内容正文:
第五章《化工生产中的重要非金属元素》教学设计
第二节 氮及其化合物
第三课时 硝酸 酸雨及防治
课题: 5.2.3 硝酸 酸雨及防治
课时
1
授课年级
高一
课标要求
结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解氮及其重要化合物的主要性质,认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。结合实例认识金属、非金属及其化合物的多样性,了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化,认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
教材
分析
本节是人教版(2019版)必修第二册第五章第二节氮及其化合物的内容。本节内容主要包括:氮及氮的固定、一氧化氮和二氧化氮、氨和铵盐、硝酸、酸雨及其防治。教材编排思路与上一节相似,首先介绍氮元素在元素周期表中的位置、氮的原子结构知识,应用前一节掌握的研究非金属单质性质的基本思路预测氮的化学性质,渗透条件对化学反应的影响,引出自然界中氮循环及氮的固定对人类生存的重要意义。之后,根据物质类别研究氮的化合物,包括一氧化氮、二氧化氮、硝酸、氨和铵盐的化学性质。以工业合成氨、工业制硝酸的生产原理为载体,应用氧化还原反应原理,设计含氮化合物的转化,使学生认识到从一种原料转化成多种产品,路径之一是通过氧化还原反应改变主要元素的化合价,提升“变化观念”等学科核心素养。教材设置铵根离子的检验、实验室制取氨的实验活动,让学生根据氨、铵根离子的性质和反应,选择合适的试剂,设计检验或者制取物质的方案,提升其科学探究的能力。最后,教材编入“酸雨及其防治”内容以及“测定雨水的pH”的研究与实践活动,综合运用硫和氮及其化合物的相关知识,寻求证据参与社会性议题的讨论,分析硫酸工业、合成氨工业对社会发展的价值和对环境的影响,有意识地渗透资源合理利用和环境保护的意识。
本节教学情景素材非常丰富,如:“雷雨发庄稼”;氮的循环与氮的固定;工业合成氨、工业制硫酸(或硝酸);氮肥的生产与合理使用;氯气、氨气等泄漏的处理;酸雨的成因与防治;汽车尾气的处理等。教学内容共安排三个课时:第一课时为氮气与氮的固定,一氧化氮和二氧化氮,第二课时为氨和铵盐,第三课时为硝酸和酸雨及防治。
本课时为第三课时的内容,主要包括硝酸和酸雨及防治两部分。硝酸的主要包括 硝酸的物理性质、化学性质、用途等知识。其中硝酸的强氧化性既时本课时的教学难点,也时本节教学的难点,教学时可通过浓硝酸、浓硫酸分别与铜发生反应的比较加深理解,帮助记忆,突破难点。最后教材通过二氧化硫和二氧化氮对大气的污染,给自然环境、人类的正常生活和工农业生产带来的危害,介绍了酸雨的定义、形成及防治环境污染的方法等知识,通过“研究与实践”栏目介绍了酸雨的测定方法等。
教学目标
1.通过实验探究、讨论交流,了解硝酸的主要性质—酸性、不稳定性和强氧化性,并能从氧化还原反应角度分析反应原理,认识硝酸浓度不同其氧化性强弱不同、还原产物不同,知道硝酸是重要的化工原料。
2.通过阅读思考、查阅资料,从含氮物质的性质及转化的视角,了解酸雨的概念,知道酸雨形成的主要原因是二氧化氮和二氧化硫进入大气,酸雨会严重危害环境及防治方法,增强环境保护意识,培养社会责任感。
教学重、难点
重点:硝酸的不稳定性和强氧化性
难点:硝酸的强氧化性原理及应用
核心素养
科学探究与创新意识:通过对浓、稀硝酸与铜反应的实验探究,强化学生能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论,通过交流实验探究的成果,提出进 一步探究或改进实验的设想,培养创新能力。
证据推理与模型认知:通过学习硝酸的性质及原子守恒法、电子守恒法的分析应用,认识硝酸的强氧化性与浓度、反应条件、反应速率、还原产物等的关系,促进知识的系统化和结构化,初步形成氮及其化合物的转化认知模型。
科学态度与社会责任:通过学习酸雨的形成原因和防治,关注与化学有关的社会热点问题,认识环境保护和资源合理开发的重要性,树立可持续发展意识和绿色化学观念,勇于承担责任,积极参与有关化学问题的社会决策。
学情分析
硝酸已熟悉酸的通性,浓硫酸具有强氧化性,部分含氮物质(如单质、氧化物、氢化物、铵盐等)的性质及转化关系,有一定的实验设计和实验探究能力。但对氮及其化合物的认识还缺乏系统性和规律性,对硝酸强氧化性的原理分析及应用可能存在一定困难。
教学过程
教学环节
教学活动
设计意图
环节一、
情景导入
生活情境
【回顾1】氮元素有多种价态,每种价态可对应一种混合物,请完成下表内容。
【教师】投影表格,引导分析。
【学生】完成表格内容,展示交流:
氮的价态
-3
0
+1
+2
+3
+4
+5
物质举例
NH3
N2
N2O
NO
N2O3
NO2、N2O4
N2O5
性质特征
唯一碱性气体
稳定