2024年高中化學(xué) 第3章 自然界中的元素 第2節(jié) 氮的循環(huán) 第3課時(shí) 硝酸 人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)和環(huán)境的影響教案 魯科版必修1

2024年高中化學(xué)第3章自然界中的元素第2節(jié)氮的循環(huán)第3課時(shí)硝酸人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)和環(huán)境的影響教案魯科版必修1授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容2024年高中化學(xué)第3章自然界中的元素，第2節(jié)氮的循環(huán)，第3課時(shí)硝酸，人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)和環(huán)境的影響教案，依據(jù)魯科版必修1教材內(nèi)容，主要涵蓋以下方面：

1.硝酸的制備方法及其化學(xué)性質(zhì)；

2.氮氧化物在大氣中的轉(zhuǎn)化過(guò)程及其對(duì)環(huán)境的影響；

3.人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)的擾動(dòng)，如農(nóng)業(yè)、工業(yè)、交通等領(lǐng)域產(chǎn)生的氮氧化物排放；

4.案例分析：探討我國(guó)硝酸工業(yè)發(fā)展對(duì)環(huán)境的影響及應(yīng)對(duì)措施；

5.結(jié)合氮循環(huán)過(guò)程，討論如何實(shí)現(xiàn)氮資源的高效利用和環(huán)境保護(hù)。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生掌握硝酸及相關(guān)氮化物的化學(xué)性質(zhì)與制備方法，提升科學(xué)探究能力和實(shí)驗(yàn)操作技能。強(qiáng)化學(xué)生對(duì)氮循環(huán)過(guò)程的理解，提高生態(tài)環(huán)境意識(shí)，認(rèn)識(shí)人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)的影響，培養(yǎng)其社會(huì)責(zé)任感和可持續(xù)發(fā)展觀念。通過(guò)案例分析，提升學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，促進(jìn)科學(xué)思維與創(chuàng)新意識(shí)的養(yǎng)成。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：硝酸的性質(zhì)與制備，氮循環(huán)中人類(lèi)活動(dòng)的影響，氮資源的高效利用與環(huán)境保護(hù)。

難點(diǎn)：硝酸制備過(guò)程中化學(xué)反應(yīng)原理的理解，氮循環(huán)復(fù)雜過(guò)程的理解，人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)影響的具體案例分析。

解決辦法：

1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示與分組討論，加深學(xué)生對(duì)硝酸性質(zhì)與制備過(guò)程的理解，突破化學(xué)反應(yīng)原理的難點(diǎn)。

2.利用圖表、動(dòng)畫(huà)等教學(xué)資源，形象展示氮循環(huán)過(guò)程，幫助學(xué)生克服理解難點(diǎn)。

3.結(jié)合實(shí)際案例，引導(dǎo)學(xué)生分析人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)的影響，提供解決策略，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際問(wèn)題解決能力。

4.組織課堂討論，鼓勵(lì)學(xué)生提出氮資源高效利用和環(huán)境保護(hù)的措施，強(qiáng)化知識(shí)點(diǎn)在實(shí)際生活中的應(yīng)用。教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法：

(1)講授法：系統(tǒng)講解硝酸的性質(zhì)、制備及氮循環(huán)相關(guān)知識(shí)，確保學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論；

(2)討論法：針對(duì)人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)影響的問(wèn)題展開(kāi)課堂討論，激發(fā)學(xué)生思考與探究；

(3)實(shí)驗(yàn)法：設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，加深對(duì)硝酸制備和性質(zhì)的理解。

2.教學(xué)手段：

(1)多媒體設(shè)備：運(yùn)用PPT、視頻等展示氮循環(huán)過(guò)程、硝酸制備實(shí)驗(yàn)操作等，增強(qiáng)直觀感受；

(2)教學(xué)軟件：利用化學(xué)教學(xué)軟件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)原理的認(rèn)識(shí)；

(3)網(wǎng)絡(luò)資源：引導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)資料，拓寬知識(shí)面，提高學(xué)生的信息素養(yǎng)。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

-創(chuàng)設(shè)情境：通過(guò)展示農(nóng)田中作物生長(zhǎng)的照片，提出問(wèn)題：“為什么農(nóng)田中需要施用氮肥？”引導(dǎo)學(xué)生思考氮在自然界中的循環(huán)和作用。

-提出問(wèn)題：氮在自然界中是如何循環(huán)的？人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)有哪些影響？

2.講授新課（20分鐘）

-硝酸的制備與性質(zhì)：介紹硝酸的實(shí)驗(yàn)室制備方法和工業(yè)制備過(guò)程，講解硝酸的化學(xué)性質(zhì)，強(qiáng)調(diào)安全操作注意事項(xiàng)。

