2024-2025學(xué)年高中化學(xué)選修2 化學(xué)與技術(shù)魯科版教學(xué)設(shè)計(jì)合集_第1頁
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2024-2025學(xué)年高中化學(xué)選修2化學(xué)與技術(shù)魯科版教學(xué)設(shè)計(jì)合集目錄一、主題1空氣資源氨的合成 1.1課題1空氣分離 1.2課題2氨的工業(yè)合成 1.3課題3氨氧化法制硝酸 1.4復(fù)習(xí)與測(cè)試二、主題2海水資源工業(yè)制堿 2.1課題1海水淡化與現(xiàn)代水處理技術(shù) 2.2課題2氯堿生產(chǎn) 2.3課題3純堿制造技術(shù)的發(fā)展 2.4復(fù)習(xí)與測(cè)試三、主題3礦山資源硫酸與無機(jī)材料制造 3.1課題1“設(shè)計(jì)”一座硫酸廠 3.2課題2陶瓷的燒制 3.3課題3金屬冶煉和金屬材料的保護(hù) 3.4復(fù)習(xí)與測(cè)試四、主題4化石燃料石油和煤的綜合利用 4.1課題1從石油中獲取更多的高品質(zhì)燃油 4.2課題2源自石油的化學(xué)合成 4.3課題3煤的綜合利用 4.4復(fù)習(xí)與測(cè)試五、主題5生物資源農(nóng)產(chǎn)品的化學(xué)加工 5.1課題1由大豆能制得什么 5.2課題2玉米的化學(xué)加工 5.3復(fù)習(xí)與測(cè)試六、主題6化學(xué)·技術(shù)·社會(huì) 6.1課題1功能高分子材料的研制 6.2課題2藥物的分子設(shè)計(jì)與化學(xué)合成 6.3課題3化學(xué)·技術(shù)·可持續(xù)性發(fā)展 6.4復(fù)習(xí)與測(cè)試主題1空氣資源氨的合成課題1空氣分離學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教材分析高中化學(xué)選修2《化學(xué)與技術(shù)》魯科版,主題1“空氣資源”中的“氨的合成”課題1“空氣分離”,旨在讓學(xué)生了解空氣中各組分的分離方法及其應(yīng)用,為后續(xù)學(xué)習(xí)氨的合成打下基礎(chǔ)。本節(jié)課內(nèi)容與實(shí)際生產(chǎn)生活緊密相連,通過學(xué)習(xí)空氣分離的過程,學(xué)生能夠理解氣體物質(zhì)的性質(zhì)及其分離技術(shù),掌握空氣中主要成分的分離方法。

教材首先介紹了空氣的組成,然后詳細(xì)闡述了空氣分離的原理及設(shè)備,包括深冷分離法和變壓吸附法等。在此基礎(chǔ)上,教材進(jìn)一步探討了空氣分離在各領(lǐng)域的應(yīng)用,如氨的合成、氧氣的應(yīng)用等。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生將能夠掌握空氣分離的基本原理,為后續(xù)學(xué)習(xí)氨的合成提供必要的知識(shí)儲(chǔ)備。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí):通過探究空氣分離的實(shí)驗(yàn)過程,培養(yǎng)學(xué)生提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

2.實(shí)證意識(shí)與科學(xué)態(tài)度:引導(dǎo)學(xué)生基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù),形成對(duì)空氣分離過程的理解和認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和尊重事實(shí)的實(shí)證意識(shí)。

3.科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任:通過了解空氣分離技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

4.跨學(xué)科綜合能力:結(jié)合物理學(xué)、材料科學(xué)等相關(guān)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用不同學(xué)科知識(shí)解決化學(xué)問題的能力。

5.信息獲取與處理能力:培養(yǎng)學(xué)生從教材、網(wǎng)絡(luò)等渠道獲取空氣分離相關(guān)信息的技能,提高信息篩選、整合和處理的能力。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn):

1.空氣分離的基本原理和過程。

2.深冷分離法和變壓吸附法的操作原理和應(yīng)用。

難點(diǎn):

1.深冷分離過程中溫度和壓力變化對(duì)氣體分離的影響。

2.空氣分離設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理。

解決辦法:

1.通過模型演示和動(dòng)畫展示,直觀地展現(xiàn)空氣分離的原理和過程,幫助學(xué)生理解氣體在不同溫度和壓力下的行為。

2.安排實(shí)驗(yàn)活動(dòng),讓學(xué)生親身體驗(yàn)空氣分離的過程,通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,深入探討深冷分離法的操作原理。

3.使用圖表和實(shí)物圖例,詳細(xì)講解空氣分離設(shè)備的構(gòu)造和工作原理,輔以視頻資料,增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受。

4.設(shè)計(jì)問題驅(qū)動(dòng)的課堂討論,鼓勵(lì)學(xué)生提出問題并尋找答案,激發(fā)學(xué)生思考和探究的興趣,幫助突破難點(diǎn)。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材:提前發(fā)放《高中化學(xué)選修2化學(xué)與技術(shù)》魯科版教材,確保每位學(xué)生都有本節(jié)課所需的教材或?qū)W習(xí)資料,以便學(xué)生預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)。

2.輔助材料:

-圖片:收集空氣分離設(shè)備、深冷分離法和變壓吸附法操作過程的圖片,用于課堂展示。

-圖表:制作空氣組成成分比例圖、不同溫度下氣體溶解度曲線圖等,幫助學(xué)生理解空氣分離原理。

-視頻:剪輯空氣分離過程的相關(guān)視頻,如實(shí)驗(yàn)室空氣分離實(shí)驗(yàn)、工業(yè)空氣分離裝置等,用于課堂播放。

-文檔:準(zhǔn)備空氣分離技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用案例,如氨的合成、氧氣的應(yīng)用等,供學(xué)生閱讀。

3.實(shí)驗(yàn)器材:

-實(shí)驗(yàn)室小型空氣分離裝置:用于演示空氣分離過程,讓學(xué)生直觀地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

-溫度計(jì)、壓力計(jì):用于測(cè)量實(shí)驗(yàn)過程中溫度和壓力的變化,以便學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

-氣體收集瓶、導(dǎo)管、乳膠管等:用于收集和傳輸氣體,確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。

-安全器材:如防護(hù)眼鏡、實(shí)驗(yàn)手套等,確保實(shí)驗(yàn)過程的安全性。

4.教室布置:

-分組討論區(qū):將教室劃分為若干小組,每組安排一張桌子,方便學(xué)生進(jìn)行分組討論和實(shí)驗(yàn)操作。

-實(shí)驗(yàn)操作臺(tái):在教室內(nèi)設(shè)置實(shí)驗(yàn)操作臺(tái),確保實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生能夠便捷地使用實(shí)驗(yàn)器材。

-投影儀和屏幕:用于展示圖片、圖表、視頻等輔助材料,便于學(xué)生觀看。

-黑板和粉筆:用于板書重要知識(shí)點(diǎn)、記錄學(xué)生回答問題和討論成果。

5.教學(xué)環(huán)境:

-保持教室安靜、整潔,確保學(xué)生能夠集中精力進(jìn)行學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)。

-提前檢查教室內(nèi)的設(shè)備設(shè)施,如投影儀、電腦等,確保教學(xué)過程中設(shè)備正常使用。

-營造積極向上的學(xué)習(xí)氛圍,鼓勵(lì)學(xué)生提問和參與討論,培養(yǎng)他們的探究精神和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。

6.教學(xué)準(zhǔn)備:

-提前熟悉教材內(nèi)容,明確教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn),準(zhǔn)備好課堂講解和討論的素材。

-設(shè)計(jì)課堂提問和討論題目,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考和參與。

-準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)教程和實(shí)驗(yàn)報(bào)告,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析。

-研究相關(guān)教學(xué)資源,如網(wǎng)絡(luò)資料、專業(yè)書籍等,為課堂講解提供豐富的信息來源。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng):

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù):通過在線平臺(tái)或班級(jí)微信群,發(fā)布預(yù)習(xí)資料(如PPT、視頻、文檔等),明確預(yù)習(xí)目標(biāo)為理解空氣的組成及空氣分離的基本原理。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題:設(shè)計(jì)問題如“空氣中主要成分有哪些?”“空氣分離的方法有哪些?”等,引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度:利用平臺(tái)功能或?qū)W生反饋,監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度,確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動(dòng):

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料:學(xué)生閱讀教材及預(yù)習(xí)資料,理解空氣組成及分離方法。

-思考預(yù)習(xí)問題:學(xué)生針對(duì)預(yù)習(xí)問題進(jìn)行獨(dú)立思考,記錄自己的理解和疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果:學(xué)生將預(yù)習(xí)成果(如筆記、思維導(dǎo)圖、問題等)提交至平臺(tái)或老師處。

教學(xué)方法/手段/資源:

-自主學(xué)習(xí)法:培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,通過預(yù)習(xí)資料提前介入學(xué)習(xí)內(nèi)容。

-信息技術(shù)手段:利用在線平臺(tái)、微信群等,實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的:

-幫助學(xué)生提前了解空氣分離的基本原理,為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng):

-導(dǎo)入新課:通過展示空氣分離的實(shí)際應(yīng)用案例,如氨的合成過程,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

-講解知識(shí)點(diǎn):詳細(xì)講解深冷分離法和變壓吸附法的原理,結(jié)合實(shí)際設(shè)備操作視頻幫助學(xué)生理解。

-組織課堂活動(dòng):設(shè)計(jì)小組討論,討論不同分離方法的優(yōu)勢(shì)和限制,以及在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。

-解答疑問:針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問,如“如何控制深冷分離過程中的溫度和壓力?”進(jìn)行及時(shí)解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng):

-聽講并思考:學(xué)生認(rèn)真聽講,積極思考老師提出的問題,如“深冷分離法中如何實(shí)現(xiàn)氣體的液化?”

