高一年級(jí)上冊(cè)《氮及其化合物-第三課時(shí)硝酸及酸雨》教學(xué)設(shè)計(jì)

高一—人教版—化學(xué)—必修第二冊(cè)—第五章第二節(jié)《氮及其化合物——第三課時(shí)硝酸及酸雨》教學(xué)設(shè)計(jì)一.教學(xué)目標(biāo)1.預(yù)測(cè)濃硝酸受熱分解的產(chǎn)物，學(xué)習(xí)硝酸的特性——不穩(wěn)定性。2.預(yù)測(cè)硝酸的主要化學(xué)性質(zhì)，通過(guò)簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)分析硝酸和銅的反應(yīng)，理解硝酸濃度與氧化性強(qiáng)弱的關(guān)系。3.通過(guò)手持技術(shù)探究濃硝酸與木炭加熱反應(yīng)的產(chǎn)物，運(yùn)用硝酸的強(qiáng)氧化性分析產(chǎn)物的來(lái)源。4.運(yùn)用價(jià)類二維圖小結(jié)：從N2出發(fā)制備硝酸的途徑，并分析酸雨的危害及防治。二.教學(xué)重、難點(diǎn)硝酸作為一種重要的化工原料，應(yīng)用非常廣泛，常用來(lái)制備氮肥、染料、塑料、炸藥和硝酸鹽等。教材從實(shí)驗(yàn)入手，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比觀察濃、稀硝酸與銅反應(yīng)時(shí)的不同現(xiàn)象，加深對(duì)硝酸強(qiáng)氧化性的認(rèn)識(shí)，對(duì)硝酸與金屬反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣的感知和理解。學(xué)生容易理解、掌握銅與濃硝酸和稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，也有利于學(xué)生形成化學(xué)中的量變引起質(zhì)變的觀念。硝酸的氧化性教學(xué)是本節(jié)課的難點(diǎn)和重點(diǎn)。重點(diǎn)：硝酸的不穩(wěn)定性和強(qiáng)氧化性，酸雨的概念。難點(diǎn)：硝酸的強(qiáng)氧化性。三.教學(xué)結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)情境線任務(wù)線知識(shí)線素養(yǎng)線評(píng)價(jià)線環(huán)節(jié)一①常用濃硝酸為何呈黃色？②實(shí)驗(yàn)室應(yīng)怎樣貯放濃硝酸？預(yù)測(cè)濃硝酸受熱分解的產(chǎn)物，并完成方程式書寫硝酸的不穩(wěn)定性硝酸分解反應(yīng)的產(chǎn)物及符號(hào)表征宏觀辨識(shí)與微觀探析證據(jù)推理與模型認(rèn)知評(píng)價(jià)學(xué)生基于實(shí)驗(yàn)事實(shí)，通過(guò)課本信息提取研究物質(zhì)特殊性質(zhì)的水平層次環(huán)節(jié)二①預(yù)測(cè)硝酸的主要化學(xué)性質(zhì)②通過(guò)簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)分析硝酸和銅的反應(yīng)完成銅與濃、稀硝酸反應(yīng)方程式書寫分析鈍化產(chǎn)生的原因硝酸的強(qiáng)氧化性和濃度的影響鈍化原理及應(yīng)用宏觀辨識(shí)與微觀探析證據(jù)推理與模型認(rèn)知評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)于分析元素化合物的水平層次環(huán)節(jié)三通過(guò)手持技術(shù)探究濃硝酸與木炭加熱反應(yīng)的產(chǎn)物通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和手持?jǐn)?shù)據(jù)曲線，完成方程式書寫濃硝酸與木炭加熱反應(yīng)的原理及符號(hào)表征科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)評(píng)價(jià)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的角度和思路環(huán)節(jié)四②小結(jié)自然固氮和人工固氮，并書寫氮及其化合物的相互轉(zhuǎn)化及應(yīng)用變化觀念與平衡思想科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)氮及其化合物轉(zhuǎn)化過(guò)程的認(rèn)識(shí)水平，診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科價(jià)值的認(rèn)識(shí)水平（學(xué)科價(jià)值視角、社會(huì)價(jià)值視角）四.