資源簡介

第五章　化工生產中重要的非金屬元素
第一節 氮及其化合物
第三課時 硝酸 酸雨及防治
本節內容主要包括：氮及氮的固定、一氧化氮和二氧化氮、氨和銨鹽、硝酸、酸雨及其防治。本課時主要研究硝酸化學性質和酸雨及其防治。工業制硝酸的生產原理為載體，應用氧化還原反應原理，設計含氮化合物的轉化，使學生認識到從一種原料轉化成多種產品，路徑之一是通過氧化還原反應改變主要元素的化合價，提升“變化觀念”等學科核心素養。教材編入“酸雨及其防治”內容以及“測定雨水的pH”的研究與實踐活動，綜合運用硫和氮及其化合物的相關知識，尋求證據參與社會性議題的討論，分析硫酸工業、合成氨工業對社會發展的價值和對環境的影響，有意識地滲透資源合理利用和環境保護的意識。
教學目標
1、結合實驗探究，了解硝酸的主要性質——不穩定性和強氧化性，知道硝酸是重要的化工原料。
2、了解酸雨的概念，知道酸雨形成的主要原因是二氧化硫和二氧化氮進入大氣，知道酸雨會嚴重危害環境，增強環保意識，培養社會責任感。
核心素養
通過對濃硝酸稀硝酸與銅反應的實驗，強化學生能對觀察記錄的實驗信息進行加工并獲得結論；能和同學交流實驗探究的成果，提出進 一步探究或改進實驗的設想。
通過學習酸雨的形成原因和防治，關注與化學有關的社會熱點問題，認識環境保護和資源合理開發的重要性，具有可持續發展 意識和綠色化學觀念；深刻理解化學、技術、社會和環境之間的相互關系，贊賞化學對社會 發展的重大貢獻，能運用已有知識和方法綜合分析化學過程對自然可能帶來的各種影響，權 衡利弊，勇于承擔責任，和積極參與有關化學問題的社會決策。
重點：硝酸的不穩定性和強氧化性，酸雨的概念。
難點：硝酸的強氧化性。
準備實驗儀器藥品，查找酸雨的相關知識。
硝酸
課件投影：黃金大劫案之王水溶金GIF動圖。
教師講述：濃硝酸和濃鹽酸的混合物（體積比為1：3）叫做王水，能使一些不溶于硝酸的金屬如金、鉑等溶解。
設計意圖：拓展學生視野，提高學生的學習興趣。
教師講述：介紹硝酸的物理性質，硝酸是無色、易揮發、有刺激性氣味的液體。
學生活動：為什么濃硝酸一般將其保存在棕色試劑瓶中，并放置在陰涼處。為什么有的濃硝酸看起來有顏色呢！
學生活動：濃硝酸見光或者受熱會分解產生二氧化氮，所以一般將其保存在棕色試劑瓶中，并放置在陰涼處。
設計意圖：強化學生能從不同視角對紛繁復雜 的化學變化進行分類研究，逐步掲示各類變化的特征和規律。
演示實驗：硝酸的強氧化性：【實驗5-8】如圖5-14所示，在橡膠塞側面挖一個凹槽，并嵌入下端卷成螺旋狀的銅絲。向兩支具支試管中分別加入2mL濃硝酸和稀硝酸，用橡膠塞塞住試管口，使銅絲與硝酸接觸，向上拉銅絲，終止反應。
學生活動：觀察并比較實驗現象。
教師小結：硝酸具有強氧化性。稀硝酸和濃硝酸都能氧化其他酸不能氧化的銅。
4HNO3（濃）+Cu === Cu（NO3）2+2NO2 ↑+2H2O
8HNO3（稀）+3Cu === 3Cu（NO3）2+2NO ↑ +4H2O
設計意圖：強化學生能對觀察記錄的實驗信息進行加工并獲得結論；能和同學交流實驗探究的成果，提出進 一步探究或改進實驗的設想；能尊重事實和證據，不迷信權威，具有獨立思考、敢于質疑和 批判的創新精神。
教師設問：濃硝酸的氧化性很強，為什么運輸濃硝酸時還是用鐵罐車和鋁槽車運輸？
教師講述：有些金屬如鐵、鋁等雖然能與稀硝酸或稀硫酸反應，但在常溫下卻可以用鐵或鋁制容器來盛裝濃硝酸或濃硫酸。這是因為常溫下，鐵、鋁的表面被濃硝酸或濃硫酸氧化，生成了一層致密的氧化物薄膜，這層薄膜阻止了酸與內層金屬的進一步反應。當加熱時，鐵、鋁會與濃硝酸或濃硫酸發生反應。
設計意圖：讓學生通過生活中的“矛盾”強化學生對濃硝酸強氧化性的認識。
學會活動：硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、農藥、炸藥、染料等。工業上制硝酸的原理是將氨經過一系列反應得到硝酸。
（1）寫出每一步反應的化學方程式。
（2）請分析上述反應中的物質類別和氮元素化合價的變化情況，以及每一步反應中含氮物質發生的是氧化反應還是還原反應。
教師小結：
N2+3H22NH3
4NH3+5O24NO+6H2O
2NO+O2====2NO2
3NO2+H2O====2HNO3+NO
設計意圖：強化學生對相關反應方程式的書寫和認識。
酸雨及防治
課件投影：酸雨的形成
學生活動:根據上圖酸雨的形成過程，寫一寫相關的化學方程式。
設計意圖：強化學生對相關反應方程式的書寫和認識。
教師講述：二氧化硫、氮氧化物以及它們在大氣中發生反應后的生成物溶于雨水會形成酸雨。正常雨水由于溶解了二氧化碳，其pH約為5.6，而酸雨的pH小于5.6。
課件投影酸雨的危害：
教師講述酸雨的危害：酸雨有很大的危害，能直接損傷農作物，破壞森林和草原，使土壤、湖泊酸化，還會加速建筑物、橋梁、工業設備、運輸工具和電纜的腐蝕。
教師講述酸雨的防治：廢氣的處理、燃煤的脫硫、汽車的三元催化劑。
設計意圖：拓展學生知識面，關注與化學有關的社會熱點問題，認識環境保護和資源合理開發的重要性，具有可持續發展 意識和綠色化學觀念；深刻理解化學、技術、社會和環境之間的相互關系，贊賞化學對社會 發展的重大貢獻，能運用已有知識和方法綜合分析化學過程對自然可能帶來的各種影響，權衡利弊，勇于承擔責任，和積極參與有關化學問題的社會決策。
三、課堂小結
引導學生自己總結歸納本節課所學知識
設計意圖：透過現象引發學生深層次的思考，培養學生的歸納能力。培養學生思維的深刻性，提升對元素及其化合物知識的認知水平。

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