2024年高中化学 第3章 自然界中的元素 第2节 氮的循环 第3课时 硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响教案 鲁科版必修1

2024年高中化学第3章自然界中的元素第2节氮的循环第3课时硝酸人类活动对氮循环和环境的影响教案鲁科版必修1授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容2024年高中化学第3章自然界中的元素，第2节氮的循环，第3课时硝酸，人类活动对氮循环和环境的影响教案，依据鲁科版必修1教材内容，主要涵盖以下方面：

1.硝酸的制备方法及其化学性质；

2.氮氧化物在大气中的转化过程及其对环境的影响；

3.人类活动对氮循环的扰动，如农业、工业、交通等领域产生的氮氧化物排放；

4.案例分析：探讨我国硝酸工业发展对环境的影响及应对措施；

5.结合氮循环过程，讨论如何实现氮资源的高效利用和环境保护。核心素养目标培养学生掌握硝酸及相关氮化物的化学性质与制备方法，提升科学探究能力和实验操作技能。强化学生对氮循环过程的理解，提高生态环境意识，认识人类活动对氮循环的影响，培养其社会责任感和可持续发展观念。通过案例分析，提升学生运用化学知识解决实际问题的能力，促进科学思维与创新意识的养成。重点难点及解决办法重点：硝酸的性质与制备，氮循环中人类活动的影响，氮资源的高效利用与环境保护。

难点：硝酸制备过程中化学反应原理的理解，氮循环复杂过程的理解，人类活动对氮循环影响的具体案例分析。

解决办法：

1.通过实验演示与分组讨论，加深学生对硝酸性质与制备过程的理解，突破化学反应原理的难点。

2.利用图表、动画等教学资源，形象展示氮循环过程，帮助学生克服理解难点。

3.结合实际案例，引导学生分析人类活动对氮循环的影响，提供解决策略，培养学生的实际问题解决能力。

4.组织课堂讨论，鼓励学生提出氮资源高效利用和环境保护的措施，强化知识点在实际生活中的应用。教学方法与手段1.教学方法：

(1)讲授法：系统讲解硝酸的性质、制备及氮循环相关知识，确保学生掌握基础理论；

(2)讨论法：针对人类活动对氮循环影响的问题展开课堂讨论，激发学生思考与探究；

(3)实验法：设计相关实验，让学生亲自动手操作，加深对硝酸制备和性质的理解。

2.教学手段：

(1)多媒体设备：运用PPT、视频等展示氮循环过程、硝酸制备实验操作等，增强直观感受；

(2)教学软件：利用化学教学软件进行模拟实验，提高学生对化学反应原理的认识；

(3)网络资源：引导学生查阅相关资料，拓宽知识面，提高学生的信息素养。教学过程设计1.导入环节（5分钟）

-创设情境：通过展示农田中作物生长的照片，提出问题：“为什么农田中需要施用氮肥？”引导学生思考氮在自然界中的循环和作用。

-提出问题：氮在自然界中是如何循环的？人类活动对氮循环有哪些影响？

2.讲授新课（20分钟）

-硝酸的制备与性质：介绍硝酸的实验室制备方法和工业制备过程，讲解硝酸的化学性质，强调安全操作注意事项。

-氮循环中的人类活动影响：分析农业、工业和交通等领域产生的氮氧化物排放，探讨其对环境的影响。

-硝酸在氮循环中的作用：阐述硝酸在氮循环中的地位和作用，以及人类活动对硝酸形成和转化过程的影响。

3.巩固练习（10分钟）

-列举硝酸的应用领域，让学生举例说明硝酸在生活中的应用。

-小组讨论：分组讨论如何减少人类活动对氮循环的负面影响，提出具体措施。

4.课堂提问（5分钟）

-提问学生关于硝酸制备和性质的关键知识点，检查学生对新知识的掌握情况。

-针对氮循环中人类活动的影响，邀请学生分享自己的见解和思考。

5.实验演示与操作（5分钟）

-实验演示：现场演示硝酸的制备过程，强调实验操作技巧和安全事项。

-学生操作：指导学生进行简单的硝酸制备实验，巩固理论知识。

6.案例分析（5分钟）

-展示我国硝酸工业发展对环境影响的案例，引导学生分析问题并提出解决策略。

-讨论如何实现氮资源的高效利用和环境保护，提升学生的生态环境意识。

7.总结与反思（5分钟）

-教师总结本节课的重点知识，强调氮循环与人类活动的关系。

-学生分享学习收获，提出自己在学习过程中的疑问和困惑。

8.布置作业（5分钟）

-设计与氮循环和硝酸相关的思考题，要求学生在课后查找资料，深入思考。

-布置实践性作业，鼓励学生在家中观察和记录与氮循环相关的事物。

教学过程设计注重师生互动，激发学生学习兴趣，引导他们主动探究和解决问题。通过创新的教学方法，如实验操作、案例分析等，提高学生的实践能力和核心素养，培养他们的生态环境意识和可持续发展观念。整个教学过程紧扣重难点，确保学生在45分钟内充分理解和掌握新知识。教学资源拓展1.拓展资源：

