2024-2025学年新教材高中化学 第五章 化工生产中的重要非金属元素 2 第3课时 硝酸 酸雨及防治教学实录 新人教版必修第二册

2024-2025学年新教材高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素2第3课时硝酸酸雨及防治教学实录新人教版必修第二册科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2024-2025学年新教材高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素2第3课时硝酸酸雨及防治教学实录新人教版必修第二册教材分析2024-2025学年新教材高中化学第五章“化工生产中的重要非金属元素2”第3课时“硝酸酸雨及防治”教学实录，新人教版必修第二册。本节课围绕硝酸的生产和应用展开，重点讲解硝酸的性质、制备工艺及其在化工生产中的作用，同时探讨酸雨的成因、危害及防治措施，旨在培养学生对化学知识的综合运用能力。核心素养目标培养学生化学科学探究能力，通过实验探究硝酸的性质和制备过程，提高学生的实验操作技能和科学思维能力。增强学生环境保护意识，通过学习酸雨的成因和防治方法，引导学生理解化学与环境保护的关系，培养社会责任感。提升学生的科学素养，通过分析硝酸在化工生产中的应用，使学生认识到化学在现代社会中的重要作用。教学难点与重点1.教学重点

-硝酸的性质：重点讲解硝酸的酸性、氧化性和还原性，以及其在水溶液中的电离情况，例如通过实验展示硝酸与金属、酸碱的反应。

-硝酸的制备：强调硝酸的工业制备方法，包括氨氧化法，讲解氨在催化剂作用下与氧气反应生成一氧化氮，随后氧化为一氧化二氮，再与水反应生成硝酸的过程。

2.教学难点

-酸雨的成因：难点在于理解氮氧化物和硫氧化物在大气中的转化过程，以及它们如何与水蒸气结合形成酸性物质。

-防治酸雨的措施：难点在于分析不同防治方法的原理和适用性，如使用低硫燃料、脱硫技术、氮氧化物选择性催化还原技术等。

-学生在学习过程中可能难以理解硝酸的性质与其在化工生产中的应用之间的联系，需要通过实例讲解硝酸在不同领域的应用，如农业、医药、军事等，帮助学生建立知识间的联系。教学方法与策略1.采用讲授法结合实验演示，清晰讲解硝酸的性质和制备过程，通过实际操作加深学生理解。

2.组织小组讨论，让学生分析酸雨的成因和防治措施，培养批判性思维和团队合作能力。

3.利用多媒体展示硝酸在不同领域的应用案例，增强学生的直观感受和知识迁移能力。

4.设计角色扮演活动，让学生模拟化工生产场景，体验硝酸生产过程中的关键步骤。教学过程一、导入新课

（教师）同学们，大家好！今天我们来学习新的一课——《硝酸酸雨及防治》。首先，让我们回顾一下上节课的内容，了解硝酸的基本性质。接下来，我们将深入探讨硝酸在化工生产中的应用，以及酸雨的成因和防治方法。