-參與課堂活動(dòng):學(xué)生積極參與小組討論,分析不同空氣分離方法的原理和應(yīng)用。

-提問與討論:學(xué)生針對(duì)不懂的問題或新的想法,勇敢提問并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源:

-講授法:通過詳細(xì)講解,幫助學(xué)生理解深冷分離法和變壓吸附法的原理。

-實(shí)踐活動(dòng)法:設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng),如模擬空氣分離過程,讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握分離技能。

-合作學(xué)習(xí)法:通過小組討論,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

作用與目的:

-幫助學(xué)生深入理解空氣分離知識(shí)點(diǎn),掌握深冷分離法和變壓吸附法的技能。

-通過實(shí)踐活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問題的能力。

-通過合作學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng):

-布置作業(yè):根據(jù)空氣分離課題,布置作業(yè)如設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的空氣分離實(shí)驗(yàn)方案。

-提供拓展資源:提供與空氣分離相關(guān)的拓展資源,如工業(yè)空氣分離的視頻、相關(guān)學(xué)術(shù)論文等。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況:及時(shí)批改作業(yè),給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng):

-完成作業(yè):學(xué)生認(rèn)真完成作業(yè),嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,鞏固學(xué)習(xí)效果。

-拓展學(xué)習(xí):學(xué)生利用拓展資源,進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考,如研究空氣分離在工業(yè)中的應(yīng)用。

-反思總結(jié):學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié),提出改進(jìn)建議。

教學(xué)方法/手段/資源:

-自主學(xué)習(xí)法:引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法:引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的:

-鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的空氣分離知識(shí)點(diǎn)和技能。

-通過拓展學(xué)習(xí),拓寬學(xué)生的知識(shí)視野,了解空氣分離技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。

-通過反思總結(jié),幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議,促進(jìn)自我提升。學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

1.知識(shí)掌握方面:

-學(xué)生能夠準(zhǔn)確描述空氣的組成,包括氮?dú)狻⒀鯕狻鍤獾戎饕煞旨捌浔壤?/p>

-學(xué)生理解并掌握了空氣分離的基本原理,包括深冷分離法和變壓吸附法的操作過程。

-學(xué)生能夠闡述深冷分離法中溫度和壓力對(duì)氣體分離的影響,以及如何實(shí)現(xiàn)氣體的液化和分離。

-學(xué)生了解空氣分離技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用,如氨的合成、氧氣的醫(yī)療應(yīng)用等。

2.實(shí)踐操作方面:

-學(xué)生能夠設(shè)計(jì)并實(shí)施簡(jiǎn)單的空氣分離實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)觀察和記錄數(shù)據(jù),分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

-學(xué)生能夠正確使用實(shí)驗(yàn)器材,如溫度計(jì)、壓力計(jì)、氣體收集瓶等,掌握實(shí)驗(yàn)操作的基本技能。

-學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中能夠遵循實(shí)驗(yàn)安全規(guī)范,確保實(shí)驗(yàn)的安全性。

3.思維能力方面:

-學(xué)生通過預(yù)習(xí)和課堂學(xué)習(xí),能夠提出問題并自主尋找答案,培養(yǎng)了解決問題的能力。

-學(xué)生在小組討論中能夠積極思考,發(fā)表自己的觀點(diǎn),培養(yǎng)了批判性思維和創(chuàng)造性思維。

-學(xué)生通過課后拓展學(xué)習(xí),能夠?qū)⒄n堂上學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際情境中,提高了知識(shí)遷移能力。

4.自主學(xué)習(xí)能力方面:

-學(xué)生通過預(yù)習(xí),能夠自主閱讀教材和輔助材料,培養(yǎng)了自主學(xué)習(xí)的能力。

-學(xué)生在課后能夠自主完成作業(yè),通過拓展資源進(jìn)行進(jìn)一步學(xué)習(xí),增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的獨(dú)立性和主動(dòng)性。

5.團(tuán)隊(duì)合作能力方面:

-學(xué)生在課堂活動(dòng)和實(shí)驗(yàn)操作中能夠與同伴有效溝通,共同完成任務(wù),培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作精神。

-學(xué)生在小組討論中能夠傾聽他人意見,尊重他人觀點(diǎn),提高了溝通和協(xié)作能力。

6.科學(xué)素養(yǎng)方面:

-學(xué)生通過學(xué)習(xí)空氣分離技術(shù),了解了科學(xué)研究的方法和過程,提高了科學(xué)素養(yǎng)。

-學(xué)生能夠基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和科學(xué)原理,進(jìn)行合理的推理和判斷,培養(yǎng)了科學(xué)思維能力。

7.社會(huì)責(zé)任感方面:

-學(xué)生通過了解空氣分離技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用,認(rèn)識(shí)到科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn),增強(qiáng)了社會(huì)責(zé)任感。

-學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)與社會(huì)需求相結(jié)合,意識(shí)到自己作為未來科技工作者的責(zé)任和使命。典型例題講解1.例題:某空氣分離裝置,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,通過深冷分離法將空氣分離成氮?dú)夂脱鯕?。已知氮?dú)夂脱鯕獾姆悬c(diǎn)分別為-196℃和-183℃,分離過程中氮?dú)夂脱鯕獾囊夯俾史謩e為0.5kg/h和0.3kg/h。求:

(1)分離裝置的冷卻速率;

(2)分離裝置的功率。

答案:

(1)冷卻速率=氮?dú)庖夯俾?氧氣液化速率=0.5kg/h+0.3kg/h=0.8kg/h

(2)功率=冷卻速率×液化潛熱=0.8kg/h×200kJ/kg=160kJ/h

2.例題:某工廠采用深冷分離法生產(chǎn)氧氣,已知空氣的流量為1000m3/h,氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)為21%。求每小時(shí)可生產(chǎn)氧氣的質(zhì)量。

答案:氧氣質(zhì)量=空氣流量×氧氣體積分?jǐn)?shù)×氧氣的密度

氧氣質(zhì)量=1000m3/h×21%×1.43kg/m3=309.3kg/h

3.例題:某工廠采用變壓吸附法分離空氣中的氮?dú)夂脱鯕?,已知氮?dú)夂脱鯕獾奈狡胶鈮毫Ψ謩e為0.3MPa和0.5MPa。求在0.4MPa的壓力下,氮?dú)夂脱鯕獾奈铰省?/p>

答案:氮?dú)馕铰?(0.3MPa-0.4MPa)/0.3MPa×100%=-33.33%

氧氣吸附率=(0.5MPa-0.4MPa)/0.5MPa×100%=20%

4.例題:某空氣分離裝置,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,通過深冷分離法將空氣分離成氮?dú)夂脱鯕?。已知氮?dú)夂脱鯕獾哪柗謹(jǐn)?shù)分別為0.78和0.21,分離過程中氮?dú)夂脱鯕獾囊夯俾史謩e為0.5mol/h和0.3mol/h。求:

(1)分離裝置的冷卻速率;

(2)分離裝置的功率。

答案:

(1)冷卻速率=氮?dú)庖夯俾?氧氣液化速率=0.5mol/h+0.3mol/h=0.8mol/h

(2)功率=冷卻速率×液化潛熱=0.8mol/h×26.4kJ/mol=21.12kJ/h

5.例題:某工廠采用變壓吸附法分離空氣中的氮?dú)夂脱鯕?,已知空氣的流量?000m3/h,氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)為21%。求每小時(shí)可生產(chǎn)氧氣的摩爾數(shù)。

答案:氧氣摩爾數(shù)=空氣流量×氧氣體積分?jǐn)?shù)×氧氣的摩爾質(zhì)量

氧氣摩爾數(shù)=1000m3/h×21%×32g/mol=6720mol/h

補(bǔ)充說明:

1.在計(jì)算冷卻速率和功率時(shí),需注意單位換算,確保結(jié)果準(zhǔn)確。

2.在計(jì)算氧氣質(zhì)量時(shí),需注意氧氣的密度隨溫度和壓力的變化而變化,實(shí)際計(jì)算中需考慮具體條件。

3.在計(jì)算吸附率時(shí),需注意吸附平衡壓力與實(shí)際壓力的差值,以及吸附劑對(duì)氮?dú)夂脱鯕獾奈侥芰Σ町悺?/p>

4.在計(jì)算氧氣摩爾數(shù)時(shí),需注意氧氣的摩爾質(zhì)量隨溫度和壓力的變化而變化,實(shí)際計(jì)算中需考慮具體條件。

5.在解決實(shí)際問題時(shí),需綜合考慮多種因素,如設(shè)備性能、操作條件、成本等,以確保解決方案的合理性和可行性。板書設(shè)計(jì)①空氣的組成

-氮?dú)猓赫?8%

-氧氣:占21%

-其他氣體:占1%

②空氣分離原理

-深冷分離法:利用氣體的沸點(diǎn)差異

-變壓吸附法:利用氣體的吸附平衡差異

③空氣分離過程

-壓縮:提高空氣壓力

-冷卻:降低空氣溫度

-分離:根據(jù)沸點(diǎn)差異分離氮?dú)夂脱鯕?/p>

④深冷分離法

-液化空氣:冷卻至低溫

-分離液態(tài)空氣:通過蒸餾分離氮?dú)夂脱鯕?/p>

⑤變壓吸附法

-吸附空氣:在高壓下吸附氧氣

-解吸空氣:在低壓下解吸氮?dú)?/p>

⑥空氣分離應(yīng)用

-氨的合成:提供氮?dú)?/p>

-醫(yī)療氧氣:提供氧氣

⑦空氣分離設(shè)備

-深冷分離裝置:冷卻和蒸餾設(shè)備

-變壓吸附裝置:吸附和解吸設(shè)備

⑧空氣分離技術(shù)

-環(huán)保:減少溫室氣體排放

-節(jié)能:提高能源利用效率課堂小結(jié),當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié):

1.回顧空氣的組成,包括氮?dú)狻⒀鯕?、氬氣等主要成分及其比例?/p>

2.總結(jié)空氣分離的基本原理,包括深冷分離法和變壓吸附法的操作過程。

3.強(qiáng)調(diào)深冷分離法中溫度和壓力對(duì)氣體分離的影響,以及如何實(shí)現(xiàn)氣體的液化和分離。

4.概述空氣分離技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用,如氨的合成、氧氣的醫(yī)療應(yīng)用等。

5.強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)空氣分離技術(shù)的重要性,以及對(duì)環(huán)境保護(hù)和資源利用的意義。

當(dāng)堂檢測(cè):

1.提問學(xué)生關(guān)于空氣的組成,要求學(xué)生描述氮?dú)?、氧氣、氬氣等主要成分及其比例?/p>

2.讓學(xué)生解釋深冷分離法和變壓吸附法的原理,并舉例說明。

3.提問學(xué)生關(guān)于深冷分離法中溫度和壓力對(duì)氣體分離的影響,要求學(xué)生解釋如何實(shí)現(xiàn)氣體的液化和分離。

4.讓學(xué)生列舉空氣分離技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用,并說明其重要性。

5.提問學(xué)生關(guān)于空氣分離技術(shù)對(duì)環(huán)境保護(hù)和資源利用的意義,要求學(xué)生舉例說明。

解答:

1.空氣的組成:氮?dú)庹?8%,氧氣占21%,氬氣等其他氣體占1%。

2.深冷分離法和變壓吸附法的原理:深冷分離法利用氣體的沸點(diǎn)差異,通過冷卻和蒸餾分離氮?dú)夂脱鯕?;變壓吸附法利用氣體的吸附平衡差異,通過吸附和解吸分離氮?dú)夂脱鯕狻?/p>

3.深冷分離法中溫度和壓力的影響:降低溫度和增加壓力有利于氣體的液化和分離。

4.空氣分離技術(shù)的應(yīng)用:氨的合成需要氮?dú)?,醫(yī)療氧氣用于醫(yī)療急救等。

5.空氣分離技術(shù)對(duì)環(huán)境保護(hù)和資源利用的意義:減少溫室氣體排放,提高能源利用效率。主題1空氣資源氨的合成課題2氨的工業(yè)合成一、教學(xué)內(nèi)容分析

1.本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容為高中化學(xué)選修2《化學(xué)與技術(shù)》魯科版主題1“空氣資源”中的課題2“氨的工業(yè)合成”。具體內(nèi)容包括氨的合成原理、哈柏-博施法的工藝流程、催化劑的作用、反應(yīng)條件的選擇以及氨的工業(yè)應(yīng)用。

2.教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系:本節(jié)課是在學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了空氣的成分、氮元素在自然界中的循環(huán)以及氮的固定等知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生可以了解到氨的合成原理及其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,進(jìn)一步理解化學(xué)反應(yīng)原理與實(shí)際生產(chǎn)之間的聯(lián)系。具體教材章節(jié)和內(nèi)容如下:

