高三化学一轮复习公开课《第19讲 氮及其氧化物 硝酸》教学设计
文档属性
| 名称 | 高三化学一轮复习公开课《第19讲 氮及其氧化物 硝酸》教学设计 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 59.1KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-01-28 00:00:00 | ||
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文档简介
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高三一轮复习 第19讲 氮及其氧化物 硝酸 教案
（人教版2019必修1/必修2 非金属及其化合物/化学与自然资源的开发利用）
一、教材及学情分析
教材分析
本课时属于高三一轮复习“非金属及其化合物”模块的核心内容，对应人教版2019必修1第四章“非金属及其化合物”中氮及其氧化物、硝酸的性质，以及必修2第四章“化学与自然资源的开发利用”中氮的循环内容。教材原章节从氮的原子结构出发，介绍氮氧化物的性质、硝酸的强氧化性，延伸至氮的循环与环境保护，本复习课则聚焦高考命题的“价态转化、强氧化性应用、工业情境分析”综合逻辑，将“氮的价态转化规律→氮氧化物的性质与环境保护→硝酸的强氧化性应用”进行体系化整合，通过“价态-性质”模型构建、真实工业情境拆解，帮助学生建立“价态分析→性质判断→转化逻辑→工业应用”的完整认知链条。本课时的复习是氮及其化合物知识体系的总结，也是高考非金属元素综合题的高频载体，贴合《普通高中化学课程标准（2022年版）》中“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”等核心素养的培养要求。
学情分析
学生为高三年级，已掌握氮及其氧化物、硝酸的基础性质，但面对高考中“陌生情境下的价态转化判断（工业流程中氮元素的转化）、硝酸强氧化性的应用（与金属、非金属的反应产物判断）、氮氧化物的环境保护（污染治理的化学原理）”等高频难点时，难以精准关联氮的价态与性质、忽略反应条件对产物的影响、对工业应用中的转化逻辑理解不足。为帮助学生克服这些困难，教师以真实工业与环保情境为依托，采用“价态转化模型构建+真题迁移演练”的教学逻辑，将抽象价态规律融入具体工业任务中，提升学生的知识迁移与综合应用能力。
二、教学目标
结合《普通高中化学课程标准（2022年版）》及高三一轮复习核心要求，围绕化学学科核心素养制定如下教学目标：
1. 宏观辨识与微观探析：从氮的微观原子结构（最外层5个电子，可形成-3、0、+2、+4、+5价）出发，认知宏观化学性质（-3价还原性、0价两性、+4价氧化性与还原性、+5价强氧化性），建立“微观结构→宏观性质→价态转化→工业应用”的递进认知。
2. 证据推理与模型认知：构建“氮元素化合物分析模型”（价态分析→性质判断→转化逻辑→应用拓展），能基于氮的价态、反应规律等证据，快速判断陌生情境下的反应产物、推导工业流程中的转化逻辑、设计氮氧化物污染治理方案，提升逻辑推导与问题解决能力。
3. 科学探究与创新意识：通过对高考中氮及其氧化物、硝酸的真题拆解与小组探究，合作分析工业制备流程（如硝酸工业）、实验探究（如硝酸与金属的反应）等综合问题，培养从实验现象、价态信息中提取证据、推导反应本质的探究能力。
4. 科学态度与社会责任：了解氮及其氧化物、硝酸在工业生产（如硝酸制备、化肥生产）、环境保护中的应用价值与危害，认识化学工艺在平衡生产效率与环境保护中的重要性，增强科学服务社会与绿色环保的责任意识。
三、教学重难点
教学重点
氮及其氧化物的价态转化规律：
核心价态：-3价（NH ）、0价（N ）、+2价（NO）、+4价（NO ）、+5价（HNO 、NO ）
转化逻辑：-3价→0价→+2价→+4价→+5价（逐步被氧化）；+5价→+4价→+2价→0价→-3价（逐步被还原）
典型反应：4NH + 5O $$4NO + 6H O（氨的催化氧化）、2NO + O = 2NO 、3NO + H O = 2HNO + NO
硝酸的强氧化性：
与金属反应：Cu与稀硝酸（3Cu + 8HNO (稀) = 3Cu(NO ) + 2NO↑ + 4H O）、Cu与浓硝酸（Cu + 4HNO (浓) = Cu(NO ) + 2NO ↑ + 2H O）
与非金属反应：C与浓硝酸（C + 4HNO (浓)CO ↑ + 4NO ↑ + 2H O）
钝化：常温下Al、Fe遇浓硝酸钝化
氮氧化物的环境保护：
污染来源：汽车尾气、工业废气
治理方法：催化剂转化法（NO与NH 反应生成N 和H O）、碱液吸收法（NO 与NaOH反应生成NaNO 和NaNO ）
