2024-2025學(xué)年高中化學(xué) 主題1 空氣資源 氨的合成 課題3 氨氧化法制硝酸教案 魯科版選修2

2024-2025學(xué)年高中化學(xué)主題1空氣資源氨的合成課題3氨氧化法制硝酸教案魯科版選修2科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）2024-2025學(xué)年高中化學(xué)主題1空氣資源氨的合成課題3氨氧化法制硝酸教案魯科版選修2課程基本信息1.課程名稱：高中化學(xué)——氨的合成與氨氧化法制硝酸

2.教學(xué)年級和班級：高中二年級化學(xué)班

3.授課時間：2024年10月10日

4.教學(xué)時數(shù)：2課時（90分鐘）核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要分為四個方面：科學(xué)探究能力、證據(jù)意識、科學(xué)思維和科學(xué)倫理。

1.科學(xué)探究能力：通過氨的合成與氨氧化法制硝酸的過程，培養(yǎng)學(xué)生提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計實驗、收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作的能力。

2.證據(jù)意識：使學(xué)生了解并掌握實驗數(shù)據(jù)、文獻(xiàn)資料等不同類型的證據(jù)，并能夠運用這些證據(jù)來解釋氨的合成與氨氧化法制硝酸的原理。

3.科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生運用抽象思維、批判性思維、系統(tǒng)思維等科學(xué)思維方式，分析氨的合成與氨氧化法制硝酸的過程，提高解決問題的能力。

4.科學(xué)倫理：培養(yǎng)學(xué)生遵守實驗規(guī)程，尊重他人成果，嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的科學(xué)倫理素養(yǎng)，使學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)探究時能夠遵循道德規(guī)范。重點難點及解決辦法1.重點：

-氨的合成反應(yīng)機(jī)理及其化學(xué)平衡。

-氨氧化法制硝酸的反應(yīng)步驟和催化劑的作用。

-工業(yè)上氨氧化法制硝酸的工藝流程及其優(yōu)化。

2.難點：

-氨的合成反應(yīng)中催化劑的選擇和活性調(diào)控。

-氨氧化反應(yīng)中NOx的生成與控制。

-工業(yè)生產(chǎn)中如何平衡產(chǎn)率、選擇性和催化劑壽命之間的關(guān)系。

解決辦法：

-通過多媒體演示和實驗視頻，形象化地展示氨的合成與氨氧化法制硝酸的反應(yīng)過程，幫助學(xué)生理解反應(yīng)機(jī)理和催化劑的作用。

-利用案例分析和討論，讓學(xué)生參與到工藝流程的優(yōu)化過程中，提高學(xué)生的實際應(yīng)用能力。

-結(jié)合化學(xué)平衡原理，分析工業(yè)生產(chǎn)中如何通過調(diào)控溫度、壓力和反應(yīng)物濃度來優(yōu)化氨的合成反應(yīng)。

-通過實驗操作和模擬軟件，讓學(xué)生親身體驗催化劑的選擇和活性調(diào)控過程，增強(qiáng)學(xué)生的實踐操作能力。

-引入工業(yè)生產(chǎn)中的實際問題，如NOx的控制技術(shù)、廢氣處理等，引導(dǎo)學(xué)生思考并尋找解決方案，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和問題解決能力。教學(xué)資源1.軟硬件資源：

-教室內(nèi)的多媒體教學(xué)設(shè)備。

-實驗室用具，如燒杯、試管、滴定管等。

-氨氧化法制硝酸的模擬軟件。

2.課程平臺：

-學(xué)校的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)（LMS）。

-化學(xué)教學(xué)交流群組。

3.信息化資源：

-相關(guān)的在線視頻教程。

-科學(xué)論文和工業(yè)報告。

-化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的動畫演示。

4.教學(xué)手段：

-小組討論和報告。

-實驗操作和數(shù)據(jù)分析。

-Q&A環(huán)節(jié)和學(xué)生提問。教學(xué)流程一、導(dǎo)入新課（用時5分鐘）

同學(xué)們，今天我們將要學(xué)習(xí)的是《氨的合成與氨氧化法制硝酸》這一章節(jié)。在開始之前，我想先問大家一個問題：“你們在日常生活中是否遇到過需要制取硝酸的情況？”（舉例說明）這個問題與我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容密切相關(guān)。通過這個問題，我希望能夠引起大家的興趣和好奇心，讓我們一同探索氨的合成與氨氧化法制硝酸的奧秘。

二、新課講授（用時10分鐘）

1.理論介紹：首先，我們要了解氨的合成與氨氧化法制硝酸的基本概念。氨的合成是……（詳細(xì)解釋概念），它在化工產(chǎn)業(yè)中具有重要的地位。氨氧化法制硝酸是……（解釋其重要性或應(yīng)用）。

2.案例分析：接下來，我們來看一個具體的案例。這個案例展示了氨的合成與氨氧化法制硝酸在實際中的應(yīng)用，以及它如何幫助我們解決問題。

3.重點難點解析：在講授過程中，我會特別強(qiáng)調(diào)氨的合成反應(yīng)機(jī)理和氨氧化法制硝酸的反應(yīng)步驟這兩個重點。對于催化劑的選擇和活性調(diào)控這個難點部分，我會通過舉例和比較來幫助大家理解。