教學(xué)實(shí)施教學(xué)活動(dòng)與問(wèn)題鏈教學(xué)過(guò)程與師生互動(dòng)教學(xué)評(píng)價(jià)與學(xué)生表現(xiàn)環(huán)節(jié)預(yù)測(cè)濃硝酸受熱分解的產(chǎn)物，學(xué)習(xí)硝酸的特性——不穩(wěn)定性?！疽搿客瑢W(xué)們對(duì)硝酸有哪些了解？教師展示濃硝酸樣品并投影圖片。【思考】①常用濃硝酸為何呈黃色？②實(shí)驗(yàn)室應(yīng)怎樣貯放濃硝酸？【思考】預(yù)測(cè)濃硝酸受熱分解的產(chǎn)物，并寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。

【學(xué)生】回憶并描述硝酸的相關(guān)性質(zhì)，例如硝酸是無(wú)色、刺激性氣味的液體，強(qiáng)酸，有揮發(fā)性，見(jiàn)光易分解等?！緦W(xué)生1】濃硝酸會(huì)溶有少量分解產(chǎn)生的NO2而略顯黃色?！緦W(xué)生2】一般將濃硝酸保存在棕色試劑瓶中，并放置在陰涼處?！窘處煛肯跛嵩诔叵乱?jiàn)光會(huì)分解，加熱時(shí)分解的更快；濃度越大，越容易分解。【學(xué)生3】硝酸分解時(shí)N元素化合價(jià)降低，還要有元素化合價(jià)升高，應(yīng)該是HNO3中-2價(jià)的O元素被氧化成O2。【學(xué)生】討論并根據(jù)氧化還原知識(shí)分析書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式。評(píng)價(jià)學(xué)生通過(guò)圖片信息分析研究物質(zhì)特殊性質(zhì)的水平層次：水平1：無(wú)法提取信息并分析。水平2：能提取信息，找到原因——溶有少量NO2而略顯黃色。3價(jià)的認(rèn)識(shí)角度分析，并寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。大部分學(xué)生處于水平2示下能從化合價(jià)的認(rèn)識(shí)角度預(yù)測(cè)濃硝酸受熱分解產(chǎn)生二氧化氮少部分學(xué)生能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)分解產(chǎn)物中有二氧化氮、氧氣和水。環(huán)節(jié)通過(guò)簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)分析硝酸和銅的反應(yīng)，學(xué)習(xí)硝酸和金屬單質(zhì)的反應(yīng)?！具^(guò)渡】初中已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)金屬和酸的置換反應(yīng)，可以生成鹽和氫氣，銅可以發(fā)生類似的反應(yīng)嗎？【思考】硝酸和銅可以反應(yīng)嗎？預(yù)測(cè)銅和硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物?！狙菔緦?shí)驗(yàn)1】教師使用針筒和輸液袋演示銅與濃硝酸、稀硝酸的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)，并指導(dǎo)學(xué)生有序觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。【思考】通過(guò)硝酸和銅反應(yīng)現(xiàn)象，分析反應(yīng)過(guò)程中的產(chǎn)物?！舅伎肌繛槭裁聪蜉斠捍鼉?nèi)注入氫氧化鈉溶液？注入空氣后顏色變化不明顯說(shuō)明什么呢？【思考】根據(jù)剛才分析的反應(yīng)過(guò)程，完成銅與濃、稀硝酸的反應(yīng)方程式。【課本實(shí)驗(yàn)5-8】（課本圖5-14）指導(dǎo)學(xué)生整理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并重點(diǎn)關(guān)注反應(yīng)速率和硝酸濃度的關(guān)系?！緦W(xué)生4】銅是不活潑金屬，不和鹽酸、稀硫酸反應(yīng)?！緦W(xué)生】討論，有同學(xué)認(rèn)為銅和硝酸反應(yīng)生成硝酸鹽和氫氣；也有同學(xué)認(rèn)為硝酸有氧化性，與金屬反應(yīng)不會(huì)生成氫氣，但不清楚具體產(chǎn)物?！