng)用有了更深的認(rèn)識(shí)，環(huán)保意識(shí)也有所提高。

然而，教學(xué)中仍存在一些不足。首先，部分學(xué)生對氮肥使用對環(huán)境影響的認(rèn)知不夠全面，需要我在教學(xué)中進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)。其次，對于氮及其化合物的計(jì)算題，學(xué)生們的解題速度和準(zhǔn)確率有待提高，我打算在課后輔導(dǎo)中加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練。

針對這些問題，我計(jì)劃采取以下改進(jìn)措施：

1.豐富教學(xué)手段，引入更多實(shí)際案例，幫助學(xué)生更好地理解理論知識(shí)。

2.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和安全意識(shí)。

3.組織課后習(xí)題輔導(dǎo)，針對學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行有針對性的指導(dǎo)。

4.鼓勵(lì)學(xué)生在生活中觀察和思考化學(xué)現(xiàn)象，提高其學(xué)科素養(yǎng)。課堂在教學(xué)過程中，我通過以下方式進(jìn)行課堂評價(jià)：

1.提問：在講解氮及其化合物的性質(zhì)與制備原理時(shí)，我設(shè)計(jì)了一系列問題，以了解學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。通過學(xué)生的回答，我發(fā)現(xiàn)大部分同學(xué)能夠理解并回答出氮氧化物對環(huán)境的影響、氨的實(shí)驗(yàn)室制備方法等問題。對于回答不完整或錯(cuò)誤的學(xué)生，我及時(shí)進(jìn)行了引導(dǎo)和糾正。

2.觀察：在實(shí)驗(yàn)操作鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)，我密切觀察學(xué)生的操作過程，了解他們在實(shí)驗(yàn)技能和安全意識(shí)方面的表現(xiàn)。觀察發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生能夠按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作，但仍有部分學(xué)生在安全防護(hù)方面存在問題。針對這些問題，我及時(shí)進(jìn)行了指正和強(qiáng)調(diào)。

3.測試：在課堂小結(jié)環(huán)節(jié)，我設(shè)計(jì)了一份簡短的測試，旨在檢驗(yàn)學(xué)生對本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。測試結(jié)果顯示，大部分學(xué)生能夠正確回答氮及其化合物的性質(zhì)、制備和應(yīng)用等問題，但也有部分學(xué)生在計(jì)算題上存在困難。

作業(yè)評價(jià)：

我對學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行了認(rèn)真批改和點(diǎn)評，以下是作業(yè)評價(jià)的幾個(gè)方面：

1.及時(shí)反饋：在批改作業(yè)過程中，我及時(shí)發(fā)現(xiàn)了學(xué)生在知識(shí)掌握上的薄弱環(huán)節(jié)，如氮肥使用的環(huán)境影響、氮及其化合