-教材章節(jié):高中化學(xué)選修2《化學(xué)與技術(shù)》魯科版主題1“空氣資源”課題2“氨的工業(yè)合成”

-教學(xué)內(nèi)容:

1)氨的合成原理

2)哈柏-博施法的工藝流程

3)催化劑的作用

4)反應(yīng)條件的選擇

5)氨的工業(yè)應(yīng)用二、核心素養(yǎng)目標(biāo)

1.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí):培養(yǎng)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)和理論分析相結(jié)合的方法,探究氨合成反應(yīng)的原理和條件,理解催化劑在化學(xué)反應(yīng)中的作用,提高學(xué)生解決問題的能力和創(chuàng)新思維。

2.實(shí)踐與綜合應(yīng)用:使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)的化學(xué)知識(shí)與實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合,了解氨的工業(yè)合成過程,培養(yǎng)學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中的能力。

3.科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任:培養(yǎng)學(xué)生對(duì)化學(xué)科學(xué)的興趣和好奇心,樹立正確的科學(xué)態(tài)度,認(rèn)識(shí)到化學(xué)在推動(dòng)社會(huì)發(fā)展和人類進(jìn)步中的重要作用,增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)

1.教學(xué)重點(diǎn)

-氨的工業(yè)合成原理:理解氮?dú)夂蜌錃庠诖呋瘎┳饔孟潞铣砂睔獾幕瘜W(xué)反應(yīng)方程式,以及反應(yīng)的化學(xué)平衡原理。

-哈柏-博施法的工藝流程:掌握氨合成過程中的關(guān)鍵步驟,包括原料氣的制備、壓縮、反應(yīng)、冷卻和分離等環(huán)節(jié)。

-催化劑的作用:明確催化劑在降低反應(yīng)活化能、提高反應(yīng)速率方面的作用。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-反應(yīng)條件的優(yōu)化:學(xué)生可能難以理解如何選擇合適的溫度、壓力和催化劑來優(yōu)化氨的合成反應(yīng),例如,為什么在500℃左右的高溫和300MPa左右的高壓下反應(yīng)速率最高。

-化學(xué)平衡的動(dòng)態(tài)理解:學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡的動(dòng)態(tài)特性理解不足,可能難以掌握在平衡狀態(tài)下反應(yīng)物和生成物的濃度關(guān)系。

-實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中的經(jīng)濟(jì)性考量:學(xué)生可能難以理解如何在保證氨合成效率的同時(shí),考慮生產(chǎn)成本和能源消耗。

例如,教學(xué)重點(diǎn)中的氨的工業(yè)合成原理,學(xué)生需要掌握以下細(xì)節(jié):

-化學(xué)反應(yīng)方程式:N?(g)+3H?(g)→2NH?(g)

-反應(yīng)的化學(xué)平衡:勒沙特列原理的應(yīng)用,反應(yīng)的可逆性和平衡常數(shù)。

教學(xué)難點(diǎn)中的反應(yīng)條件優(yōu)化,學(xué)生需要理解以下細(xì)節(jié):

-溫度和壓力對(duì)反應(yīng)速率的影響:溫度升高反應(yīng)速率加快,但超過一定溫度后速率反而下降;壓力增大反應(yīng)速率增大。

-催化劑的選擇和作用:不同催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響,以及催化劑在反應(yīng)過程中的角色。四、教學(xué)方法與手段

教學(xué)方法:

1.講授法:通過系統(tǒng)的講解,使學(xué)生理解氨的工業(yè)合成原理、哈柏-博施法的工藝流程以及催化劑的作用。教師將重點(diǎn)講解反應(yīng)機(jī)理、工藝步驟和關(guān)鍵參數(shù),確保學(xué)生掌握核心知識(shí)。

2.討論法:在課堂上組織小組討論,讓學(xué)生探討氨合成過程中可能遇到的問題和解決方案,如反應(yīng)條件的優(yōu)化、催化劑的選擇等。通過討論,激發(fā)學(xué)生的思維,培養(yǎng)他們的合作能力和批判性思維。

3.實(shí)驗(yàn)法:設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的模擬實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)觀察氨合成反應(yīng)的現(xiàn)象,加深對(duì)反應(yīng)原理的理解。例如,通過模擬不同溫度和壓力下的反應(yīng)速率變化,讓學(xué)生直觀感受到條件對(duì)反應(yīng)的影響。

教學(xué)手段:

1.多媒體教學(xué):使用多媒體設(shè)備展示氨的工業(yè)合成流程圖、催化劑作用機(jī)理動(dòng)畫、實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)景等,以形象直觀的方式幫助學(xué)生理解抽象的化學(xué)過程。

2.教學(xué)軟件:利用化學(xué)模擬軟件,如ChemDraw或虛擬實(shí)驗(yàn)室軟件,讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行氨合成反應(yīng)的模擬實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

3.網(wǎng)絡(luò)資源:引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源,如在線化學(xué)教育平臺(tái)、學(xué)術(shù)文章和工業(yè)案例研究,以拓展學(xué)生的知識(shí)視野,增強(qiáng)他們對(duì)化學(xué)在工業(yè)中應(yīng)用的認(rèn)識(shí)。

具體的教學(xué)流程設(shè)計(jì)如下:

1.導(dǎo)入新課

-利用多媒體展示氨的重要性及其在工業(yè)中的應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生的興趣。

2.知識(shí)講解

-教師使用PPT和板書結(jié)合的方式,系統(tǒng)講解氨的合成原理、哈柏-博施法工藝流程和催化劑的作用。

3.小組討論

-學(xué)生分組討論氨合成過程中的關(guān)鍵問題,如如何選擇合適的催化劑、優(yōu)化反應(yīng)條件等。

4.模擬實(shí)驗(yàn)

-學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,利用教學(xué)軟件進(jìn)行氨合成反應(yīng)的模擬實(shí)驗(yàn),觀察不同條件下的反應(yīng)結(jié)果。

5.總結(jié)反饋

-教師總結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容,對(duì)學(xué)生的討論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和反饋。

6.課后拓展

-布置相關(guān)的課后作業(yè),如查閱資料了解氨合成工業(yè)的歷史發(fā)展、撰寫關(guān)于氨合成反應(yīng)條件的研究報(bào)告等。五、教學(xué)過程設(shè)計(jì)

1.導(dǎo)入新課(5分鐘)

目標(biāo):引起學(xué)生對(duì)氨的工業(yè)合成的興趣,激發(fā)其探索欲望。

過程:

-開場(chǎng)提問:“你們知道氨在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性嗎?它與我們的生活有什么關(guān)系?”

-展示一些關(guān)于氨的工業(yè)應(yīng)用的圖片或視頻片段,如化肥生產(chǎn)、炸藥制造等,讓學(xué)生初步感受氨的魅力和重要性。

-簡(jiǎn)短介紹氨的工業(yè)合成的基本概念和其在工業(yè)生產(chǎn)中的地位,為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.氨的工業(yè)合成基礎(chǔ)知識(shí)講解(10分鐘)

目標(biāo):讓學(xué)生了解氨的工業(yè)合成的定義、組成部分和原理。

過程:

-講解氨的工業(yè)合成的定義,包括其主要反應(yīng)物和生成物。

-詳細(xì)介紹氨合成過程中的關(guān)鍵組成部分,如反應(yīng)器、催化劑、壓縮和冷卻系統(tǒng)等,使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

-通過實(shí)例或案例,讓學(xué)生更好地理解氨的工業(yè)合成在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用和作用。

3.氨的工業(yè)合成案例分析(20分鐘)

目標(biāo):通過具體案例,讓學(xué)生深入了解氨的工業(yè)合成的特性和重要性。

過程:

-選擇幾個(gè)典型的氨的工業(yè)合成案例進(jìn)行分析,如哈柏-博施法的實(shí)際應(yīng)用案例。

-詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、工藝流程、技術(shù)特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)意義,讓學(xué)生全面了解氨的工業(yè)合成的多樣性或復(fù)雜性。

-引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響,以及如何應(yīng)用氨的工業(yè)合成解決實(shí)際問題。

-小組討論:讓學(xué)生分組討論氨的工業(yè)合成的未來發(fā)展或改進(jìn)方向,并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學(xué)生小組討論(10分鐘)

目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程:

-將學(xué)生分成若干小組,每組選擇一個(gè)與氨的工業(yè)合成相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論,如催化劑的選擇、反應(yīng)條件的優(yōu)化等。

-小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

-每組選出一名代表,準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)(15分鐘)

目標(biāo):鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力,同時(shí)加深全班對(duì)氨的工業(yè)合成的認(rèn)識(shí)和理解。

過程:

-各組代表依次上臺(tái)展示討論成果,包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

-其他學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評(píng),促進(jìn)互動(dòng)交流。

-教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足,并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)(5分鐘)

目標(biāo):回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)氨的工業(yè)合成的重要性和意義。

過程:

-簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容,包括氨的工業(yè)合成的基本概念、工藝流程、案例分析等。

-強(qiáng)調(diào)氨的工業(yè)合成在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用,鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用氨的工業(yè)合成知識(shí)。

-布置課后作業(yè):讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于氨的工業(yè)合成的短文或報(bào)告,以鞏固學(xué)習(xí)效果。六、拓展與延伸

1.拓展閱讀材料

-《化學(xué)工業(yè)發(fā)展史》:介紹化學(xué)工業(yè)的發(fā)展歷程,特別是氨合成工業(yè)的歷史背景和技術(shù)進(jìn)步。

-《現(xiàn)代催化科學(xué)》:深入探討催化劑在化學(xué)反應(yīng)中的作用,以及催化劑的研究進(jìn)展和應(yīng)用。

-《化學(xué)反應(yīng)工程》:分析化學(xué)反應(yīng)工程的基本原理,包括反應(yīng)器設(shè)計(jì)、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)等。

-《工業(yè)氣體生產(chǎn)與技術(shù)》:詳細(xì)介紹工業(yè)氣體(如氮?dú)狻錃猓┑纳a(chǎn)方法、工藝流程和技術(shù)創(chuàng)新。

-《化學(xué)與環(huán)境》:討論化學(xué)工業(yè)對(duì)環(huán)境的影響,以及如何實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展。

2.課后自主學(xué)習(xí)和探究

-研究不同催化劑對(duì)氨合成反應(yīng)的影響:學(xué)生可以自主查閱資料,了解不同催化劑的特性和在氨合成中的應(yīng)用,比較它們的效果和優(yōu)缺點(diǎn)。

-探究氨合成反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)率的影響:學(xué)生可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或模擬實(shí)驗(yàn),研究溫度、壓力、原料比例等條件變化對(duì)氨合成反應(yīng)產(chǎn)率的影響。

-分析氨的工業(yè)應(yīng)用案例:學(xué)生可以選擇一個(gè)氨的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,如化肥生產(chǎn)、制藥工業(yè)等,深入研究其工藝流程、技術(shù)要求和市場(chǎng)前景。