二、硝酸的性质与应用

（教师）同学们，硝酸是一种重要的化工原料，广泛应用于化肥、炸药、染料等领域。那么，硝酸有哪些性质呢？

（学生）硝酸具有强氧化性、酸性和还原性。

（教师）很好，硝酸的性质确实包括这三点。接下来，我们通过一个实验来观察硝酸与金属的反应，进一步了解其氧化性。

（教师）请同学们注意观察，我将向装有铜片的试管中加入硝酸，观察并记录反应现象。

（学生）我看到了铜片表面有气泡产生，溶液逐渐变为蓝色。

（教师）这是硝酸与铜反应生成硝酸铜和氮氧化物的现象，证明了硝酸的氧化性。现在，让我们来探讨硝酸在化工生产中的应用。

（教师）硝酸在农业上用作化肥，可以促进植物生长；在医药上，硝酸可用于制备药物；在军事上，硝酸是制造炸药的重要原料。

三、硝酸的制备

（教师）同学们，了解了硝酸的性质和应用后，我们再来探究硝酸的制备方法。目前工业上主要采用氨氧化法。

（教师）请同学们跟随我的演示，观察氨氧化法的基本步骤。

（教师）首先，将氨气与空气混合，然后在催化剂的作用下进行氧化反应，生成一氧化氮。

（学生）我看到了催化剂上有一层黑色的物质，这是反应生成的氧化铜。

（教师）是的，这就是催化剂的作用。接下来，一氧化氮会进一步氧化成二氧化氮。

（教师）然后，将二氧化氮与水反应，生成硝酸。

（学生）我明白了，硝酸的制备过程包括氨氧化、氧化和反应三个步骤。

四、酸雨的成因与防治

（教师）同学们，除了硝酸，还有哪些因素会导致酸雨呢？

（学生）还有硫氧化物和氮氧化物。

（教师）非常好，酸雨的成因主要包括硫氧化物和氮氧化物的排放。接下来，我们讨论一下酸雨的防治方法。

（教师）请同学们分组讨论，分析以下几种防治方法的原理和适用性：使用低硫燃料、脱硫技术、氮氧化物选择性催化还原技术。

（学生）我们小组认为，使用低硫燃料可以减少硫氧化物的排放；脱硫技术可以去除工业废气中的硫氧化物；氮氧化物选择性催化还原技术可以有效降低氮氧化物的排放。

五、课堂小结

（教师）同学们，今天我们学习了硝酸的性质、制备和应用，以及酸雨的成因和防治方法。希望大家通过这节课的学习，能够对化工生产中的重要非金属元素有更深入的了解。

（学生）我明白了，硝酸在化工生产中具有重要作用，同时，我们也应该关注环境保护，减少酸雨的排放。

六、课后作业

（教师）为了巩固今天所学的知识，请同学们完成以下作业：

1.查阅资料，了解硝酸在生活中的其他应用。

2.思考如何在实际生活中减少酸雨的排放。教学资源拓展1.拓展资源

-硝酸的工业生产流程图：提供详细的氨氧化法制备硝酸的流程图，包括原料、反应步骤、催化剂、设备等，帮助学生理解硝酸生产的复杂性。

-硝酸性质实验视频：收集硝酸与不同物质反应的实验视频，如硝酸与铜、铁、锌等金属的反应，以及硝酸与碱的反应，增强学生的直观学习体验。

-酸雨监测数据：收集不同地区和时间的酸雨监测数据，让学生了解酸雨的分布情况和变化趋势。

-环保法规和政策：介绍与酸雨防治相关的环保法规和政策，如《大气污染防治法》、《酸雨和二氧化硫污染防治“十一五”规划》等，让学生了解国家在环境保护方面的努力。

2.拓展建议

-组织学生进行实地考察：安排学生参观当地的化工厂，了解硝酸的制备过程和环境保护措施，将理论知识与实际生产相结合。

-开展小组研究项目：让学生分组研究硝酸在不同领域的应用，如农业、医药、环保等，培养学生的研究能力和团队合作精神。

-设计环保科普宣传册：引导学生设计关于酸雨防治的科普宣传册，通过图文并茂的方式向公众传达环保知识，提高学生的社会责任感。

-组织学生参与社区清洁活动：鼓励学生参与社区清洁活动，如植树造林、垃圾分类等，将环保理念融入日常生活。

-利用网络资源进行自主学习：推荐学生利用网络资源，如在线课程、学术论文等，拓宽知识面，提高自主学习能力。

-邀请环保专家进行讲座：邀请环保专家来校进行讲座，让学生了解酸雨防治的最新技术和政策，激发学生的学习兴趣。

-开展环保创意比赛：组织学生参加环保创意比赛，鼓励学生提出创新的环保解决方案，培养学生的创新思维和解决问题的能力。板书设计①硝酸的化学性质

-酸性：强酸，溶液电离完全

-氧化性：与金属反应生成盐和气体

-还原性：在特定条件下还原成氮气或一氧化氮

②硝酸的制备

-工业方法：氨氧化法

-原料：氨气、空气、水

-催化剂：铂或氧化铜

-反应步骤：氨氧化、氧化、吸收

③硝酸的应用

-农业用途：化肥（硝酸盐）

-医药用途：药物合成

-军事用途：炸药制造

④酸雨的成因

-氮氧化物排放：汽车尾气、工业排放

-硫氧化物排放：燃烧化石燃料

⑤酸雨的防治

-使用低硫燃料

-脱硫技术

-氮氧化物选择性催化还原技术

⑥环境保护法规

-大气污染防治法

-酸雨和二氧化硫污染防治“十一五”规划课堂1.课堂评价

（1）提问与反馈

在课堂教学中，我将通过提问来检验学生对硝酸性质、制备和应用的理解。例如，我会问：“硝酸与金属反应时，为什么会产生气泡？”通过学生的回答，我可以评估他们对反应机制的理解程度。对于回答正确的学生，我会给予肯定和鼓励；对于回答不准确的学生，我会耐心解释并引导他们理解正确的答案。