教学难点
陌生情境下的价态转化判断：如工业流程中氮元素的转化产物、酸性条件下NO 的强氧化性
硝酸强氧化性的应用：如浓度对反应产物的影响、钝化现象的本质
氮氧化物污染治理的化学原理：如NO与NH 的催化还原反应、NO与NO 的协同吸收
四、教学设计
教学过程 时间分配 教师活动 学生活动 设计意图
导入环节：真实情境任务驱动 5分钟 1. 展示硝酸工业制备的流程框图、汽车尾气中的氮氧化物监测数据、光化学烟雾的图片，提出真实任务：“（1）工业中如何从NH 制备HNO ？（2）汽车尾气中的NO如何转化为N ？（3）硝酸与Cu反应的产物为何因浓度不同而不同？”
2. 提出问题链：
① 如何从氮的价态推导其化合物的性质？
② 工业制备HNO 的核心反应逻辑是什么？
③ 氮氧化物污染治理的化学原理是什么？
3. 梳理学生的初步回答，提炼出“价态、强氧化性、催化氧化”等关键词，引出本节课主题：构建氮元素化合物分析模型，突破高考氮及其化合物综合题。 1. 认真观察情境图片与数据，结合已有知识思考问题链
2. 举手发言，分享自己对氮及其氧化物、硝酸的理解
3. 明确本节课的复习目标：掌握氮及其氧化物的价态转化规律、硝酸的强氧化性、氮氧化物的环境保护，解决高考综合问题。 1. 以真实工业与环保情境导入，贴合高三复习的“理论-应用-环保”结合需求，激发学生的复习主动性
2. 通过问题链将抽象化学知识转化为具体任务，明确复习方向
3. 建立“真实情境-核心模型”的直接关联
讲授环节一：氮及其氧化物的价态转化模型构建 12分钟 1. 构建“氮元素价态转化数轴模型”：
（1）核心价态与对应物质：
-3价：NH 、NH ；0价：N ；+2价：NO；+4价：NO 、N O ；+5价：HNO 、NO
（2）价态转化逻辑：
① 低价→高价（被氧化）：NH →NO（氨的催化氧化）、NO→NO （与O 反应）、NO →HNO （与H O反应）
② 高价→低价（被还原）：HNO →NO （与Cu反应）、NO →NO（与H O反应）、NO→N （与NH 反应）
③ 歧化与归中反应：3NO + H O = 2HNO + NO（歧化反应，+4价→+5价与+2价）；4NH + 6NO$$5N + 6H O
② 碱液吸收法：NO 与NaOH反应生成NaNO 和NaNO ，反应式为2NO + 2NaOH = NaNO + NaNO + H O；NO与NO 与NaOH反应生成NaNO ，反应式为NO + NO + 2NaOH = 2NaNO + H O21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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高三一轮复习 第19讲 氮及其氧化物 硝酸 教案
（人教版2019必修1/必修2 非金属及其化合物/化学与自然资源的开发利用）
一、教材及学情分析
教材分析
本课时属于高三一轮复习“非金属及其化合物”模块的核心内容，对应人教版2019必修1第四章“非金属及其化合物”中氮及其氧化物、硝酸的性质，以及必修2第四章“化学与自然资源的开发利用”中氮的循环内容。教材原章节从氮的原子结构出发，介绍氮氧化物的性质、硝酸的强氧化性，延伸至氮的循环与环境保护，本复习课则聚焦高考命题的“价态转化、强氧化性应用、工业情境分析”综合逻辑，将“氮的价态转化规律→氮氧化物的性质与环境保护→硝酸的强氧化性应用”进行体系化整合，通过“价态-性质”模型构建、真实工业情境拆解，帮助学生建立“价态分析→性质判断→转化逻辑→工业应用”的完整认知链条。本课时的复习是氮及其化合物知识体系的总结，也是高考非金属元素综合题的高频载体，贴合《普通高中化学课程标准（2022年版）》中“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”等核心素养的培养要求。
学情分析
学生为高三年级，已掌握氮及其氧化物、硝酸的基础性质，但面对高考中“陌生情境下的价态转化判断（工业流程中氮元素的转化）、硝酸强氧化性的应用（与金属、非金属的反应产物判断）、氮氧化物的环境保护（污染治理的化学原理）”等高频难点时，难以精准关联氮的价态与性质、忽略反应条件对产物的影响、对工业应用中的转化逻辑理解不足。为帮助学生克服这些困难，教师以真实工业与环保情境为依托，采用“价态转化模型构建+真题迁移演练”的教学逻辑，将抽象价态规律融入具体工业任务中，提升学生的知识迁移与综合应用能力。
二、教学目标
结合《普通高中化学课程标准（2022年版）》及高三一轮复习核心要求，围绕化学学科核心素养制定如下教学目标：