-氮循環(huán)中的人類(lèi)活動(dòng)影響：分析農(nóng)業(yè)、工業(yè)和交通等領(lǐng)域產(chǎn)生的氮氧化物排放，探討其對(duì)環(huán)境的影響。

-硝酸在氮循環(huán)中的作用：闡述硝酸在氮循環(huán)中的地位和作用，以及人類(lèi)活動(dòng)對(duì)硝酸形成和轉(zhuǎn)化過(guò)程的影響。

3.鞏固練習(xí)（10分鐘）

-列舉硝酸的應(yīng)用領(lǐng)域，讓學(xué)生舉例說(shuō)明硝酸在生活中的應(yīng)用。

-小組討論：分組討論如何減少人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)的負(fù)面影響，提出具體措施。

4.課堂提問(wèn)（5分鐘）

-提問(wèn)學(xué)生關(guān)于硝酸制備和性質(zhì)的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，檢查學(xué)生對(duì)新知識(shí)的掌握情況。

-針對(duì)氮循環(huán)中人類(lèi)活動(dòng)的影響，邀請(qǐng)學(xué)生分享自己的見(jiàn)解和思考。

5.實(shí)驗(yàn)演示與操作（5分鐘）

-實(shí)驗(yàn)演示：現(xiàn)場(chǎng)演示硝酸的制備過(guò)程，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)操作技巧和安全事項(xiàng)。

-學(xué)生操作：指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的硝酸制備實(shí)驗(yàn)，鞏固理論知識(shí)。

6.案例分析（5分鐘）

-展示我國(guó)硝酸工業(yè)發(fā)展對(duì)環(huán)境影響的案例，引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題并提出解決策略。

-討論如何實(shí)現(xiàn)氮資源的高效利用和環(huán)境保護(hù)，提升學(xué)生的生態(tài)環(huán)境意識(shí)。

7.總結(jié)與反思（5分鐘）

-教師總結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)知識(shí)，強(qiáng)調(diào)氮循環(huán)與人類(lèi)活動(dòng)的關(guān)系。

-學(xué)生分享學(xué)習(xí)收獲，提出自己在學(xué)習(xí)過(guò)程中的疑問(wèn)和困惑。

8.布置作業(yè)（5分鐘）

-設(shè)計(jì)與氮循環(huán)和硝酸相關(guān)的思考題，要求學(xué)生在課后查找資料，深入思考。

-布置實(shí)踐性作業(yè)，鼓勵(lì)學(xué)生在家中觀察和記錄與氮循環(huán)相關(guān)的事物。

教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)注重師生互動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)他們主動(dòng)探究和解決問(wèn)題。通過(guò)創(chuàng)新的教學(xué)方法，如實(shí)驗(yàn)操作、案例分析等，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和核心素養(yǎng)，培養(yǎng)他們的生態(tài)環(huán)境意識(shí)和可持續(xù)發(fā)展觀念。整個(gè)教學(xué)過(guò)程緊扣重難點(diǎn)，確保學(xué)生在45分鐘內(nèi)充分理解和掌握新知識(shí)。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-推薦閱讀：與本節(jié)課相關(guān)的化學(xué)期刊、科普文章，深入了解硝酸工業(yè)的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì)。

-視頻資料：收集有關(guān)氮循環(huán)、硝酸制備及環(huán)境保護(hù)方面的教學(xué)視頻，幫助學(xué)生更直觀地理解知識(shí)點(diǎn)。

-實(shí)踐活動(dòng)：組織學(xué)生參觀化工廠或農(nóng)業(yè)試驗(yàn)基地，了解硝酸在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

2.拓展建議：

-鼓勵(lì)學(xué)生查閱相關(guān)書(shū)籍和資料，深入研究硝酸在化學(xué)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的作用及影響。

-引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注時(shí)事新聞，了解我國(guó)在氮循環(huán)和環(huán)境保護(hù)方面的政策、措施及成效。

-建議學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí)，思考如何在自己的生活中實(shí)踐氮資源的高效利用和環(huán)境保護(hù)，撰寫(xiě)實(shí)踐報(bào)告或心得體會(huì)。

-鼓勵(lì)學(xué)生參與課堂討論，分享自己的學(xué)習(xí)心得和拓展成果，提高課堂互動(dòng)效果。重點(diǎn)題型整理1.簡(jiǎn)答題：請(qǐng)簡(jiǎn)述硝酸制備的實(shí)驗(yàn)室方法和工業(yè)方法，并說(shuō)明其化學(xué)性質(zhì)。