緦W(xué)生5】硝酸有強(qiáng)氧化性，所以硝酸與銅的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，銅升價(jià)、硝酸中的氮元素降價(jià)，反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣?！窘處煛炕瘜W(xué)的任何結(jié)論都需要實(shí)驗(yàn)事實(shí)來(lái)證明，我們以銅為例看金屬能否與硝酸反應(yīng)生成氫氣?！緦W(xué)生6】硝酸與銅反應(yīng)時(shí)不需要加熱，反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣?！緦W(xué)生7】濃硝酸與銅反應(yīng)溶液變綠色，產(chǎn)生紅棕色氣體，綠色應(yīng)該是NO2溶解所導(dǎo)致的?！緦W(xué)生8】加水后溶液變藍(lán)，濃硝酸被稀釋，銅絲繼續(xù)反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，氣體顏色變淺，應(yīng)該是生成了無(wú)色的NO?！緦W(xué)生9】加NaOH溶液是為了吸收有毒的氮氧化物，氮氧化物吸收完全，注入空氣后顏色變化不明顯?！緦W(xué)生10】根據(jù)氧還原理和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象書寫反應(yīng)的方程式?！窘處煛扛鶕?jù)氣體的顏色和氣泡產(chǎn)生的密集程度可以判斷，濃硝酸的還原產(chǎn)物是NO2且反應(yīng)較快，稀硝酸的還原產(chǎn)物是NO且開始時(shí)反應(yīng)較慢，一段時(shí)間后接觸空氣變?yōu)镹O2顯紅棕色。評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)于分析元素化合物性質(zhì)的水平層次：1為銅和硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和氫氣。2：從化合價(jià)的角度分析，N水平3：從類別和化合價(jià)的角度分析，預(yù)測(cè)硝酸能將銅氧化為硝酸銅，硝酸被還原為氮氧化物，硝酸同時(shí)體現(xiàn)氧化性和酸性。大部分學(xué)生達(dá)到水平2。少部分學(xué)生能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)反應(yīng)產(chǎn)物并完成方程式的書寫?！舅伎肌胯F、鋁是比銅活潑的金屬，能與濃硝酸發(fā)生類似的反應(yīng)嗎？【演示實(shí)驗(yàn)2】Fe浸泡在冷的濃硝酸中發(fā)生鈍化。

【思考】鈍化現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，為什么能用鐵、鋁槽車裝運(yùn)濃硝酸？【思考】鉑和金不和硝酸反應(yīng)，只能溶于王水，王水的組成是什么？【學(xué)生】閱讀課本，提出疑問(wèn)。【學(xué)生11】鐵釘不能溶解的原因是因?yàn)樵阼F釘?shù)谋砻嫘纬闪酥旅艿难趸F薄膜，這層薄膜阻止了酸與內(nèi)層金屬單質(zhì)的進(jìn)一步反應(yīng)?！緦W(xué)生12】鈍化現(xiàn)象體現(xiàn)了濃硝酸的強(qiáng)氧化性。【教師】常溫下濃硝酸和濃硫酸與鐵或鋁接觸會(huì)發(fā)生鈍化現(xiàn)象，但加熱后可以發(fā)生反應(yīng)。【學(xué)生】閱讀課本，找出答案?！緦W(xué)生13】王水是將濃HNO3和濃HCl按體積比1:3混合所得的混合物。評(píng)價(jià)學(xué)生基于實(shí)驗(yàn)事實(shí)，并通過(guò)課本信息提取物質(zhì)特殊性質(zhì)的水平層次：水平1：無(wú)法根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)提取課本信息。水平2：能根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)提取課本信息，找到原因——鈍化，但無(wú)法理解反應(yīng)過(guò)程。3能根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)提取課本信息，找到原因——鈍化，清楚鈍化使反應(yīng)停止的原因。大部分學(xué)生達(dá)到水平2。環(huán)節(jié)手持技術(shù)探究濃硝酸與木炭加熱反應(yīng)的產(chǎn)物，學(xué)習(xí)濃硝酸和非金屬單質(zhì)的反應(yīng)?！舅伎肌磕咎烤哂羞€原性，可以和濃硝酸反應(yīng)嗎？