-調(diào)查化學(xué)工業(yè)的安全與環(huán)保問題:學(xué)生可以調(diào)查當(dāng)?shù)鼗驀鴥?nèi)外化學(xué)工業(yè)的安全事故案例,分析事故原因和預(yù)防措施,探討化學(xué)工業(yè)的環(huán)保問題及解決方案。

-開展科學(xué)小論文寫作:鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合本節(jié)課內(nèi)容,選擇一個(gè)感興趣的話題,如“氨的合成與未來能源發(fā)展”,撰寫科學(xué)小論文,提升寫作能力和科學(xué)思維能力。

-參觀化學(xué)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng):如果條件允許,組織學(xué)生參觀化學(xué)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng),如化肥廠、化工廠等,讓學(xué)生親身體驗(yàn)化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)過程,增強(qiáng)實(shí)踐認(rèn)知。

-利用網(wǎng)絡(luò)資源學(xué)習(xí):鼓勵(lì)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源,如在線課程、教育平臺(tái)、科研論文等,自主學(xué)習(xí)更多關(guān)于氨合成和化學(xué)工業(yè)的知識(shí)。七、教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋

1.課堂表現(xiàn):

-學(xué)生參與度:觀察學(xué)生在課堂上的參與情況,包括提問、回答問題和互動(dòng)交流的積極性。

-注意力集中:評(píng)估學(xué)生在課堂上的注意力是否集中,是否能夠跟隨教師的講解和引導(dǎo)。

-知識(shí)掌握:通過課堂提問或小測(cè)驗(yàn),檢查學(xué)生對(duì)氨的工業(yè)合成相關(guān)知識(shí)的理解和掌握程度。

2.小組討論成果展示:

-討論深度:評(píng)價(jià)學(xué)生在小組討論中是否能深入探討問題,提出合理的解決方案和創(chuàng)新性建議。

-表達(dá)能力:觀察學(xué)生在展示討論成果時(shí)的表達(dá)能力,包括語言組織、邏輯性和說服力。

-團(tuán)隊(duì)協(xié)作:評(píng)估小組成員之間的協(xié)作情況,如分工是否合理、是否能夠有效溝通和解決問題。

3.隨堂測(cè)試:

-知識(shí)掌握:通過隨堂測(cè)試,檢查學(xué)生對(duì)氨的工業(yè)合成原理、工藝流程和催化劑作用等關(guān)鍵知識(shí)的掌握情況。

-應(yīng)用能力:測(cè)試題目設(shè)計(jì)應(yīng)包含應(yīng)用性問題,評(píng)估學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的能力。

-時(shí)間管理:隨堂測(cè)試的時(shí)間控制,確保學(xué)生能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成測(cè)試,提高時(shí)間管理意識(shí)。

4.課后作業(yè)與探究:

-完成情況:檢查學(xué)生課后作業(yè)的完成情況,包括作業(yè)的整潔度、正確性和深度。

-探究活動(dòng):評(píng)價(jià)學(xué)生參與課后探究活動(dòng)的積極性,如科學(xué)小論文的撰寫、調(diào)查報(bào)告的完成等。

-創(chuàng)新思維:在探究活動(dòng)中,鼓勵(lì)學(xué)生提出創(chuàng)新性觀點(diǎn)和解決方案,評(píng)估其創(chuàng)新思維能力。

5.教師評(píng)價(jià)與反饋:

-針對(duì)性反饋:針對(duì)每個(gè)學(xué)生的課堂表現(xiàn)、小組討論和隨堂測(cè)試情況,給予具體的、個(gè)性化的反饋,指出學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)和需要改進(jìn)的地方。

-綜合評(píng)價(jià):對(duì)整個(gè)班級(jí)的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),總結(jié)班級(jí)的整體表現(xiàn)和存在的問題。

-改進(jìn)建議:根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果,提出針對(duì)性的改進(jìn)建議,如加強(qiáng)課堂互動(dòng)、優(yōu)化教學(xué)方法、提供更多探究機(jī)會(huì)等。

-鼓勵(lì)與激勵(lì):對(duì)表現(xiàn)出色的學(xué)生給予表揚(yáng)和鼓勵(lì),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和自信心。

-持續(xù)關(guān)注:對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行持續(xù)關(guān)注,定期進(jìn)行評(píng)價(jià)和反饋,幫助學(xué)生不斷提升學(xué)習(xí)能力。八、內(nèi)容邏輯關(guān)系

1.氨的工業(yè)合成原理

①重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn):N?與H?的化學(xué)反應(yīng)方程式、化學(xué)平衡原理、勒沙特列原理。

②重點(diǎn)詞:催化劑、活化能、化學(xué)平衡、反應(yīng)速率。

③重點(diǎn)句:“在催化劑的作用下,氮?dú)夂蜌錃夥磻?yīng)生成氨氣,該反應(yīng)是可逆的,并遵循化學(xué)平衡原理?!?/p>

2.哈柏-博施法的工藝流程

①重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn):原料氣的制備、壓縮、催化合成、冷卻和分離。

②重點(diǎn)詞:反應(yīng)器、壓縮機(jī)、冷卻器、分離器。

③重點(diǎn)句:“哈柏-博施法通過一系列精細(xì)的工藝步驟,將氮?dú)夂蜌錃廪D(zhuǎn)化為液態(tài)氨?!?/p>

3.催化劑的作用

①重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn):催化劑的定義、作用機(jī)理、催化劑的選擇性。

②重點(diǎn)詞:催化活性、選擇性、穩(wěn)定性。

③重點(diǎn)句:“催化劑通過提供另一條反應(yīng)路徑,降低反應(yīng)的活化能,從而加快反應(yīng)速率。”

板書設(shè)計(jì):

一、氨的工業(yè)合成原理

1.化學(xué)反應(yīng)方程式:N?+3H??2NH?

2.化學(xué)平衡:勒沙特列原理

3.催化劑作用:降低活化能,提高反應(yīng)速率

二、哈柏-博施法的工藝流程

1.原料氣制備

2.氣體壓縮

3.催化合成

4.冷卻和分離

5.液態(tài)氨的獲取

三、催化劑的作用

1.定義:改變化學(xué)反應(yīng)速率而不被自身消耗的物質(zhì)

2.作用機(jī)理:提供另一條反應(yīng)路徑,降低活化能

3.選擇性:催化劑對(duì)特定反應(yīng)的偏好性

板書設(shè)計(jì)要求條理清晰,重點(diǎn)突出,簡(jiǎn)潔明了,便于學(xué)生理解和記憶關(guān)鍵概念和流程。九、教學(xué)反思與改進(jìn)

1.設(shè)計(jì)反思活動(dòng)

-教師自評(píng):在教學(xué)結(jié)束后,教師應(yīng)反思教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成情況,分析教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段的有效性。

-學(xué)生反饋:通過問卷調(diào)查或課堂討論,收集學(xué)生對(duì)教學(xué)的意見和建議,了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度和學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

-同伴觀察:邀請(qǐng)其他教師觀摩課堂,從第三方的角度提供反饋,幫助教師發(fā)現(xiàn)問題并改進(jìn)教學(xué)。

2.制定改進(jìn)措施

-優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容:根據(jù)學(xué)生的反饋和教學(xué)效果,調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,確保知識(shí)的深度和廣度適合學(xué)生的認(rèn)知水平。

-創(chuàng)新教學(xué)方法:探索更多樣化的教學(xué)方法,如游戲化教學(xué)、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。

-提升教學(xué)手段:利用最新的教育技術(shù),如虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)等,增強(qiáng)教學(xué)效果和學(xué)生的參與度。

-強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié):增加實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng),讓學(xué)生在實(shí)踐中理解和應(yīng)用所學(xué)知識(shí),提高動(dòng)手能力和解決問題的能力。

-跟進(jìn)學(xué)習(xí)效果:定期對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行跟蹤評(píng)估,及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略,確保教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

-個(gè)性化輔導(dǎo):針對(duì)學(xué)生的不同學(xué)習(xí)特點(diǎn),提供個(gè)性化的輔導(dǎo)和支持,幫助每個(gè)學(xué)生取得進(jìn)步。

-教學(xué)資源共享:與其他教師分享教學(xué)資源和經(jīng)驗(yàn),共同提升教學(xué)質(zhì)量。

-繼續(xù)教育與培訓(xùn):參加相關(guān)的繼續(xù)教育和培訓(xùn),不斷提升自身的教學(xué)能力和專業(yè)素養(yǎng)。

-家校合作:與家長保持溝通,共同關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展,形成教育合力。

-評(píng)價(jià)體系的完善:建立科學(xué)合理的教學(xué)評(píng)價(jià)體系,全面評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和教師的教學(xué)效果。

-教學(xué)策略的調(diào)整:根據(jù)教學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)果,及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略,確保教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

-教學(xué)內(nèi)容的更新:關(guān)注化學(xué)工業(yè)的最新發(fā)展,及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容,保持教學(xué)的前沿性和實(shí)用性。

-教學(xué)方法的創(chuàng)新:探索新的教學(xué)方法,如翻轉(zhuǎn)課堂、在線學(xué)習(xí)等,提高教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

-教學(xué)資源的整合:整合各種教學(xué)資源,如教材、網(wǎng)絡(luò)資源、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等,為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源。

-教學(xué)環(huán)境的優(yōu)化:改善教學(xué)環(huán)境,如教室布置、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等,為學(xué)生提供更好的學(xué)習(xí)條件。

-教學(xué)目標(biāo)的明確:明確教學(xué)目標(biāo),確保教學(xué)內(nèi)容的針對(duì)性和有效性。

-教學(xué)過程的監(jiān)控:監(jiān)控教學(xué)過程,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行調(diào)整。

-教學(xué)效果的評(píng)估:評(píng)估教學(xué)效果,為教學(xué)改進(jìn)提供依據(jù)。十、課后作業(yè)

1.研究不同催化劑對(duì)氨合成反應(yīng)的影響,并撰寫一篇簡(jiǎn)短報(bào)告,分析不同催化劑對(duì)反應(yīng)速率和選擇性的影響。

2.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,研究溫度和壓力對(duì)氨合成反應(yīng)速率的影響,并預(yù)測(cè)在不同條件下反應(yīng)速率的變化趨勢(shì)。

3.調(diào)查氨的工業(yè)應(yīng)用案例,選擇一個(gè)案例進(jìn)行深入研究,并撰寫一篇報(bào)告,分析其工藝流程、技術(shù)要求和市場(chǎng)前景。

4.研究化學(xué)工業(yè)的安全與環(huán)保問題,選擇一個(gè)化學(xué)工業(yè)的安全事故案例,分析事故原因和預(yù)防措施,并提出解決方案。

5.結(jié)合本節(jié)課內(nèi)容,選擇一個(gè)與氨合成相關(guān)的主題,如“氨的合成與未來能源發(fā)展”,撰寫一篇科學(xué)小論文,提出創(chuàng)新性觀點(diǎn)和解決方案。主題1空氣資源氨的合成課題3氨氧化法制硝酸主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容教材:高中化學(xué)選修2《化學(xué)與技術(shù)》魯科版

主題1:空氣資源

課題3:氨氧化法制硝酸

教學(xué)內(nèi)容主要包括以下章節(jié):