答案：

實(shí)驗(yàn)室方法：通過(guò)硝酸銀與鹽酸反應(yīng)制備硝酸。

工業(yè)方法：氨氧化法，即將氨氣與空氣中的氧氣在高溫下反應(yīng)生成氮氧化物，再與水反應(yīng)生成硝酸。

化學(xué)性質(zhì)：硝酸具有強(qiáng)氧化性、腐蝕性，能與許多金屬和非金屬發(fā)生反應(yīng)。

2.計(jì)算題：假設(shè)某農(nóng)田中需要施用100kg的氮肥，若選用硝酸作為氮源，請(qǐng)計(jì)算所需硝酸的質(zhì)量（假設(shè)硝酸含氮量為0.35）。

答案：

硝酸含氮量為0.35，即100kg硝酸中含有35kg氮。

根據(jù)農(nóng)田需氮量，所需硝酸質(zhì)量為：100kg/0.35≈285.71kg

3.分析題：分析人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)的影響，并提出減少氮氧化物排放的措施。

答案：

影響：人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的氮氧化物排放加劇了大氣污染，導(dǎo)致酸雨、光化學(xué)煙霧等問(wèn)題，影響生態(tài)環(huán)境。

措施：優(yōu)化農(nóng)業(yè)施肥結(jié)構(gòu)，減少過(guò)量施用氮肥；工業(yè)排放控制，采用脫硝技術(shù)；提高能源利用效率，減少交通排放。

4.論述題：請(qǐng)論述硝酸在氮循環(huán)中的作用及其對(duì)環(huán)境的影響。

答案：

作用：硝酸是氮循環(huán)中的重要組成部分，可以作為植物生長(zhǎng)的氮源，同時(shí)參與大氣、水體和土壤中的氮循環(huán)過(guò)程。

影響：過(guò)量硝酸會(huì)導(dǎo)致土壤和水體污染，影響生態(tài)系統(tǒng)平衡；硝酸氣溶膠的排放會(huì)加劇大氣污染，造成酸雨等問(wèn)題。

5.應(yīng)用題：請(qǐng)結(jié)合實(shí)際，說(shuō)明如何利用硝酸制備過(guò)程中的副產(chǎn)品氧化亞氮（N2O）。

答案：

氧化亞氮是一種重要的工業(yè)化學(xué)品，可用于以下領(lǐng)域：

-作為氧化劑，用于合成染料、醫(yī)藥等有機(jī)化合物；

-在半導(dǎo)體制造中，用作等離子體蝕刻氣體；

-作為火箭推進(jìn)劑中的氧化劑成分；

-在汽車(chē)排放控制系統(tǒng)中，用于減少氮氧化物排放。教學(xué)反思與總結(jié)在本節(jié)課的教學(xué)過(guò)程中，我采用了講授法、討論法、實(shí)驗(yàn)法等多種教學(xué)方法，旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助他們更好地理解和掌握硝酸及氮循環(huán)相關(guān)知識(shí)。從整個(gè)教學(xué)過(guò)程來(lái)看，以下方面值得反思：

1.教學(xué)方法的選擇與運(yùn)用：在講授新課環(huán)節(jié)，我注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示和案例分析，讓學(xué)生對(duì)硝酸制備和性質(zhì)有了更直觀的認(rèn)識(shí)。但在鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握仍不夠扎實(shí)，今后需加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的個(gè)別輔導(dǎo)，提高他們的學(xué)習(xí)效果。

2.課堂提問(wèn)與互動(dòng)：在課堂提問(wèn)環(huán)節(jié)，我注意到學(xué)生們的參與度較高，能夠積極回答問(wèn)題。但在提問(wèn)過(guò)程中，部分問(wèn)題的設(shè)置不夠精準(zhǔn)，未能很好地引導(dǎo)學(xué)生深入思考。今后，我需在提問(wèn)設(shè)計(jì)上多下功夫，提高問(wèn)題的針對(duì)性和啟發(fā)性。

3.教學(xué)管理：在課堂組織方面，我努力營(yíng)造輕松、和諧的學(xué)習(xí)氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與討論和實(shí)驗(yàn)操作。然而，在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，部分學(xué)生的操作不夠規(guī)范，存在安全隱患。為此，我將在今后的教學(xué)中加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)安全教育，提高學(xué)生的安全意識(shí)。

教學(xué)總結(jié)：

1.學(xué)生在知識(shí)、技能方面的收獲：通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握了硝酸的性質(zhì)、制備方法及其在氮循環(huán)中的作用，提高了化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能。

2.情感態(tài)度方面的進(jìn)步：學(xué)生在課堂討論和實(shí)驗(yàn)操作中表現(xiàn)出較高的積極性，對(duì)環(huán)境保護(hù)有了更深刻的認(rèn)