【演示實(shí)驗(yàn)3】木炭和濃硝酸加熱反應(yīng)，引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和CO2傳感器數(shù)據(jù)（注意：濃硝酸要浸沒(méi)木炭；而且為了保護(hù)CO2傳感器，將生成的混合氣體通入稀NaOH溶液中，本實(shí)驗(yàn)僅定性探究CO2的生成）【思考】實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的紅棕色氣體NO2都是濃硝酸分解產(chǎn)生的嗎？【思考】根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和手持?jǐn)?shù)據(jù)分析反應(yīng)產(chǎn)物并寫出方程式?！緦W(xué)生14】加熱一段時(shí)間后燒瓶?jī)?nèi)充滿紅棕色氣體，二氧化碳傳感器顯示CO2氣體不斷增多。【學(xué)生15】濃硝酸浸沒(méi)木炭，CO2氣體是碳做還原劑，被濃硝酸氧化產(chǎn)生的。【教師】CO2傳感器顯示CO2明顯增多，證明的確是木炭與濃硝酸發(fā)生反應(yīng)。【學(xué)生16】討論并根據(jù)氧化還原知識(shí)書寫反應(yīng)方程式。評(píng)價(jià)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和手持實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的角度和思路的水平層次：水平1：不能完整描述看到的實(shí)驗(yàn)事實(shí)。水平2：能完整描述看到的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，但不能分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和手持實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的聯(lián)系。水平3：能完整描述看到的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，并自主運(yùn)用價(jià)態(tài)、類別等角度分析反應(yīng)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。大部分學(xué)生達(dá)到水平2，少部分學(xué)生能分析并完成方程式書寫，而且清楚利用手持實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)探究該反應(yīng)的意義。環(huán)節(jié)四：運(yùn)用價(jià)類二維圖小結(jié)從氮?dú)獬霭l(fā)制備硝酸的途徑，學(xué)習(xí)氮及其化合物的相互轉(zhuǎn)化。【過(guò)渡】酸雨對(duì)環(huán)境危害巨大，人們已經(jīng)采取多種措施來(lái)防治酸雨?！舅伎肌克嵊甑膒H值為什么是小于5.6？酸雨的主要成分是什么？【思考】根據(jù)所學(xué)的二氧化硫、氮氧化物和酸雨的成分，有哪些防治酸雨方法？【學(xué)生】在價(jià)類二維圖上用箭頭標(biāo)注出轉(zhuǎn)化途徑?！緦W(xué)生17】因?yàn)椤緦W(xué)生】討論并書寫反應(yīng)方程式。①氮?dú)獍l(fā)生還原反應(yīng)②氨氣發(fā)生氧化反應(yīng)③NO發(fā)生氧化反應(yīng)④NO2既做氧化劑，又做還原劑【學(xué)生18】正常雨水由于溶解了二氧化碳，其pH值約為5.6。【學(xué)生19】SO2來(lái)自煤、石油和某些含硫的金屬礦物的燃燒或冶煉，NOx來(lái)自汽車的尾氣。【學(xué)生】討論酸雨的防治措施：例如調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，積極開發(fā)新能源，對(duì)煤進(jìn)行脫硫處理，加強(qiáng)工廠廢氣的回收處理等等。通過(guò)對(duì)工業(yè)制硝酸的反應(yīng)原理和對(duì)酸雨成因及治理的分析討論，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)氮及其化合物轉(zhuǎn)化過(guò)程和對(duì)化學(xué)學(xué)科價(jià)值的認(rèn)識(shí)水：1雨和加劇霧霾天氣的形成。2酸雨的形成原因，但不清楚含氮物質(zhì)轉(zhuǎn)化的氧化還原過(guò)程。水平3：能夠從物質(zhì)類別和氮元素化合價(jià)的變化情況分析含氮物質(zhì)轉(zhuǎn)化的氧化還原過(guò)程，并提出消