1.氨的合成:介紹哈柏法合成氨的原理、條件及化學(xué)方程式,包括N2和H2在催化劑、高溫高壓條件下的反應(yīng)過程。

2.氨氧化法制硝酸的原理:闡述氨在催化劑存在下氧化生成一氧化氮,一氧化氮進(jìn)一步氧化生成二氧化氮,最后二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸的過程。

3.硝酸的工業(yè)制法:介紹硝酸工業(yè)生產(chǎn)的主要步驟,包括氨的氧化、二氧化氮的吸收及硝酸的濃縮等。

4.硝酸的性質(zhì)與用途:分析硝酸作為強(qiáng)氧化劑、強(qiáng)酸的性質(zhì),以及其在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用。

5.環(huán)保與安全:強(qiáng)調(diào)硝酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物處理措施,以及安全操作規(guī)程,提高學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析1.科學(xué)素養(yǎng):通過學(xué)習(xí)氨氧化法制硝酸的原理,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,提高學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)原理的理解和科學(xué)探究的興趣。

2.創(chuàng)新意識(shí):引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化,激發(fā)學(xué)生探索科學(xué)規(guī)律、提出新思路、新方法的創(chuàng)新意識(shí)。

3.實(shí)踐能力:通過分析硝酸工業(yè)制法的實(shí)際過程,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際生產(chǎn)問題的能力,提高學(xué)生的實(shí)踐操作技能。

4.環(huán)保意識(shí):強(qiáng)調(diào)硝酸生產(chǎn)過程中的環(huán)保措施和安全操作規(guī)程,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注環(huán)境保護(hù)、遵守安全規(guī)范的良好習(xí)慣。

5.跨學(xué)科能力:結(jié)合物理、數(shù)學(xué)等學(xué)科知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-氨的合成原理:重點(diǎn)講解哈柏法合成氨的反應(yīng)方程式、反應(yīng)條件(如溫度、壓力、催化劑的作用)以及化學(xué)平衡的影響因素。

-氨氧化法制硝酸的流程:詳細(xì)闡述氨氧化、二氧化氮的吸收和硝酸的生成過程,強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵步驟和反應(yīng)機(jī)理。

-硝酸的工業(yè)應(yīng)用與環(huán)保措施:介紹硝酸在工業(yè)中的應(yīng)用實(shí)例,以及生產(chǎn)過程中的環(huán)保處理措施。

舉例:講解哈柏法合成氨時(shí),通過實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中的溫度、壓力參數(shù),讓學(xué)生理解反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)率的影響。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-催化劑的作用機(jī)制:學(xué)生可能難以理解催化劑如何降低活化能、加快反應(yīng)速率,以及催化劑的選用原則。

-化學(xué)平衡的移動(dòng):學(xué)生可能難以掌握勒夏特列原理在氨合成反應(yīng)中的應(yīng)用,以及如何通過調(diào)整反應(yīng)條件來優(yōu)化產(chǎn)率。

-硝酸生成的復(fù)雜反應(yīng)路徑:學(xué)生可能難以理解氨氧化生成一氧化氮、二氧化氮,以及二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸的具體過程。

舉例:在講解催化劑的作用時(shí),可以通過對(duì)比有無催化劑條件下的反應(yīng)速率圖,幫助學(xué)生形象理解催化劑的作用。在講解化學(xué)平衡移動(dòng)時(shí),可以通過實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中的案例,如提高壓力對(duì)氨合成反應(yīng)的影響,來幫助學(xué)生理解勒夏特列原理的應(yīng)用。講解硝酸生成過程時(shí),可以通過流程圖和反應(yīng)方程式的結(jié)合,幫助學(xué)生逐步理解反應(yīng)步驟和產(chǎn)物生成。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)步驟師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材

-確保每位學(xué)生都配備魯科版高中化學(xué)選修2《化學(xué)與技術(shù)》教材,以便于學(xué)生跟隨課程進(jìn)度自學(xué)和復(fù)習(xí)。

-分發(fā)學(xué)習(xí)資料,包括本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)、重點(diǎn)難點(diǎn)總結(jié)、課后習(xí)題等,幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)要求和鞏固知識(shí)點(diǎn)。

2.輔助材料

-圖片資源:收集氨合成塔、硝酸生產(chǎn)流程、催化劑結(jié)構(gòu)等圖片,用于課堂上展示和講解。

-圖表資源:準(zhǔn)備哈柏法合成氨的化學(xué)平衡圖、氨氧化法制硝酸的反應(yīng)路徑圖等,幫助學(xué)生理解反應(yīng)過程。

-視頻資源:搜索并剪輯氨合成、硝酸生產(chǎn)的科普視頻,以及相關(guān)化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)畫演示,用于課堂上播放。

-網(wǎng)絡(luò)資源:整理與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)鏈接,如科普文章、在線問答等,供學(xué)生課后拓展閱讀。

3.實(shí)驗(yàn)器材

-實(shí)驗(yàn)室設(shè)備:確認(rèn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)、通風(fēng)設(shè)備、安全設(shè)施等是否齊全且功能正常。

-化學(xué)試劑:準(zhǔn)備氨水、過氧化氫、硝酸銅等實(shí)驗(yàn)用試劑,確保其濃度、純度符合實(shí)驗(yàn)要求。

-實(shí)驗(yàn)儀器:準(zhǔn)備試管、燒杯、滴定管、酒精燈、天平等基本實(shí)驗(yàn)儀器,以及專用的催化劑、氣體收集裝置等。

-安全器材:準(zhǔn)備防護(hù)眼鏡、手套、實(shí)驗(yàn)服等個(gè)人防護(hù)裝備,以及滅火器、砂桶等應(yīng)急安全器材。

4.教室布置

-分組討論區(qū):根據(jù)學(xué)生人數(shù),將教室劃分為若干小組,每組配備討論桌椅,便于學(xué)生分組討論和合作學(xué)習(xí)。

-實(shí)驗(yàn)操作臺(tái):設(shè)置實(shí)驗(yàn)操作臺(tái),確保實(shí)驗(yàn)桌面積足夠,實(shí)驗(yàn)用品擺放有序,便于學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

-教學(xué)演示區(qū):在教室前方設(shè)置投影儀、白板等教學(xué)設(shè)備,以便于教師進(jìn)行教學(xué)演示和互動(dòng)。

-學(xué)習(xí)氛圍營造:通過懸掛化學(xué)元素周期表、科學(xué)家肖像、化學(xué)實(shí)驗(yàn)規(guī)則等,營造積極向上的學(xué)習(xí)氛圍。

5.教學(xué)技術(shù)支持

-確保投影儀、電腦、音響等教學(xué)設(shè)備正常工作,提前測(cè)試多媒體資源的播放效果。

-準(zhǔn)備備用設(shè)備,如投影儀、電腦等,以防止教學(xué)過程中設(shè)備故障。

-培訓(xùn)學(xué)生使用實(shí)驗(yàn)室設(shè)備,確保學(xué)生能夠正確使用實(shí)驗(yàn)器材,了解安全操作規(guī)程。

6.教學(xué)環(huán)境優(yōu)化

-確保教室內(nèi)的照明、通風(fēng)良好,為長時(shí)間的學(xué)習(xí)提供舒適的環(huán)境。

-安排學(xué)生座位,避免學(xué)生長時(shí)間面對(duì)屏幕,減少眼睛疲勞。

-在教室內(nèi)設(shè)置急救箱,準(zhǔn)備常用藥品和急救器材,以應(yīng)對(duì)突發(fā)情況。

7.教學(xué)反饋與評(píng)價(jià)

-設(shè)計(jì)教學(xué)反饋表,收集學(xué)生對(duì)教學(xué)資源、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容等的意見和建議。

-安排課后小測(cè)驗(yàn)或小組討論報(bào)告,評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)本節(jié)課知識(shí)的掌握程度。教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)(5分鐘)

-創(chuàng)設(shè)情境:播放一段關(guān)于硝酸在工業(yè)中應(yīng)用的短視頻,如化肥生產(chǎn)、炸藥制造等,讓學(xué)生初步了解硝酸的重要性。

-提出問題:詢問學(xué)生“我們?nèi)粘I钪薪佑|到的硝酸有哪些形式?”“硝酸是如何合成的?”以此激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。

2.講授新課(20分鐘)

-氨的合成:講解哈柏法合成氨的原理,通過板書化學(xué)方程式和反應(yīng)條件,引導(dǎo)學(xué)生理解反應(yīng)過程。

-用時(shí):5分鐘

-氨氧化法制硝酸:詳細(xì)介紹氨氧化生成一氧化氮、二氧化氮,以及二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸的過程。

-用時(shí):8分鐘

-硝酸的工業(yè)應(yīng)用與環(huán)保措施:結(jié)合教材內(nèi)容,講解硝酸在工業(yè)中的應(yīng)用以及生產(chǎn)過程中的環(huán)保處理措施。

-用時(shí):7分鐘

3.師生互動(dòng)環(huán)節(jié)(10分鐘)

-分組討論:將學(xué)生分成小組,討論以下問題:

-“哈柏法合成氨的催化劑有哪些特點(diǎn)?”

-“氨氧化過程中,哪些因素會(huì)影響硝酸的產(chǎn)量?”

-用時(shí):5分鐘

-小組分享:每組選派一名代表,匯報(bào)討論結(jié)果,教師對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和補(bǔ)充。

-用時(shí):5分鐘

4.鞏固練習(xí)(5分鐘)

-練習(xí)題:發(fā)放練習(xí)題,要求學(xué)生獨(dú)立完成,題目涉及氨的合成條件、氨氧化法制硝酸的步驟等。

-點(diǎn)評(píng):教師選取部分學(xué)生的答案進(jìn)行點(diǎn)評(píng),針對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤進(jìn)行講解。

5.課堂小結(jié)(2分鐘)

-教師總結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)氨的合成和氨氧化法制硝酸的關(guān)鍵步驟。

-提醒學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)知識(shí),為下一節(jié)課的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

6.課堂提問(3分鐘)

-教師提問學(xué)生關(guān)于本節(jié)課的內(nèi)容,檢查學(xué)生對(duì)新知識(shí)的理解和掌握情況。

-鼓勵(lì)學(xué)生提出問題,教師解答,促進(jìn)學(xué)生的思考和深入學(xué)習(xí)。

注意:在教學(xué)過程中,教師應(yīng)注重引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生,鼓勵(lì)學(xué)生積極參與討論和提問,通過師生互動(dòng),提高學(xué)生的核心素養(yǎng)能力。同時(shí),教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,靈活調(diào)整教學(xué)節(jié)奏和內(nèi)容,確保教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

1.知識(shí)掌握:學(xué)生能夠熟練掌握哈柏法合成氨的反應(yīng)原理、條件及催化劑的作用,了解氨氧化法制硝酸的全過程,包括一氧化氮和二氧化氮的生成,以及硝酸的形成。

2.理解應(yīng)用:學(xué)生能夠理解化學(xué)反應(yīng)平衡的概念,并能夠應(yīng)用勒夏特列原理來分析氨合成反應(yīng)的優(yōu)化條件,如溫度、壓力和催化劑的選擇。

3.實(shí)踐能力:通過課堂討論和練習(xí),學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合,了解硝酸在工業(yè)中的應(yīng)用,并能夠提出初步的環(huán)保處理措施。

