2019-2020年高中化學(xué) 4.2《生產(chǎn)生活中的含氮化合物》示范教案 蘇教版必修1.doc

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2019-2020年高中化學(xué) 4.2生產(chǎn)生活中的含氮化合物示范教案 蘇教版必修1一、教學(xué)目標(biāo)的選擇與確立第一部份，氮氧化物的生產(chǎn)與轉(zhuǎn)化，把相關(guān)化學(xué)變化與自然現(xiàn)象結(jié)合在一起，把科學(xué)技術(shù)應(yīng)用與相應(yīng)的化學(xué)變化所導(dǎo)致的環(huán)境問題結(jié)合在一起。第二部分，氮肥的生產(chǎn)和使用，把化學(xué)技術(shù)的誕生源于人類的需要，呈現(xiàn)給學(xué)生。第三部分，硝酸的性質(zhì)，讓學(xué)生用所學(xué)知識，分析工業(yè)制備HNO3的解流程。上述有別于傳統(tǒng)教材的特色，能讓學(xué)生真切感受到，化學(xué)變化、化學(xué)技術(shù)，就在我們身邊，與我們的生活息息相關(guān)。1.知識技能部分。 下述各種轉(zhuǎn)化關(guān)系NH4+NH3N2NONO2HNO3教學(xué)難度不大。無需 做過多選擇，可以直接從傳統(tǒng)課程中移植過來。處理知識與技能教學(xué)的難度在于，新的課程標(biāo)準(zhǔn)的最高目標(biāo)，是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。因此，知識與技能的教學(xué)就不再是一個孤立的教學(xué)過程了。2.過程與方法部分。傳統(tǒng)的課程，一般是純化學(xué)性的實驗技能教學(xué)，主要依據(jù)化學(xué)原理，設(shè)計與完成一個實驗，包括儀器的選擇與安裝，按一個正確步驟完成即可。新的課程標(biāo)準(zhǔn)，則要求學(xué)生理解探究的科學(xué)意義，學(xué)習(xí)基本的探究方法，在這一過程中形成發(fā)現(xiàn)問題的能力與意識。教師可以結(jié)合幾個演示實驗，創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)情景，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行發(fā)現(xiàn)與解決問題。3.情感態(tài)度與價值觀部分。這一部分教材來源于生產(chǎn)生活中的實例，涉及人類選擇與使用化學(xué)技術(shù)的方法與態(tài)度。從課程標(biāo)準(zhǔn)看，這一部分最為寬泛，不易把握，是傳統(tǒng)化學(xué)課中所沒有的。無論是教師還是學(xué)生，都需要從頭學(xué)習(xí)。在四十五分鐘的短時間內(nèi)，考慮到教學(xué)的時空局限，可以利用多學(xué)科多視角，對相應(yīng)的化學(xué)技術(shù)進(jìn)行批判性討論。讓學(xué)生感受一個當(dāng)代社會的核心問題，化學(xué)技術(shù)的選擇與應(yīng)用，不是一個純化學(xué)問題。只有把人類社會可持續(xù)發(fā)展，納入人們的視野，才能保證化學(xué)技術(shù)向正確的方向發(fā)展。 一節(jié)課的時間是有限的，教師只能依據(jù)教材，有選擇地去達(dá)成課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，而不是面面俱到。按新課程標(biāo)準(zhǔn)，教學(xué)重點在于把教材與學(xué)生的學(xué)習(xí)、發(fā)展需要結(jié)合起來，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)的過程中，理解化學(xué)技術(shù)從誕生到走向完善，人類所面臨的種種艱難困苦，以及又克服這些難題而積累的智慧。二、教學(xué)目標(biāo) 1.知識技能部分。（1）了解氮及其重要化合物的主要性質(zhì)，認(rèn)識其在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對生態(tài)環(huán)境的影響。（2）知道工業(yè)生產(chǎn)硝酸的基本原理。（3）初步認(rèn)識噴泉實驗，與反應(yīng)的實驗原理與操作步驟。2.過程與方法部分。（1）由N的化合物性質(zhì)、轉(zhuǎn)化、應(yīng)用學(xué)習(xí)，進(jìn)而理解研究氮元素的化學(xué)意義。