2019-2020学年高中化学人教版（2019）必修第二册教案：5．2 氮及其化合物

2019-2020学年高中化学人教版（2019）必修第二册教案：5．2氮及其化合物授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间设计意图本节课为高中化学人教版必修第二册的5.2节，以“氮及其化合物”为主题，旨在让学生掌握氮族元素的基本性质和常见化合物的制备、性质及用途。通过讲解氨、硝酸、硝酸盐等典型化合物，使学生了解氮在生物、环境及工业等领域的重要作用，培养其观察、思考、实践能力，为后续学习打下坚实基础。教学内容与课本紧密关联，注重理论与实践相结合，提高学生的学科素养。核心素养目标教学难点与重点1.教学重点

①氮及其重要化合物的性质与变化规律；

②氮循环在生态环境中的作用及人类活动对其影响；

③掌握氨的制备方法及其在工业中的应用；

④理解硝酸盐的性质和用途。

2.教学难点

①氮氧化物对环境的影响及其控制策略；

②氨的实验室制备与安全操作；

③硝酸的性质与硝化反应机理；

④氮及其化合物在农业生产中的应用。教学资源-软件资源：化学模拟软件，用于演示氮及其化合物的分子结构与反应过程；

-硬件资源：实验室设备，包括氨的制备装置、气体收集装置、滴定仪器等；

-课程平台：学校教学管理系统，用于发布预习资料、作业和拓展阅读；

-信息化资源：数字图书馆资源，提供相关化学期刊和书籍供学生查阅；

-教学手段：多媒体教学，展示化学反应动画和实际操作视频；小组合作学习，促进学生讨论与交流。教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：通过展示氨气在生活中的应用，如肥料生产、清洁剂制造等，引发学生对氮及其化合物的好奇。

-回顾旧知：简短回顾上一节中学习的元素周期律，特别是氮族元素的位置和共性。

2.新课呈现（约35分钟）

-讲解新知：详细讲解氮及其化合物的基本性质，包括氨的制备方法、氮氧化物的影响、硝酸盐的用途等。

-举例说明：通过氨气制备实验视频、氮氧化物对环境的影响案例等，使理论知识具体化。

-互动探究：组织学生进行小组讨论，探讨氨气在农业中的优缺点，以及如何减少氮氧化物排放。

3.巩固练习（约10分钟）

-学生活动：学生在教师的指导下进行氨气制备的实验操作，观察并记录实验现象。

-教师指导：在实验过程中，教师巡回指导，解答学生的疑问，确保实验安全，引导学生从实验中总结氮及其化合物的性质。

4.课堂小结（约5分钟）

-教师引导学生总结本节课学习的氮及其化合物的性质、制备和应用。

-提醒学生注意氮在环境中的循环及其对生态的影响。

5.作业布置（约5分钟）

-布置与课堂内容相关的习题，巩固学生对氮及其化合物的理解。

-推荐拓展阅读资料，鼓励学生在课后深入探究氮及其化合物的相关知识。教学资源拓展1.拓展资源：

-《化学与环境》相关章节，了解氮氧化物对大气和水体环境的影响，以及相关的环境保护措施。

-《工业化学》中关于氨的工业制备方法、应用及安全操作的详细介绍。

-《化学与生活》中氮及其化合物在农业、医药、食品等领域的实际应用案例。

-科普文章和视频，介绍氮循环在自然界中的作用及其对生态平衡的重要性。

2.拓展建议：

-鼓励学生访问学校图书馆，查阅与氮及其化合物相关的化学期刊，深入理解最新的研究成果和技术进展。

-组织学生参加化学兴趣小组，进行小型的研究项目，如调查当地农田氮肥使用情况及其对环境的影响。

-利用学校实验室资源，开展氮及其化合物相关的小实验，如测定土壤中的氮含量，加深对氮循环的理解。

-建议学生关注环保相关的社会新闻，了解氮氧化物排放控制政策，培养学生的社会责任感。

-推荐学生观看与氮及其化合物相关的科教视频，如氮循环过程、氨的工业制备等，增加知识的直观感受。

-鼓励学生通过家庭小实验，如制作简易的氮肥，体会化学知识在生活中的应用，提高学习的实践性。课后作业1.解释氨的实验室制备原理，并简述在工业上如何通过哈柏-博世工艺制备氨。

答案：氨的实验室制备通常采用氯化铵与氢氧化钙反应生成氨气。工业上，哈柏-博世工艺是一种高温高压下将氮气与氢气转化为氨的方法，反应式为：

\[\text{N}_2+3\text{H}_2\xrightarrow{\text{催化剂},\text{高温高压}}2\text{NH}_3\]