三、實踐活動（用時10分鐘）

1.分組討論：學(xué)生們將分成若干小組，每組討論一個與氨的合成與氨氧化法制硝酸相關(guān)的實際問題。

2.實驗操作：為了加深理解，我們將進(jìn)行一個簡單的實驗操作。這個操作將演示氨的合成與氨氧化法制硝酸的基本原理。

3.成果展示：每個小組將向全班展示他們的討論成果和實驗操作的結(jié)果。

四、學(xué)生小組討論（用時10分鐘）

1.討論主題：學(xué)生將圍繞“氨的合成與氨氧化法制硝酸在實際生活中的應(yīng)用”這一主題展開討論。他們將被鼓勵提出自己的觀點和想法，并與其他小組成員進(jìn)行交流。

2.引導(dǎo)與啟發(fā)：在討論過程中，我將作為一個引導(dǎo)者，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題。我會提出一些開放性的問題來啟發(fā)他們的思考。

3.成果分享：每個小組將選擇一名代表來分享他們的討論成果。這些成果將被記錄在黑板上或投影儀上，以便全班都能看到。

五、總結(jié)回顧（用時5分鐘）

今天的學(xué)習(xí)，我們了解了氨的合成與氨氧化法制硝酸的基本概念、重要性和應(yīng)用。同時，我們也通過實踐活動和小組討論加深了對氨的合成與氨氧化法制硝酸的理解。我希望大家能夠掌握這些知識點，并在日常生活中靈活運用。最后，如果有任何疑問或不明白的地方，請隨時向我提問。知識點梳理1.氨的合成反應(yīng)機(jī)理：

-哈柏-博施法：通過鐵催化劑將氮氣與氫氣在高溫、高壓和催化劑的作用下合成氨。

-理論產(chǎn)量與實際產(chǎn)量：根據(jù)氮氣和氫氣的反應(yīng)比例，計算理論產(chǎn)量與實際產(chǎn)量之間的差距。

2.氨氧化法制硝酸的反應(yīng)步驟：

-氨的氧化：氨在催化劑的作用下被氧化成NO。

-NO的氧化：NO進(jìn)一步被氧化成NO2。

-水合反應(yīng)：NO2與水反應(yīng)生成硝酸。

3.催化劑的選擇和活性調(diào)控：

-鐵催化劑在氨合成反應(yīng)中的應(yīng)用。

-鉑催化劑在氨氧化反應(yīng)中的應(yīng)用。

-催化劑活性與反應(yīng)溫度、壓力和反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系。

4.工業(yè)生產(chǎn)中的工藝流程優(yōu)化：

-溫度、壓力和反應(yīng)物濃度對氨合成反應(yīng)的影響。

-催化劑的選擇和活性調(diào)控對氨氧化反應(yīng)的影響。

-如何平衡產(chǎn)率、選擇性和催化劑壽命之間的關(guān)系。

5.環(huán)境保護(hù)和廢棄物處理：

-氨氧化法制硝酸過程中產(chǎn)生的廢氣處理技術(shù)。

-NOx的控制技術(shù)及其對環(huán)境的影響。

-廢水處理和資源回收利用的方法。

6.氨的合成與氨氧化法制硝酸的應(yīng)用：

-氨在農(nóng)業(yè)、化工和能源領(lǐng)域的應(yīng)用。

-硝酸在制造肥料、炸藥和化工產(chǎn)品中的應(yīng)用。

7.科學(xué)探究能力與實驗技能：

-實驗數(shù)據(jù)的收集與分析。

-實驗操作的安全性和規(guī)范性。

-實驗報告的撰寫和交流。

8.證據(jù)意識與科學(xué)思維：

-實驗證據(jù)的收集與評估。

-科學(xué)思維方式在氨的合成與氨氧化法制硝酸中的應(yīng)用。

-批判性思維和問題解決能力的培養(yǎng)。

9.科學(xué)倫理與學(xué)術(shù)規(guī)范：

-實驗操作中的倫理規(guī)范和安全責(zé)任。

-尊重他人成果和嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的學(xué)術(shù)規(guī)范。

-實驗室中的安全操作和廢棄物處理。重點題型整理1.題型一：氨的合成反應(yīng)機(jī)理的理解

題目：請描述哈柏-博施法中氨的合成反應(yīng)機(jī)理，并說明實際生產(chǎn)中如何提高理論產(chǎn)量。

答案：氨的合成反應(yīng)機(jī)理是通過鐵催化劑在高溫、高壓和催化劑的作用下，將氮氣與氫氣反應(yīng)合成氨。實際生產(chǎn)中，通過優(yōu)化反應(yīng)條件如溫度、壓力和氫氣與氮氣的比例，提高理論產(chǎn)量。