（2）通過噴泉實驗，與反應(yīng)的實驗探究，培養(yǎng)問題意識和解決問題的能力。3.情感態(tài)度與價值觀部分。討論氮氣及其化合物的各種應(yīng)用的科學(xué)價值，由此帶來的問題，克服與解決這些問題的途徑。培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。對教學(xué)目標(biāo)的后二個部分，教師可以根據(jù)個人的特長，學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行選擇。4.教學(xué)重點，氮的各種化合物的性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化，實驗基本技能。教學(xué)難點，噴泉實驗的工作原理，銅與硝酸反應(yīng)，裝置的選擇與操作過程。三、教學(xué)主要過程板書 第一課時 氮氧化物的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化1.問題情景初步介紹人類對、氮的化合物研究成果及應(yīng)用價值，由此而生產(chǎn)的環(huán)境問題（氮氧化物的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化）問題與探究氮元素在地球上主要以存在。非常穩(wěn)定，不易轉(zhuǎn)化為化合物。而動植物生長需要的是化合態(tài)的氮。在人類還無法將轉(zhuǎn)化為化合物之前，自然界如何實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)化呢？板書途徑一：雷雨發(fā)莊稼實驗探究濕潤的空氣在放電的條件下的反應(yīng) 板書結(jié)論：放電N2+O2=2NO2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO問題與討論如何證明NO2與H2O反應(yīng)的產(chǎn)物中有NO？板書途徑二：生物固氮板書途徑三：含氮礦物風(fēng)化。板書問題與討論（1）、指出上述各種途徑中氮元素是被氧化，還是被還原？（2）、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要大量氮肥（含氮化合物），上述途徑都不適合人工模擬生產(chǎn)氮肥。給出你的解釋。2.情景設(shè)計介紹人類各種工業(yè)活動，帶來的環(huán)境問題，氮肥生產(chǎn)、冶煉金屬、汽車行駛產(chǎn)生大量氧化物進(jìn)入大氣。由此產(chǎn)生的各種環(huán)境問題。背景知識汽車尾氣中氮氧化物的產(chǎn)生過程高溫N2+O2=2NO2NO+O2=2NO2汽車尾氣引發(fā)的光化學(xué)煙霧反應(yīng)2NO+O2=2NO2NO2=NO+OO+O2=O3O3和NO2均對人有強烈的刺激性作用。板書問題與討論（1）、環(huán)境問題是如何出現(xiàn)的？（2）、產(chǎn)生環(huán)境問題的根源是什么？（3）、克服環(huán)境問題有哪些途徑？上述問題的參考答案（1）、人類不當(dāng)使用科學(xué)技術(shù)的結(jié)果。（2）、極力追求商業(yè)利潤。（3）、治理，使用新技術(shù)，改變生活方式，環(huán)境意識教育。小結(jié)由上述討論，可知化學(xué)技術(shù)不是孤立的科學(xué)問題，其是否合理與安全使用，直接影響人類社會的發(fā)展的持續(xù)性。作業(yè)1.收集一試管氣體，倒置于水中。觀察水最終在試管上升的高度，占試管全長的比例。2.收集各一瓶，利用空氣、水和生石灰來吸收這兩瓶氣體。試寫出相應(yīng)的反應(yīng)式。 板書 第二課時 氮肥的生產(chǎn)和使用1.創(chuàng)設(shè)情景氮肥人工合成的途徑、原理、及氮肥對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的意義。高溫高壓 催化劑板書N2+3H2=2NH3NH3 +HCl=NH4Cl 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4板書問題與探究研究各種氮肥的性質(zhì)，并由此提出使用注意事項。實驗探究 1、用兩支玻棒分別蘸取濃氨水和濃鹽酸，把兩支玻棒靠近一些。觀察現(xiàn)象。 2、用兩支玻棒分別蘸取濃氨水和濃硫酸，把兩支玻棒靠近一些。觀察現(xiàn)象。板書證據(jù)與結(jié)論：氨氣易溶于水，溶于水顯堿性。