北京順義高三一輪復習 HNO3制備為例教學設計

1、課題工業(yè)問題的認識角度-以HNO3制備為例教學目標1、 知識與技能（1）學會從類別、價態(tài)兩個視角認識掌握不同價態(tài)（氮）元素之間的相互轉(zhuǎn)化。 （2）學會綜合應用基本概念、基本理論知識解決元素化合物相關知識。（3）學會認識工業(yè)問題的認識角度。 2、過程與方法（1）通過對工業(yè)制備HNO3整個流程的認識，體會用化學反應原理解決實際問題的方法。（2）通過工業(yè)制備HNO3原理的制定、NOx的消除和轉(zhuǎn)化以及能量的綜合利用，體會研究物質(zhì)轉(zhuǎn)化的程序和方法。3、情感、態(tài)度與價值觀（1）通過運用化學知識解決工業(yè)生產(chǎn)中的實際問題，體會化學是一門有用的自然科學。（2）通過對工業(yè)合成氨反應適宜條件的選擇，體會科學與技術的

2、局限性和互補性；（3）通過體會物質(zhì)的制備、轉(zhuǎn)化、循環(huán)利用，對能量、原料的充分利用、廢氣的處理等問題，建立化學學科的社會責任感，培養(yǎng)學生聯(lián)系生活實際、關注實際生產(chǎn)中的成本、生產(chǎn)的可行性、環(huán)保性等意識。教學重點氮元素及化合物與理論知識的綜合應用教學難點工業(yè)問題的認識角度（原理、成本、環(huán)保等）教學方法教師引導，學生交流、討論教學用具PPT 投影教學流程設計【教學過程】教學環(huán)節(jié)學生活動教師活動設計意圖展示背景素材體會HNO3在生產(chǎn)、生活中的重要用途。投影PPT【講述】HNO3是重要的基礎化工原料之一，是化學工業(yè)中最重要的產(chǎn)品。廣泛應用于各個行業(yè)，比如有機合成、化肥工業(yè)、制藥行業(yè)等。我們可通過哪些方法制

3、備HNO3呢？引出研究背景一、設計制備HNO3的方案1、確定HNO3的工業(yè)生產(chǎn)原理2、方案設計評價展示學生學案中的設計方案，學生解讀思路引導學生從原理、成本、環(huán)保等多個角度進行討論【提出問題】請將設計方案進行分類，說明分類的依據(jù)，歸納出實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的途徑：氧化還原（加氧劑/還劑或電化學+沉淀反應+酸堿反應）【提出問題】你認為那個方案好？學生對方案進行對比，提煉出方案優(yōu)劣比較的角度。提煉物質(zhì)轉(zhuǎn)化途徑 提煉方案設計的評價依據(jù)【過渡】我們已經(jīng)確定了制備HNO3的路線：N2NH3NONO2HNO3，整個過程工業(yè)上是用什么樣的裝置和流程實現(xiàn)的呢？【投影】工業(yè)合成氨與工業(yè)制HNO3的流程圖【設問】每一個裝

4、置中我們應關注哪些問題呢？二、工業(yè)生產(chǎn)中適宜條件的選擇依據(jù)平衡理論和工業(yè)實際確定生產(chǎn)中反應條件的控制根據(jù)勒夏特列原理和工業(yè)實際，分析合成NH3合適的外界條件?！就队啊抗I(yè)合成氨的流程圖N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) <0【資料】1.達到平衡時混合物中NH3的含量（體積分數(shù)）2.鐵觸媒催化能力與溫度的關系3.加壓對設備的要求高，會增加成本和能量消耗?！練w納】化學反應快慢（速率）與化學反應進行的限度是化學反應原理的重要組成部分之一。在化工生產(chǎn)中還要同時考慮控制某些反應條件的成本和實際可能性。培養(yǎng)學生利用科研數(shù)據(jù)進行理論和實踐情況的對比分析。指出化學生產(chǎn)中的條件選擇有時有悖于化學原理

5、，需要有統(tǒng)籌觀。理解科學與技術的局限性和互補性。三、NOx的監(jiān)測和轉(zhuǎn)化依據(jù)物質(zhì)轉(zhuǎn)化與氧化還原觀確定NOx的處理方法完成練習，討論電解法實現(xiàn)NO的監(jiān)測和再利用【投影】工業(yè)制HNO3的流程圖【提問】工業(yè)制備HNO3的吸收塔中，為讓NOx充分吸收，需通入過量的O2，但仍然無法避免廢氣中含有NOx。如何處理？引出工業(yè)生產(chǎn)中物質(zhì)的循環(huán)和再利用（轉(zhuǎn)化為有用副產(chǎn)品）?！締栴}】如何監(jiān)測和轉(zhuǎn)化NOx?！就队啊俊菊f明】實際工業(yè)生產(chǎn)中還應考慮盡可能轉(zhuǎn)化為有用的副產(chǎn)品，提高綜合效益。引導學生在實現(xiàn)轉(zhuǎn)化的同時關注化工生產(chǎn)實際，重視成本控制和綜合效益的考慮。結(jié)合電化學知識分析NO的再利用方案。四、能量的循環(huán)與綜合利用依據(jù)

6、能量觀確定生產(chǎn)中能量的充分應用體會能量在工業(yè)生產(chǎn)中的充分利用?！举Y料】【提出問題】你覺得生產(chǎn)中產(chǎn)生的熱量可以如何利用？【說明】化學生產(chǎn)過程中通常都要消耗大量的能量，如電能、熱能，但同時也會產(chǎn)生能量。HNO3生產(chǎn)過程中的三個化學反應都是放熱反應。如果能夠充分利用這些熱量，不但可以由HNO3廠自行提供能量，還可以向外界輸出大量的能量，可大大降低生產(chǎn)成本，減少熱對環(huán)境的污染。強調(diào)：關注一個化學反應物質(zhì)變化的同時，也應關注能量變化。實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)中對能量的綜合利用?！締栴}】如果你是命題者，針對如下工業(yè)制HNO3的流程，你打算從哪些方面進行設問？【小結(jié)并板書】本節(jié)課我們以氮元素為例，沿著工業(yè)制備HNO3的生產(chǎn)情境，結(jié)合生產(chǎn)實際，