2.題型二：氨氧化法制硝酸的反應(yīng)步驟

題目：請列出氨氧化法制硝酸的反應(yīng)步驟，并解釋每一步的作用。

答案：氨氧化法制硝酸的反應(yīng)步驟包括氨的氧化、NO的氧化和水合反應(yīng)。氨的氧化是將氨氧化成NO；NO的氧化是將NO進(jìn)一步氧化成NO2；水合反應(yīng)是NO2與水反應(yīng)生成硝酸。

3.題型三：催化劑的選擇和活性調(diào)控

題目：請解釋鐵催化劑和鉑催化劑在氨的合成和氨氧化反應(yīng)中的應(yīng)用。

答案：鐵催化劑在氨的合成反應(yīng)中應(yīng)用，而鉑催化劑在氨氧化反應(yīng)中應(yīng)用。催化劑的選擇和活性調(diào)控對反應(yīng)的產(chǎn)率和選擇性有重要影響。

4.題型四：工業(yè)生產(chǎn)中的工藝流程優(yōu)化

題目：請說明在工業(yè)生產(chǎn)中如何優(yōu)化氨的合成與氨氧化法制硝酸的工藝流程。

答案：通過平衡產(chǎn)率、選擇性和催化劑壽命之間的關(guān)系，優(yōu)化工藝流程。這包括調(diào)節(jié)溫度、壓力和反應(yīng)物濃度，以及選擇合適的催化劑。

5.題型五：環(huán)境保護(hù)和廢棄物處理

題目：請解釋氨氧化法制硝酸過程中產(chǎn)生的廢氣處理技術(shù)，以及如何處理NOx的控制。

答案：廢氣處理技術(shù)包括洗滌法、吸附法和生物法等。NOx的控制技術(shù)包括選擇性催化還原和選擇性非催化還原等。這些技術(shù)有助于減少對環(huán)境的影響。教學(xué)評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：學(xué)生在課堂上的參與度和積極性。觀察學(xué)生在課堂討論、提問和實驗操作中的表現(xiàn)，評估他們的專注度和對知識點的理解程度。

2.小組討論成果展示：學(xué)生在小組討論中的表現(xiàn)和成果。評估學(xué)生在討論中的參與度、合作能力和創(chuàng)新思維，以及他們能夠提出并解決問題的能力。

3.隨堂測試：通過隨堂測試評估學(xué)生對氨的合成與氨氧化法制硝酸的理解和應(yīng)用能力。設(shè)計相關(guān)的測試題目，包括理論理解、計算分析和實驗操作等方面，以檢驗學(xué)生的掌握程度。

4.實驗報告和數(shù)據(jù)分析：評估學(xué)生在實驗過程中的操作技能和數(shù)據(jù)分析能力。檢查學(xué)生是否能夠準(zhǔn)確記錄實驗數(shù)據(jù)、合理分析實驗結(jié)果，并撰寫實驗報告。

5.教師評價與反饋：針對學(xué)生的整體表現(xiàn)和學(xué)習(xí)成果，教師給出評價和反饋。包括對學(xué)生的理解程度、分析能力、應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維等方面的評估，并提出改進(jìn)建議和下一步的學(xué)習(xí)方向。教學(xué)反思本節(jié)課是關(guān)于氨的合成與氨氧化法制硝酸的教學(xué)，通過課堂表現(xiàn)、小組討論成果展示、隨堂測試和實驗報告等評價方式，我對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行了全面的評估。在教學(xué)過程中，我發(fā)現(xiàn)了一些值得反思和改進(jìn)的地方。

首先，學(xué)生在課堂上的參與度較高，能夠積極參與討論和提問。這表明他們對氨的合成與氨氧化法制硝酸的知識點感興趣，并且愿意主動學(xué)習(xí)和探索。為了進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，我可以在今后的教學(xué)中增加更多互動環(huán)節(jié)，如小組合作實驗、案例分析等，讓學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)和應(yīng)用知識。

其次，小組討論成果展示中，學(xué)生能夠積極參與合作，提出問題和解決方案。這顯示出他們的團(tuán)隊合作能力和創(chuàng)新思維。然而，有些小組在討論中出現(xiàn)了一些分歧和爭議，這可能導(dǎo)致討論效果不佳。為了提高小組討論的效率和質(zhì)量，我可以在今后的教學(xué)中提前為學(xué)生提供討論的主題和指導(dǎo)，幫助學(xué)生更好地組織和表達(dá)自己的觀點。

再次，隨堂測試中，學(xué)生對氨的合成與氨氧化法制硝酸的理論知識點掌握較好，但在實際應(yīng)用方面存在一些困難。這表明學(xué)生在理論知識的學(xué)習(xí)上比較扎實，但在將理論知識應(yīng)用到實際問題解決中還需要進(jìn)一步的培養(yǎng)和鍛煉。為了提高學(xué)生的實際應(yīng)用能力，我可以在今后的教學(xué)中增加更多的案例分析和實踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在實際問題中學(xué)習(xí)和應(yīng)用知識。

此外，實驗報告和數(shù)據(jù)分析中