1. 宏观辨识与微观探析：从氮的微观原子结构（最外层5个电子，可形成-3、0、+2、+4、+5价）出发，认知宏观化学性质（-3价还原性、0价两性、+4价氧化性与还原性、+5价强氧化性），建立“微观结构→宏观性质→价态转化→工业应用”的递进认知。
2. 证据推理与模型认知：构建“氮元素化合物分析模型”（价态分析→性质判断→转化逻辑→应用拓展），能基于氮的价态、反应规律等证据，快速判断陌生情境下的反应产物、推导工业流程中的转化逻辑、设计氮氧化物污染治理方案，提升逻辑推导与问题解决能力。
3. 科学探究与创新意识：通过对高考中氮及其氧化物、硝酸的真题拆解与小组探究，合作分析工业制备流程（如硝酸工业）、实验探究（如硝酸与金属的反应）等综合问题，培养从实验现象、价态信息中提取证据、推导反应本质的探究能力。
4. 科学态度与社会责任：了解氮及其氧化物、硝酸在工业生产（如硝酸制备、化肥生产）、环境保护中的应用价值与危害，认识化学工艺在平衡生产效率与环境保护中的重要性，增强科学服务社会与绿色环保的责任意识。
三、教学重难点
教学重点
氮及其氧化物的价态转化规律：
核心价态：-3价（NH ）、0价（N ）、+2价（NO）、+4价（NO ）、+5价（HNO 、NO ）
转化逻辑：-3价→0价→+2价→+4价→+5价（逐步被氧化）；+5价→+4价→+2价→0价→-3价（逐步被还原）
典型反应：4NH + 5O $$4NO + 6H O（氨的催化氧化）、2NO + O = 2NO 、3NO + H O = 2HNO + NO
硝酸的强氧化性：
与金属反应：Cu与稀硝酸（3Cu + 8HNO (稀) = 3Cu(NO ) + 2NO↑ + 4H O）、Cu与浓硝酸（Cu + 4HNO (浓) = Cu(NO ) + 2NO ↑ + 2H O）
与非金属反应：C与浓硝酸（C + 4HNO (浓)CO ↑ + 4NO ↑ + 2H O）
钝化：常温下Al、Fe遇浓硝酸钝化
氮氧化物的环境保护：
污染来源：汽车尾气、工业废气
治理方法：催化剂转化法（NO与NH 反应生成N 和H O）、碱液吸收法（NO 与NaOH反应生成NaNO 和NaNO ）
教学难点
陌生情境下的价态转化判断：如工业流程中氮元素的转化产物、酸性条件下NO 的强氧化性
硝酸强氧化性的应用：如浓度对反应产物的影响、钝化现象的本质
氮氧化物污染治理的化学原理：如NO与NH 的催化还原反应、NO与NO 的协同吸收
四、教学设计
教学过程 时间分配 教师活动 学生活动 设计意图
导入环节：真实情境任务驱动 5分钟 1. 展示硝酸工业制备的流程框图、汽车尾气中的氮氧化物监测数据、光化学烟雾的图片，提出真实任务：“（1）工业中如何从NH 制备HNO ？（2）汽车尾气中的NO如何转化为N ？（3）硝酸与Cu反应的产物为何因浓度不同而不同？”
2. 提出问题链：
① 如何从氮的价态推导其化合物的性质？
② 工业制备HNO 的核心反应逻辑是什么？
③ 氮氧化物污染治理的化学原理是什么？
3. 梳理学生的初步回答，提炼出“价态、强氧化性、催化氧化”等关键词，引出本节课主题：构建氮元素化合物分析模型，突破高考氮及其化合物综合题。 1. 认真观察情境图片与数据，结合已有知识思考问题链
2. 举手发言，分享自己对氮及其氧化物、硝酸的理解
3. 明确本节课的复习目标：掌握氮及其氧化物的价态转化规律、硝酸的强氧化性、氮氧化物的环境保护，解决高考综合问题。 1. 以真实工业与环保情境导入，贴合高三复习的“理论-应用-环保”结合需求，激发学生的复习主动性
2. 通过问题链将抽象化学知识转化为具体任务，明确复习方向
3. 建立“真实情境-核心模型”的直接关联
讲授环节一：氮及其氧化物的价态转化模型构建 12分钟 1. 构建“氮元素价态转化数轴模型”：
（1）核心价态与对应物质：
-3价：NH 、NH ；0价：N ；+2价：NO；+4价：NO 、N O ；+5价：HNO 、NO
（2）价态转化逻辑：
① 低价→高价（被氧化）：NH →NO（氨的催化氧化）、NO→NO （与O 反应）、NO →HNO （与H O反应）
② 高价→低价（被还原）：HNO →NO （与Cu反应）、NO →NO（与H O反应）、NO→N （与NH 反应）
③ 歧化与归中反应：3NO + H O = 2HNO + NO（歧化反应，+4价→+5价与+2价）；4NH + 6NO$$5N + 6H O
② 碱液吸收法：NO 与NaOH反应生成NaNO 和NaNO ，反应式为2NO + 2NaOH = NaNO + NaNO + H O；NO与NO 与NaOH反应生成NaNO ，反应式为NO + NO + 2NaOH = 2NaNO + H O
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