氨水易揮發(fā)，不易運輸，但成本低。氨水應(yīng)在陰涼處保存。雨天、烈日下不宜施用氨態(tài)氮肥。鹽：固態(tài)，易分解，易溶于水，與堿反應(yīng)，產(chǎn)生而揮發(fā)。比易于保存和運輸，但成本更高。Cl-不被植物吸收，在土壤中積累，影響植物生長。不能在堿性土壤中使用，不能雨天使用。板書思考討論(1)、依據(jù)本單元所學(xué)知識，氮肥在農(nóng)業(yè)上的使用，有可能在哪些地域，什么時候產(chǎn)生環(huán)境問題，人類應(yīng)采取哪些應(yīng)對預(yù)案？(2)、同等質(zhì)量的氯化銨與硫酸銨，誰的肥效更高？如果你是一個農(nóng)場主，你會怎么選擇購買和使用氮肥？2.實驗探究噴泉實驗，(1).實驗裝置的工作原理？(2).溶液變紅色的原因？(3).噴泉的發(fā)生應(yīng)具備什么條件？板書思考討論（1）、圖4-15裝置，若去掉膠頭滴管，怎樣讓噴泉發(fā)生？（2）、實驗室制取，并用水吸收時，極易發(fā)生噴泉現(xiàn)象。如何防止這一現(xiàn)象的發(fā)生？ 3.板書實驗探究加熱分解NH4Cl晶體。板書 結(jié)論 NH4Cl=NH3+HCl思考討論 可以用加熱分解NH4Cl晶體的方法制取氨氣或氯化氫氣體嗎？4.板書實驗探究加熱NH4Cl與Ca(OH)2的固體混合物制取氨氣思考討論（1）此實驗的裝置與實驗室制取H2、O2、CO2等氣體中的哪一種裝置相同？（2）制取的氨氣中含有什么雜質(zhì)，怎樣除去這些雜質(zhì)？板書證據(jù)與結(jié)論2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3+2H2O該實驗與制氧氣相似，氨氣中含有水蒸氣，用堿石灰干燥。 作業(yè)（1）、依據(jù)NH3+H2O NH3H2O、NH3H2O NH4+OH- ，分析氨水中存在的微粒,使用常用儀器及選擇合適的試劑，檢測你的假設(shè)。（2）、有濃氨水、濃鹽酸、蒸餾水，儀器任選，比較濃氨水與稀氨水的揮發(fā)性的差別。板書 第三課時 硝酸的性質(zhì)創(chuàng)設(shè)情景是一種強氧化性的酸，絕大多數(shù)金屬及許多非金屬單質(zhì)能與硝酸反應(yīng).。板書濃： C+4HNO3=CO2+4NO2+2H2O 一般生成氣體。板書?。?一般生成氣體。另外，見光或加熱也會分解釋放出氣體。4HNO3=4NO2+ O2+2H2O板書問題與探究依據(jù)你所學(xué)的知識，選擇不同的試劑和裝置，在實驗室中分別制備與，并比較各自的優(yōu)缺點。板書 證據(jù)與結(jié)論（1）適用：固液氣體。方法最為簡便。后者反應(yīng)更劇烈，應(yīng)對濃硝酸的滴加予以控制。（2）C+4HNO3=CO2+4NO2+2H2O 4HNO3=4NO2+ O2+2H2O 適用：固液 氣體。方法較為繁鎖，且產(chǎn)物中有雜質(zhì)氣體。板書實驗探究依據(jù)以上成果設(shè)計一套完整的裝置，一次完成制取與收集純凈的NO和NO2各一瓶。板書證據(jù)與結(jié)論（1）用濃硫酸干燥NO2，用向上排氣法收集NO2。（2）3NO2+H2O=2HNO3+NO用濃硫酸干燥NO，用排水法收集NO2。（3）4NO+3O2+4NaOH=4NaNO32H2O尾氣吸收思考討論（1）. 利用氧化還原反應(yīng)知識分析下述反應(yīng)中的作用。C+4HNO3=CO2+4NO2+2H2O（2）.分析下述反應(yīng)，指出濃與稀的氧化性強弱差異，與分子得電子數(shù)有何關(guān)系? 板書 結(jié)論（1）在中，硝酸只表現(xiàn)為強氧化性。在中，硝酸既顯為強氧化性又顯酸性。（2）濃硝酸與銅反應(yīng)更劇烈，顯示出更強的氧化性。一個稀硝酸分子得電子更多，這說明得電子的多少與硝酸的氧化性無關(guān)。作業(yè)（1）、完成工業(yè)生產(chǎn)流程途中的化學(xué)反應(yīng)式。對照此圖，分析生產(chǎn)中的尾氣是如何形成的，有哪些有害成分，可用什么試劑吸收？（2）、計算每一噸液氨，可氧化制得多少噸960/0的商品硝酸？【教學(xué)反思】學(xué)生心里都有很強的好奇心和探索未知世界的熱情。新課程的教學(xué)關(guān)鍵，是教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)利于學(xué)生探索、求新的教學(xué)情境，為學(xué)生提供發(fā)現(xiàn)問題和探索規(guī)律的機(jī)會，讓學(xué)生在主動求知的過程得以快速成長。