-推荐阅读：与本节课相关的化学期刊、科普文章，深入了解硝酸工业的发展历程、现状及未来趋势。

-视频资料：收集有关氮循环、硝酸制备及环境保护方面的教学视频，帮助学生更直观地理解知识点。

-实践活动：组织学生参观化工厂或农业试验基地，了解硝酸在工农业生产中的应用。

2.拓展建议：

-鼓励学生查阅相关书籍和资料，深入研究硝酸在化学工业、农业、环境保护等领域的作用及影响。

-引导学生关注时事新闻，了解我国在氮循环和环境保护方面的政策、措施及成效。

-建议学生结合所学知识，思考如何在自己的生活中实践氮资源的高效利用和环境保护，撰写实践报告或心得体会。

-鼓励学生参与课堂讨论，分享自己的学习心得和拓展成果，提高课堂互动效果。重点题型整理1.简答题：请简述硝酸制备的实验室方法和工业方法，并说明其化学性质。

答案：

实验室方法：通过硝酸银与盐酸反应制备硝酸。

工业方法：氨氧化法，即将氨气与空气中的氧气在高温下反应生成氮氧化物，再与水反应生成硝酸。

化学性质：硝酸具有强氧化性、腐蚀性，能与许多金属和非金属发生反应。

2.计算题：假设某农田中需要施用100kg的氮肥，若选用硝酸作为氮源，请计算所需硝酸的质量（假设硝酸含氮量为0.35）。

答案：

硝酸含氮量为0.35，即100kg硝酸中含有35kg氮。

根据农田需氮量，所需硝酸质量为：100kg/0.35≈285.71kg

3.分析题：分析人类活动对氮循环的影响，并提出减少氮氧化物排放的措施。

答案：

影响：人类活动产生的氮氧化物排放加剧了大气污染，导致酸雨、光化学烟雾等问题，影响生态环境。

措施：优化农业施肥结构，减少过量施用氮肥；工业排放控制，采用脱硝技术；提高能源利用效率，减少交通排放。

4.论述题：请论述硝酸在氮循环中的作用及其对环境的影响。

答案：

作用：硝酸是氮循环中的重要组成部分，可以作为植物生长的氮源，同时参与大气、水体和土壤中的氮循环过程。

影响：过量硝酸会导致土壤和水体污染，影响生态系统平衡；硝酸气溶胶的排放会加剧大气污染，造成酸雨等问题。

5.应用题：请结合实际，说明如何利用硝酸制备过程中的副产品氧化亚氮（N2O）。

答案：

氧化亚氮是一种重要的工业化学品，可用于以下领域：

-作为氧化剂，用于合成染料、医药等有机化合物；

-在半导体制造中，用作等离子体蚀刻气体；

-作为火箭推进剂中的氧化剂成分；

-在汽车排放控制系统中，用于减少氮氧化物排放。教学反思与总结在本节课的教学过程中，我采用了讲授法、讨论法、实验法等多种教学方法，旨在激发学生的学习兴趣，帮助他们更好地理解和掌握硝酸及氮循环相关知识。从整个教学过程来看，以下方面值得反思：

1.教学方法的选择与运用：在讲授新课环节，我注重理论与实践相结合，通过实验演示和案例分析，让学生对硝酸制备和性质有了更直观的认识。但在巩固练习环节，我发现部分学生对知识点的掌握仍不够扎实，今后需加强对学生的个别辅导，提高他们的学习效果。

2.课堂提问与互动：在课堂提问环节，我注意到学生们的参与度较高，能够积极回答问题。但在提问过程中，部分问题的设置不够精准，未能很好地引导学生深入思考。今后，我需在提问设计上多下功夫，提高问题的针对性和启发性。

3.教学管理：在课堂组织方面，我努力营造轻松、和谐的学习氛围，鼓励学生积极参与讨论和实验操作。然而，在实验环节，部分学生的操作不够规范，存在安全隐患。为此，我将在今后的教学中加强实验安全教育，提高学生的安全意识。

教学总结：

1.学生在知识、技能方面的收获：通过本节课的学习，学生掌握了硝酸的性质、制备方法及其在氮循环中的作用，提高了化学实验操作技能。

2.情感态度方面的进步：学生在课堂讨论和实验操作中表现出较高的积极性，对环境保护有了更深刻的认