4.科學(xué)探究:學(xué)生能夠通過實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)據(jù)分析,探究不同條件下氨合成反應(yīng)的產(chǎn)率變化,培養(yǎng)科學(xué)探究精神和實(shí)驗(yàn)操作能力。

5.創(chuàng)新意識(shí):學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,能夠提出新的思考問題和改進(jìn)方案,如在氨氧化過程中,探討如何提高一氧化氮的轉(zhuǎn)化率,以及如何降低生產(chǎn)成本。

6.核心素養(yǎng)提升:學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,不僅掌握了化學(xué)知識(shí),還提升了科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力和環(huán)保意識(shí)等核心素養(yǎng)。

7.學(xué)習(xí)習(xí)慣養(yǎng)成:學(xué)生在完成練習(xí)和參與討論的過程中,養(yǎng)成了主動(dòng)學(xué)習(xí)、合作交流的學(xué)習(xí)習(xí)慣,提高了學(xué)習(xí)效率。

8.思維能力增強(qiáng):通過課堂提問和小組討論,學(xué)生的邏輯思維、批判性思維和創(chuàng)造性思維得到了鍛煉和提升。

9.問題解決能力:學(xué)生在面對(duì)復(fù)雜化學(xué)問題時(shí),能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí),通過分析、推理和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證來解決問題。

10.自我反思能力:學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,能夠自我評(píng)估學(xué)習(xí)效果,識(shí)別自身不足,并制定改進(jìn)計(jì)劃。教學(xué)反思這節(jié)課我選擇了高中化學(xué)選修2《化學(xué)與技術(shù)》魯科版中的主題1空氣資源,課題3氨氧化法制硝酸作為教學(xué)內(nèi)容。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們?cè)诶斫獍钡暮铣珊桶毖趸ㄖ葡跛岬倪^程中表現(xiàn)出了不同的學(xué)習(xí)狀態(tài)和理解程度。以下是我對(duì)本節(jié)課的反思:

課堂上,我通過創(chuàng)設(shè)情境和提出問題的方式導(dǎo)入新課,學(xué)生們表現(xiàn)出較高的興趣和參與度。我發(fā)現(xiàn),當(dāng)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的生活實(shí)際相結(jié)合時(shí),他們更容易產(chǎn)生學(xué)習(xí)動(dòng)力。這一點(diǎn)在講解硝酸在工業(yè)中的應(yīng)用時(shí)得到了驗(yàn)證,學(xué)生們對(duì)于化肥、炸藥等產(chǎn)品的生產(chǎn)過程表現(xiàn)出濃厚的興趣。

在講授新課的過程中,我盡量用簡(jiǎn)潔明了的語言解釋復(fù)雜的化學(xué)原理,并通過板書和多媒體資源幫助學(xué)生理解。然而,我也發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生在理解催化劑的作用和化學(xué)平衡的移動(dòng)方面存在困難。這提示我在今后的教學(xué)中,需要更多地采用實(shí)例和實(shí)驗(yàn)來幫助學(xué)生形象地理解這些概念。

在師生互動(dòng)環(huán)節(jié),我組織了分組討論,讓學(xué)生們有機(jī)會(huì)相互交流和分享自己的想法。我發(fā)現(xiàn)這種形式能夠有效促進(jìn)學(xué)生之間的合作和思考,但同時(shí)也發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生在表達(dá)自己的觀點(diǎn)時(shí)還不夠自信。我計(jì)劃在后續(xù)的教學(xué)中,更多地鼓勵(lì)這些學(xué)生發(fā)表意見,提高他們的自信心。

鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)讓我看到學(xué)生們對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。大部分學(xué)生能夠完成練習(xí)題,但也有一些學(xué)生對(duì)于某些細(xì)節(jié)問題的理解不夠深入。我意識(shí)到,我在課堂上可能需要更多地關(guān)注這些學(xué)生的個(gè)別需求,提供更多的個(gè)別輔導(dǎo)。

總的來說,本節(jié)課的教學(xué)效果基本達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。但在教學(xué)過程中,我也發(fā)現(xiàn)了一些不足之處,比如對(duì)于難點(diǎn)的講解不夠深入,學(xué)生參與度不夠均衡等。在今后的教學(xué)中,我會(huì)根據(jù)這些反思,調(diào)整教學(xué)策略,努力提高教學(xué)效果,幫助學(xué)生們更好地理解和掌握化學(xué)知識(shí)。重點(diǎn)題型整理題型一:填空題

1.哈柏法合成氨的化學(xué)方程式為________,該反應(yīng)需要使用________作為催化劑。

答案:N2+3H2→2NH3;鐵觸媒

2.在氨氧化法制硝酸過程中,氨在催化劑的作用下氧化生成________,進(jìn)一步氧化生成________,最終與水反應(yīng)生成硝酸。

答案:一氧化氮;二氧化氮

題型二:簡(jiǎn)答題

1.請(qǐng)簡(jiǎn)述哈柏法合成氨的反應(yīng)條件及其對(duì)反應(yīng)的影響。

答案:哈柏法合成氨的反應(yīng)條件包括高溫(約450-500℃)、高壓(約150-300atm)和鐵觸媒催化劑。這些條件有利于提高反應(yīng)速率和氨的產(chǎn)率。

2.硝酸在工業(yè)生產(chǎn)中有哪些主要用途?

答案:硝酸在工業(yè)生產(chǎn)中主要用于制造化肥、炸藥、塑料、染料等產(chǎn)品,同時(shí)也是一種重要的化工原料。

題型三:計(jì)算題

1.在氨氧化法制硝酸過程中,如果反應(yīng)物氨和氧氣的摩爾比為1:5,求氧氣過量百分之多少?

答案:氧氣過量的百分比為(5-1)/5×100%=80%

2.已知某硝酸生產(chǎn)過程中,氨的轉(zhuǎn)化率為80%,求實(shí)際生產(chǎn)中每噸氨能生產(chǎn)多少噸硝酸?

答案:每噸氨能生產(chǎn)硝酸2×80%=1.6噸

題型四:分析題

1.分析氨氧化法制硝酸過程中,催化劑的作用及其對(duì)反應(yīng)的影響。

答案:催化劑在氨氧化法制硝酸過程中起到降低反應(yīng)活化能、加快反應(yīng)速率的作用。催化劑的選擇和使用對(duì)反應(yīng)的產(chǎn)率和選擇性有很大影響。

2.討論在硝酸生產(chǎn)過程中,如何通過調(diào)整反應(yīng)條件來優(yōu)化硝酸產(chǎn)量。

答案:在硝酸生產(chǎn)過程中,可以通過調(diào)整溫度、壓力、氧氣濃度等反應(yīng)條件來優(yōu)化硝酸產(chǎn)量。例如,適當(dāng)提高溫度和壓力,增加氧氣濃度,可以提高硝酸的產(chǎn)率。

題型五:應(yīng)用題

1.假設(shè)你是一名化工工程師,負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)一個(gè)氨氧化法制硝酸的生產(chǎn)流程。請(qǐng)簡(jiǎn)述你的設(shè)計(jì)思路。

答案:設(shè)計(jì)思路包括選擇合適的催化劑、確定最佳的反應(yīng)條件(如溫度、壓力、氧氣濃度等),以及設(shè)計(jì)合理的工藝流程,包括氨的氧化、二氧化氮的吸收和硝酸的生成等步驟。

2.請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí),提出一種減少硝酸生產(chǎn)過程中污染物排放的方法。

答案:可以采用先進(jìn)的尾氣處理技術(shù),如選擇性催化還原(SCR)技術(shù),減少氮氧化物的排放。此外,優(yōu)化生產(chǎn)工藝,提高原料利用率,也是減少污染物排放的有效方法。主題1空氣資源氨的合成復(fù)習(xí)與測(cè)試一、教材分析

高中化學(xué)選修2《化學(xué)與技術(shù)》魯科版主題1“空氣資源”中的“氨的合成”章節(jié),旨在讓學(xué)生理解氨的合成原理、工藝流程及其在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。本節(jié)課內(nèi)容與課本緊密關(guān)聯(lián),涵蓋了以下要點(diǎn):

1.氨的合成反應(yīng)原理,包括氮?dú)馀c氫氣的反應(yīng)條件、催化劑的作用以及反應(yīng)的化學(xué)方程式。

2.氨的合成工藝流程,如哈柏法、布朗過程等,以及各自的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)。

3.氨的合成在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用,如肥料、炸藥、制藥等領(lǐng)域的應(yīng)用。

4.氨的合成過程中的能量轉(zhuǎn)化和環(huán)境保護(hù)。

本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生掌握氨的合成原理、工藝流程和應(yīng)用,提高學(xué)生對(duì)化學(xué)與實(shí)際生產(chǎn)生活的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)其科學(xué)素養(yǎng)。課程設(shè)計(jì)將圍繞這些內(nèi)容展開,注重理論與實(shí)踐相結(jié)合,提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新思維能力。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)

1.科學(xué)探究:通過氨的合成實(shí)驗(yàn)原理的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能。

2.實(shí)證意識(shí):通過分析氨的合成工藝流程,使學(xué)生能夠基于事實(shí)和證據(jù)進(jìn)行推理,形成科學(xué)的認(rèn)識(shí)。

3.科學(xué)態(tài)度:培養(yǎng)學(xué)生對(duì)化學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究精神,形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和批判性思維。

4.創(chuàng)新實(shí)踐:引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí),探討氨的合成在生產(chǎn)生活中的實(shí)際應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力。

5.環(huán)保意識(shí):在氨的合成學(xué)習(xí)中,教育學(xué)生關(guān)注化學(xué)反應(yīng)對(duì)環(huán)境的影響,提高學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)

1.教學(xué)重點(diǎn)

-氨的合成反應(yīng)原理:詳細(xì)講解氮?dú)馀c氫氣在高溫高壓及催化劑作用下合成氨的反應(yīng)方程式,強(qiáng)調(diào)反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)率的影響。

-氨的合成工藝流程:重點(diǎn)介紹哈柏法的具體步驟,包括原料氣的制備、凈化、壓縮、催化合成和氨的分離等環(huán)節(jié)。

-氨的合成應(yīng)用:強(qiáng)調(diào)氨在肥料、制藥等領(lǐng)域的應(yīng)用,以及其對(duì)社會(huì)發(fā)展的重要性。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-催化劑的作用機(jī)制:學(xué)生可能難以理解催化劑如何降低反應(yīng)活化能,提高反應(yīng)速率。舉例說明催化劑在反應(yīng)中不參與反應(yīng)物和生成物的化學(xué)計(jì)量,而是通過提供另一條反應(yīng)路徑來加速反應(yīng)。

-高溫高壓條件的理解:學(xué)生可能對(duì)高溫高壓條件對(duì)反應(yīng)的影響理解不深,可以通過對(duì)比常溫常壓下的反應(yīng)速率和產(chǎn)率,幫助學(xué)生理解高溫高壓的必要性。

-反應(yīng)的可逆性:學(xué)生可能難以掌握可逆反應(yīng)的特點(diǎn),可以通過實(shí)際例子(如反應(yīng)的平衡常數(shù))來說明反應(yīng)的可逆性,并解釋如何通過改變條件來移動(dòng)平衡。