2.描述氮氧化物（NOx）对环境的影响，并提出一种减少NOx排放的方法。

答案：氮氧化物（NOx）会导致酸雨、光化学烟雾和大气污染。减少NOx排放的方法包括使用催化还原技术（SCR）在汽车尾气处理中，或者改进燃烧工艺以降低排放。

3.写出氨水与硝酸反应生成硝酸铵的化学方程式，并说明为什么这个反应会放热。

答案：氨水与硝酸反应生成硝酸铵的化学方程式为：

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

这个反应放热是因为生成硝酸铵时，氨分子中的孤对电子与硝酸中的氢离子形成了较强的离子键，释放了能量。

4.解释为什么硝酸盐在高温下可能爆炸，并简述在实验室中如何安全处理硝酸盐。

答案：硝酸盐在高温下可能爆炸，因为它们在分解时会产生大量气体，导致压力迅速增加。在实验室中，应避免将硝酸盐暴露在高温下，避免与易燃物质混合，操作时应戴防护眼镜和手套，并在通风良好的环境中进行。

5.计算以下反应的化学计量数：若用0.500mol的氨气与足量氧气反应，计算理论上可以生成多少摩尔的NO。

答案：氨气与氧气反应生成NO和水的化学方程式为：

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

根据化学方程式，1摩尔氨气可以生成1摩尔NO。因此，0.500mol的氨气可以生成0.500mol的NO。内容逻辑关系①氮及其化合物的性质与变化规律：

-重点知识点：氮的电子排布，氮族元素的共性，氨的酸性、碱性及中性。

-关键词：氮氧化物、氨、硝酸盐、氮循环。

-重点句：氮氧化物是大气污染的主要成分之一；氨是重要的化工原料，也是植物生长必需的氮源。

②氮及其化合物的制备与反应原理：

-重点知识点：哈柏-博世工艺，氨的实验室制备，硝酸的制备，硝化反应。

-关键词：哈柏-博世工艺、催化、硝化、还原。

-重点句：工业上通过高温高压的哈柏-博世工艺大规模制备氨；硝酸通过氨的氧化反应获得。

③氮及其化合物在环境与生活中的应用与影响：

-重点知识点：氮肥的使用，氮氧化物对环境的影响，硝酸盐在食品工业中的应用。

-关键词：氮肥、环保、硝酸盐、食品添加剂。

-重点句：合理使用氮肥能提高农作物产量，过量使用则会造成土壤退化和水体富营养化；控制氮氧化物排放是保护环境的重要措施。教学反思与总结在教学过程中，我尝试通过生活实例引入氮及其化合物的概念，激发学生的兴趣，效果还不错。但在新课呈现环节，我发现自己在讲解氮氧化物对环境的影响时，可能过于侧重理论知识，没有提供足够的实际案例，导致学生理解不够深刻。今后我需要在这个方面加强，结合更多实际例子，让学生更直观地感受化学与环境的关系。

在互动探究环节，小组讨论进行得比较顺利，学生们能够积极参与，提出自己的看法。但在实验操作巩固练习中，我发现部分学生对实验步骤掌握不够熟练，安全意识也有待提高。因此，我计划在今后的教学中，增加实验操作的模拟训练，加强实验安全教育。

对于教学效果，我觉得学生在知识掌握方面表现良好，能够理解氮及其化合物的基本性质和制备原理。在技能方面，通过实验操作，学生的动手能力得到了锻炼。在情感态度方面，学生对化学在生活中的应用有了更深的认识，环保意识也有所提高。

然而，教学中仍存在一些不足。首先，部分学生对氮肥使用对环境影响的认知不够全面，需要我在教学中进一步强调。其次，对于氮及其化合物的计算题，学生们的解题速度和准确率有待提高，我打算在课后辅导中加强这方面的训练。

针对这些问题，我计划采取以下改进措施：

1.丰富教学手段，引入更多实际案例，帮助学生更好地理解理论知识。

2.加强实验操作训练，提高学生的实验技能和安全意识。

3.组织课后习题辅导，针对学生的薄弱环节进行有针对性的指导。

4.鼓励学生在生活中观察和思考化学现象，提高其学科素养。课堂在教学过程中，我通过以下方式进行课堂评价：

1.提问：在讲解氮及其化合物的性质与制备原理时，我设计了一系列问题，以了解学生对知识点的掌握情况。通过学生的回答，我发现大部分同学能够理解并回答出氮氧化物对环境的影响、氨的实验室制备方法等问题。对于回答不完整或错误的学生，我及时进行了引导和纠正。

2.观察：在实验操作巩固练习环节，我密切观察学生的操作过程，了解他们在实验技能和安全意识方面的表现。观察发现，大部分学生能够按照实验步骤进行操作，但仍有部分学生在安全防护方面存在问题。针对这些问题，我及时进行了指正和强调。

3.测试：在课堂小结环节，我设计了一份简短的测试，旨在检验学生对本节课知识点的掌握程度。测试结果显示，大部分学生能够正确回答氮及其化合物的性质、制备和应用等问题，但也有部分学生在计算题上存在困难。

作业评价：

我对学生的作业进行了认真批改和点评，以下是作业评价的几个方面：

1.及时反馈：在批改作业过程中，我及时发现了学生在知识掌握上的薄弱环节，如氮肥使用的环境影响、氮及其化合