（2）观察学生参与度

我会注意观察学生在课堂上的参与度，包括他们是否积极参与讨论、是否能够独立思考问题、是否能够正确操作实验设备等。通过这些观察，我可以了解学生的课堂表现，并及时调整教学策略。

（3）小组讨论评价

在小组讨论环节，我会观察每个学生的贡献，包括他们是否能够提出有建设性的意见、是否能够倾听他人的观点、是否能够有效地沟通等。这些评价可以帮助我了解学生的团队协作能力和沟通技巧。

（4）实验操作评价

对于实验操作，我会评估学生的实验技能，包括他们是否能够按照实验步骤正确操作、是否能够安全使用实验设备、是否能够准确记录实验数据等。

（5）课堂测试

为了更全面地评价学生的学习情况，我会定期进行课堂测试，包括选择题、填空题和简答题。这些测试可以帮助我了解学生对知识的掌握程度，并及时发现学习上的薄弱环节。

2.作业评价

（1）作业批改

对于学生的作业，我会进行详细的批改，包括检查答案的正确性、书写规范性和解题思路的合理性。对于作业中的错误，我会耐心地指出并解释正确的解题方法。

（2）反馈与鼓励

在批改作业的过程中，我会及时给予学生反馈，无论是表扬他们的优点还是指出他们的不足。对于表现良好的学生，我会给予积极的鼓励，以增强他们的学习动力；对于存在问题的学生，我会提供具体的改进建议。

（3）作业展示与讨论

在课堂上，我会选择一些具有代表性的作业进行展示和讨论，让学生了解不同的解题思路和方法。这不仅可以提高学生的解题能力，还可以促进他们之间的交流和学习。

（4）定期回顾与总结

为了确保学生对知识的长期记忆，我会定期回顾和总结课堂内容，通过作业和测试来检验学生的学习效果。同时，我也会根据学生的学习情况调整教学计划，确保教学内容的连贯性和有效性。典型例题讲解1.例题：某工厂以氨为原料，通过催化氧化法制备硝酸，已知氨的转化率为80%，求制备1吨硝酸（以HNO3·H2O计）需要氨的质量。

解答过程：

-根据化学方程式：4NH3+5O2→4NO+6H2O

-1molNH3生成1molHNO3

-氨的摩尔质量为17g/mol，硝酸的摩尔质量为63g/mol

-制备1吨（1000kg）硝酸需要的摩尔数为1000kg/63g/mol=15,873mol

-由于氨的转化率为80%，实际需要的氨的摩尔数为15,873mol/0.8=19,843mol

-需要的氨的质量为19,843mol×17g/mol=336,331g=336.3kg

2.例题：某工厂在生产硝酸过程中，产生了一定量的NO，如果将其全部转化为NO2，然后再转化为HNO3，求理论上每摩尔NO可以转化为多少摩尔HNO3。

解答过程：

-NO转化为NO2的化学方程式：2NO+O2→2NO2

-NO2转化为HNO3的化学方程式：4NO2+O2+2H2O→4HNO3

-每摩尔NO可以生成1摩尔NO2

-每摩尔NO2可以生成2摩尔HNO3

-因此，每摩尔NO可以转化为2摩尔HNO3

3.例题：已知某工厂使用硝酸作为催化剂生产HNO3，反应方程式为：4NH3+5O2→4NO+6H2O。若生产1000kgHNO3，需要多少kgNH3？

解答过程：

-HNO3的摩尔质量为63g/mol，NH3的摩尔质量为17g/mol

-生产1000kgHNO3需要的摩尔数为1000kg/63g/mol=15,873mol

-根据化学方程式，4molNH3生成4molHNO3

-需要的NH3摩尔数为15,873mol

-需要的NH3质量为15,873mol×17g/mol=271,001g=271.0kg

4.例题：计算在标准状况下，22.4LNO气体完全转化为NO2所需的氧气体积。

解答过程：

-标准状况下，1mol气体的体积为22.4L

-22.4LNO对应1molNO

-根据化学方程式，2molNO需要1molO2

-因此，1molNO需要0.5molO2

-0.5m