-實(shí)際生產(chǎn)中的能量轉(zhuǎn)化和環(huán)保問題:學(xué)生可能不清楚氨的合成過程中的能量轉(zhuǎn)換和環(huán)保措施,可以結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)案例,分析能量利用效率和減少污染的途徑。四、教學(xué)資源

-硬件資源:多媒體教室、投影儀、計(jì)算機(jī)、實(shí)驗(yàn)器材

-軟件資源:化學(xué)模擬軟件、PPT教學(xué)課件

-課程平臺(tái):校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)

-信息化資源:數(shù)字化教材、在線化學(xué)教育資源庫

-教學(xué)手段:小組討論、實(shí)驗(yàn)演示、案例分析五、教學(xué)實(shí)施過程

1.課前自主探索

教師活動(dòng):

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù):通過校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),發(fā)布預(yù)習(xí)資料,包括氨的合成反應(yīng)原理、工藝流程的PPT和一段哈柏法的視頻,要求學(xué)生了解氨的合成過程。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題:設(shè)計(jì)問題如“氨的合成反應(yīng)需要哪些條件?”“哈柏法的步驟是什么?”等,引導(dǎo)學(xué)生深入思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度:通過平臺(tái)監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度,確保每個(gè)學(xué)生都能完成預(yù)習(xí)任務(wù)。

學(xué)生活動(dòng):

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料:學(xué)生根據(jù)預(yù)習(xí)任務(wù)要求,閱讀資料,理解氨的合成反應(yīng)原理和工藝流程。

-思考預(yù)習(xí)問題:學(xué)生針對(duì)預(yù)習(xí)問題進(jìn)行思考,記錄下自己的理解和不明白的地方。

-提交預(yù)習(xí)成果:學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記和問題提交至平臺(tái),供教師檢查和反饋。

教學(xué)方法/手段/資源:

-自主學(xué)習(xí)法:鼓勵(lì)學(xué)生自主探索,培養(yǎng)獨(dú)立思考能力。

-信息技術(shù)手段:利用教學(xué)平臺(tái)和微信群,實(shí)現(xiàn)資源的共享和預(yù)習(xí)進(jìn)度的監(jiān)控。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng):

-導(dǎo)入新課:通過一個(gè)關(guān)于化肥發(fā)展史的短視頻,引出氨的合成課題,激發(fā)學(xué)生興趣。

-講解知識(shí)點(diǎn):詳細(xì)講解氨的合成原理,強(qiáng)調(diào)反應(yīng)條件和催化劑的作用,并通過實(shí)例說明。

-組織課堂活動(dòng):設(shè)計(jì)小組討論,讓學(xué)生探討不同工藝流程的優(yōu)缺點(diǎn)。

-解答疑問:針對(duì)學(xué)生的疑問,進(jìn)行解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng):

-聽講并思考:學(xué)生認(rèn)真聽講,積極思考氨的合成原理及其應(yīng)用。

-參與課堂活動(dòng):學(xué)生積極參與小組討論,分享自己的觀點(diǎn)。

-提問與討論:學(xué)生針對(duì)不懂的問題提出疑問,并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源:

-講授法:通過講解,幫助學(xué)生深入理解氨的合成反應(yīng)原理。

-實(shí)踐活動(dòng)法:通過小組討論,讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握氨的合成工藝流程。

-合作學(xué)習(xí)法:通過小組合作,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng):

-布置作業(yè):布置與氨的合成相關(guān)的作業(yè),如設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)化版的氨合成實(shí)驗(yàn)。

-提供拓展資源:提供相關(guān)的化學(xué)工業(yè)發(fā)展資料,如氨的合成在肥料工業(yè)中的應(yīng)用案例。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況:及時(shí)批改作業(yè),給予學(xué)生具體的反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng):

-完成作業(yè):學(xué)生認(rèn)真完成作業(yè),鞏固課堂上學(xué)到的知識(shí)。

-拓展學(xué)習(xí):學(xué)生利用提供的資源,進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié):學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思,總結(jié)學(xué)習(xí)成果和不足。

教學(xué)方法/手段/資源:

-自主學(xué)習(xí)法:鼓勵(lì)學(xué)生自主完成作業(yè),發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力。

-反思總結(jié)法:引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我反思,提升學(xué)習(xí)效果。六、知識(shí)點(diǎn)梳理

1.氨的合成反應(yīng)原理

-氮?dú)猓∟2)和氫氣(H2)在高溫(約450-500℃)、高壓(約150-300atm)以及催化劑(如鐵催化劑)的作用下,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氨氣(NH3)。

-反應(yīng)方程式:N2+3H2?2NH3

-該反應(yīng)為可逆反應(yīng),存在化學(xué)平衡,通過勒夏特列原理可以解釋平衡移動(dòng)。

-催化劑的作用是降低反應(yīng)活化能,加速反應(yīng)速率,但不改變反應(yīng)平衡位置。

2.氨的合成工藝流程

-哈柏法:是最早工業(yè)化的氨合成方法,包括以下幾個(gè)步驟:

-原料氣的制備:通過天然氣、石油或煤炭制取氫氣和氮?dú)狻?/p>

-氣體凈化:去除原料氣中的雜質(zhì),如二氧化碳、水蒸氣等,以防止催化劑中毒。

-氣體壓縮:將凈化后的氣體壓縮到反應(yīng)所需的高壓。

-催化合成:在催化劑的作用下,氫氣和氮?dú)夥磻?yīng)生成氨氣。

-氨的分離:將生成的氨氣從反應(yīng)混合氣中分離出來,通常通過冷卻和condensation。

-改進(jìn)工藝:布朗過程、液相氨合成法等。

3.氨的合成應(yīng)用

-農(nóng)業(yè)肥料:氨是制造氮肥的重要原料,如尿素、硝酸銨等。

-制藥工業(yè):氨用于合成多種藥物,如抗生素、維生素等。

-化工原料:氨是許多化工產(chǎn)品的原料,如塑料、合成纖維、炸藥等。

-其他應(yīng)用:氨還用于制冷劑、清潔劑等產(chǎn)品。

4.氨的合成過程中的能量轉(zhuǎn)化

-反應(yīng)熱:氨的合成是一個(gè)放熱反應(yīng),釋放出大量的熱量,這部分熱量可以用于發(fā)電或工藝過程中的其他加熱需求。

-能量效率:提高氨的合成能量效率是化工領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向,包括提高反應(yīng)條件、優(yōu)化工藝流程等。

5.環(huán)境保護(hù)與氨的合成

-催化劑中毒:原料氣中的硫、磷等雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致催化劑中毒,降低催化劑活性,需要通過氣體凈化來減少對(duì)環(huán)境的影響。

-廢氣處理:氨合成過程中產(chǎn)生的廢氣需要經(jīng)過處理后才能排放,以減少對(duì)大氣環(huán)境的污染。

-節(jié)能減排:提高氨合成過程中的能源利用效率,減少溫室氣體排放。

6.實(shí)驗(yàn)室氨的合成

-實(shí)驗(yàn)室中氨的合成通常使用較小的反應(yīng)釜,通過控制反應(yīng)條件來模擬工業(yè)生產(chǎn)過程。

-實(shí)驗(yàn)室合成氨的目的是為了研究反應(yīng)機(jī)理、優(yōu)化工藝參數(shù)等。

7.氨的物理性質(zhì)

-氨氣在常溫常壓下是一種無色、有刺激性氣味的氣體。

-氨氣易溶于水,溶解后形成氨水,具有堿性。

-液氨的沸點(diǎn)約為-33℃,在高壓下可以液化。

8.氨的化學(xué)性質(zhì)

-氨是一種堿性氣體,可以與酸反應(yīng)生成鹽。

-氨在高溫下可以分解為氮?dú)夂蜌錃狻?/p>

-氨可以參與多種化學(xué)反應(yīng),如氧化、硝化等。

9.氨的檢測(cè)與分析

-氨的濃度可以通過氣相色譜、質(zhì)譜等方法進(jìn)行檢測(cè)。

-氨水中的氨含量可以通過滴定法進(jìn)行分析。

10.氨的安全與儲(chǔ)存

-氨氣具有刺激性,高濃度下對(duì)人體有害,需在通風(fēng)良好的環(huán)境中操作。

-氨氣易燃,與空氣混合可形成爆炸性混合物,需嚴(yán)格儲(chǔ)存和管理。

-液氨在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中需要專用容器,并采取相應(yīng)的安全措施。七、課后拓展

1.拓展內(nèi)容:

-閱讀材料:《化學(xué)與技術(shù)》魯科版選修2中關(guān)于氨的合成的章節(jié),特別是關(guān)于哈柏法的詳細(xì)介紹和氨的工業(yè)應(yīng)用部分。

-視頻資源:化學(xué)工業(yè)中氨合成工藝的動(dòng)畫演示,如哈柏法工藝流程的視頻。

-案例分析:選取一些實(shí)際應(yīng)用氨的案例,如尿素工廠的氨合成裝置、氨在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用等。

2.拓展要求:

-學(xué)生需在課后閱讀上述材料,了解氨的合成在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用和重要性。

-觀看視頻資源,通過視覺和動(dòng)畫效果加深對(duì)氨合成工藝的理解。

-收集和分析案例,思考氨在現(xiàn)代社會(huì)中的角色以及可能面臨的挑戰(zhàn)和解決方案。

以下是具體的拓展活動(dòng):

a.工業(yè)氨合成工藝的深入研究:

-學(xué)生可以查閱相關(guān)資料,了解不同類型的氨合成工藝,如改進(jìn)的哈柏法、液相氨合成法等。

-分析這些工藝的優(yōu)缺點(diǎn),以及它們?cè)诠I(yè)中的應(yīng)用情況。

b.氨在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用:

-學(xué)生可以通過圖書館或網(wǎng)絡(luò)資源,了解氨在農(nóng)業(yè)中作為肥料的角色。

-分析氨肥對(duì)作物生長的影響,以及如何合理使用氨肥以減少對(duì)環(huán)境的影響。

c.氨的化學(xué)性質(zhì)和安全問題:

-學(xué)生應(yīng)研究氨的化學(xué)性質(zhì),包括其與酸、堿、氧化劑和還原劑的反應(yīng)。

-探討氨泄漏可能帶來的危害,以及相關(guān)的安全防護(hù)措施。

d.氨的合成與環(huán)境保護(hù):

-學(xué)生可以研究氨合成過程中可能產(chǎn)生的副產(chǎn)品和廢物,以及如何進(jìn)行廢物的處理和回收。

-分析氨合成對(duì)環(huán)境的影響,以及工業(yè)界為減少環(huán)境影響所采取的措施。

e.氨合成技術(shù)的未來發(fā)展:

-學(xué)生可以探索氨合成技術(shù)的最新研究進(jìn)展,如新型催化劑的開發(fā)、節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用等。

-預(yù)測(cè)氨合成技術(shù)在未來的發(fā)展方向,以及可能對(duì)社會(huì)和環(huán)境產(chǎn)生的影響。

3.教師指導(dǎo)與幫助:

-教師可以提供相關(guān)的書籍、期刊文章等閱讀材料,幫助學(xué)生進(jìn)行深入的研究。

-對(duì)于學(xué)生在拓展過程中遇到的問題,教師應(yīng)及時(shí)解答,并提供必要的學(xué)術(shù)支持。

-鼓勵(lì)學(xué)生參與討論,分享自己的研究心得和發(fā)現(xiàn),促進(jìn)知識(shí)的交流和碰撞。

-組織學(xué)生進(jìn)行小組討論或報(bào)告會(huì),讓學(xué)生展示自己的研究成果,提高他們的表達(dá)和溝通能力。

通過這些拓展活動(dòng),學(xué)生不僅能夠加深對(duì)氨的合成的理解,還能夠培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)能力、批判性思維和解決問題的能力。同時(shí),這些活動(dòng)也有助于學(xué)生將課堂所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活,增強(qiáng)他們的社會(huì)責(zé)任感。八、教學(xué)反思與總結(jié)

教學(xué)反思:

首先,我對(duì)本節(jié)課的教學(xué)過程進(jìn)行了回顧和反思。在教學(xué)過程中,我采用了多種教學(xué)方法,如講授法、實(shí)踐活動(dòng)法、合作學(xué)習(xí)法等,旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高他們的學(xué)習(xí)效果。同時(shí),我也注重教學(xué)策略的應(yīng)用,如通過導(dǎo)入新課、講解知識(shí)點(diǎn)、組織課堂活動(dòng)、解答疑問等環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生深入理解氨的合成原理、工藝流程和應(yīng)用。在教學(xué)管理方面,我注重學(xué)生的課堂紀(jì)律和參與度,通過小組討論、角色扮演、實(shí)驗(yàn)等活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。然而,在教學(xué)過程中也存在一些不足之處。例如,部分學(xué)生對(duì)氨的合成原理和工藝流程的理解不夠深入,可能需要我在今后的教學(xué)中進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)這部分內(nèi)容的講解和輔導(dǎo)。此外,學(xué)生在拓展應(yīng)用方面的能力還有待提高,我需要在今后的教學(xué)中加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練和指導(dǎo)。

教學(xué)總結(jié):

本節(jié)課的教學(xué)效果總體上是積極的。學(xué)生在知識(shí)方面,對(duì)氨的合成原理、工藝流程和應(yīng)用有了更深入的理解。在技能方面,通過實(shí)踐活動(dòng)和小組討論,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和團(tuán)隊(duì)合作能力得到了提升。在情感態(tài)度方面,學(xué)生對(duì)化學(xué)與實(shí)際生產(chǎn)生活的聯(lián)系有了更深刻的認(rèn)識(shí),增強(qiáng)了他們的社會(huì)責(zé)任感。然而,在教學(xué)過程中也存在一些問題。部分學(xué)生對(duì)氨的合成原理和工藝流程的理解不夠深入,需要我在今后的教學(xué)中加強(qiáng)這部分內(nèi)容的講解和輔導(dǎo)。此外,學(xué)生在拓展應(yīng)用方面的能力還有待提高,我需要在今后的教學(xué)中加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練和指導(dǎo)。

針對(duì)教學(xué)中存在的問題和不足,我提出以下改進(jìn)措施和建議:

1.加強(qiáng)對(duì)氨的合成原理和工藝流程的講解,通過實(shí)例和實(shí)驗(yàn)演示,幫助學(xué)生深入理解相關(guān)知識(shí)。

2.設(shè)計(jì)更具挑戰(zhàn)性的拓展應(yīng)用活動(dòng),如讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)化版的氨合成實(shí)驗(yàn),提高他們的實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新思維能力。

3.利用信息技術(shù)手段,如在線平臺(tái)、微信群等,實(shí)現(xiàn)資源的共享和預(yù)習(xí)進(jìn)度的監(jiān)控,提高教學(xué)效果。

4.加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng),及時(shí)解答他們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中遇到的問題,提高他們的學(xué)習(xí)積極性。

5.定期組織學(xué)生進(jìn)行自我反思和總結(jié),幫助他們發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議,促進(jìn)自我提升。九、板書設(shè)計(jì)

1.第一頁板書:

-標(biāo)題:氨的合成原理

-內(nèi)容:

-反應(yīng)方程式:N2+3H2?2NH3

-反應(yīng)條件:高溫、高壓、催化劑

-催化劑:鐵催化劑

-反應(yīng)特點(diǎn):放熱反應(yīng)、可逆反應(yīng)

2.第二頁板書:

-標(biāo)題:氨的合成工藝流程

-內(nèi)容:

-哈柏法:原料氣制備、氣體凈化、氣體壓縮、催化合成、氨的分離

-其他工藝:布朗過程、液相氨合成法

3.第三頁板書:

-標(biāo)題:氨的合成應(yīng)用

-內(nèi)容:

-農(nóng)業(yè)肥料:尿素、硝酸銨

-制藥工業(yè):抗生素、維生素

-化工原料:塑料、合成纖維、炸藥

4.第四頁板書:

-標(biāo)題:氨的合成過程中的能量轉(zhuǎn)化

-內(nèi)容:

-反應(yīng)熱:放熱反應(yīng),熱量利用

-能量效率:提高能量利用效率的方法

5.第五頁板書:

-標(biāo)題:環(huán)境保護(hù)與氨的合成

-內(nèi)容:

-催化劑中毒:氣體凈化

-廢氣處理:減少污染

-節(jié)能減排:降低能耗

6.第六頁板書:

-標(biāo)題:氨的物理性質(zhì)

-內(nèi)容:

-氨氣:無色、刺激性氣味

-溶解性:易溶于水

-液氨:沸點(diǎn)、液化條件

7.第七頁板書:

-標(biāo)題:氨的化學(xué)性質(zhì)

-內(nèi)容:

-堿性:與酸反應(yīng)生成鹽

-可燃性:易燃、爆炸性

-反應(yīng)性:氧化、硝化等反應(yīng)

8.第八頁板書:

-標(biāo)題:氨的檢測(cè)與分析

-內(nèi)容:

-氣相色譜、質(zhì)譜:檢測(cè)氨氣濃度

-滴定法:分析氨水中的氨含量

9.第九頁板書:

-標(biāo)題:氨的安全與儲(chǔ)存

-內(nèi)容:

-刺激性:對(duì)人體有害

-易燃性:爆炸性混合物

-儲(chǔ)存管理:專用容器、安全措施主題2海水資源工業(yè)制堿課題1海水淡化與現(xiàn)代水處理技術(shù)課題:科目:班級(jí):課時(shí):計(jì)劃3課時(shí)教師:?jiǎn)挝唬阂?、課程基本信息1.課程名稱:高中化學(xué)選修2化學(xué)與技術(shù)

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí):高二年級(jí),化學(xué)選修班

3.授課時(shí)間:2022年11月8日,星期三,第3節(jié)課

4.教學(xué)時(shí)數(shù):1課時(shí)二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要包括以下幾個(gè)方面:

1.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí):通過探究海水淡化的過程,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力,鼓勵(lì)學(xué)生提出假設(shè),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果,從而提高學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新意識(shí)。

2.科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任:引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注海水淡化與現(xiàn)代水處理技術(shù)在解決全球水資源問題中的重要作用,培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。

3.實(shí)踐操作與綜合運(yùn)用:通過課堂演示和實(shí)驗(yàn)操作,讓學(xué)生掌握海水淡化的基本原理和操作技能,培養(yǎng)學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的能力。

4.信息獲取與處理:培養(yǎng)學(xué)生通過查閱資料、分析數(shù)據(jù)等方式獲取海水淡化相關(guān)信息的能力,以及運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)信息進(jìn)行加工和處理的能力。

5.團(tuán)隊(duì)合作與交流:在實(shí)驗(yàn)過程中,鼓勵(lì)學(xué)生分工合作,共同完成任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和交流溝通能力。三、學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí):

-學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了基本的化學(xué)原理,包括溶液的濃度、物質(zhì)的分離和提純方法。

-學(xué)生對(duì)海水的基本組成和性質(zhì)有一定的了解。

-學(xué)生在初中階段接觸過簡(jiǎn)單的海水淡化方法。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格:

-學(xué)生對(duì)環(huán)境問題和可持續(xù)發(fā)展表現(xiàn)出較高的興趣,特別是與水資源相關(guān)的議題。

-學(xué)生具備一定的實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)探究能力,能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析。

-學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格多樣,有的喜歡通過實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí),有的喜歡通過案例學(xué)習(xí),有的則偏好理論學(xué)習(xí)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn):

-學(xué)生可能對(duì)海水淡化的復(fù)雜流程和原理理解不深,需要通過具體的案例和實(shí)驗(yàn)來加深理解。

-學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中可能會(huì)遇到技術(shù)性問題,需要教師的指導(dǎo)和同伴的幫助。

-學(xué)生可能難以將海水淡化技術(shù)與社會(huì)實(shí)際需求聯(lián)系起來,需要通過討論和思考來提高認(rèn)識(shí)。四、教學(xué)資源-硬件資源:多媒體教學(xué)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)儀器(如蒸餾裝置、過濾設(shè)備)、實(shí)驗(yàn)試劑(如海水樣本、化學(xué)試劑)。

-軟件資源:化學(xué)教學(xué)軟件、實(shí)驗(yàn)?zāi)M程序。

-課程平臺(tái):學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)、在線學(xué)習(xí)平臺(tái)。

-信息化資源:數(shù)字化教材、教學(xué)視頻、在線習(xí)題庫。

-教學(xué)手段:小組討論、實(shí)驗(yàn)演示、學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作、案例分析。五、教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)(用時(shí)5分鐘)

-利用多媒體展示海水淡化的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景,如干旱地區(qū)的水源問題、海水淡化廠的運(yùn)作等。

-提出問題:“我們?yōu)槭裁匆M(jìn)行海水淡化?海水淡化有哪些方法?”

-學(xué)生分組討論,每組派代表分享討論結(jié)果。

-教師總結(jié)學(xué)生的回答,引出本節(jié)課的主題。

2.講授新課(用時(shí)20分鐘)

-講解海水淡化的原理,包括蒸餾法、反滲透法等。

-通過圖示和動(dòng)畫展示不同海水淡化方法的操作流程和原理。

-介紹現(xiàn)代水處理技術(shù),包括預(yù)處理、膜分離技術(shù)等。

-結(jié)合課本內(nèi)容,詳細(xì)講解每個(gè)步驟的科學(xué)原理和實(shí)際應(yīng)用。

3.鞏固練習(xí)(用時(shí)10分鐘)

-學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M,選擇一種海水淡化方法,模擬操作過程。

-教師巡回指導(dǎo),解答學(xué)生在操作過程中遇到的問題。

-實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,每組學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,討論實(shí)驗(yàn)中遇到的問題和解決方案。

4.課堂提問與互動(dòng)(用時(shí)5分鐘)

-教師提出問題:“海水淡化過程中可能會(huì)遇到哪些環(huán)境問題?如何解決?”

-學(xué)生思考并回答,教師給予反饋。

-教師提出問題:“海水淡化技術(shù)在哪些領(lǐng)域有重要應(yīng)用?”

-學(xué)生分享自己的想法,教師總結(jié)并拓展相關(guān)知識(shí)。

5.情境互動(dòng)環(huán)節(jié)(用時(shí)5分鐘)

-設(shè)計(jì)一個(gè)情境,假設(shè)學(xué)生是一家中型海水淡化廠的工程師,需要為一座新城市設(shè)計(jì)一套海水淡化方案。

-學(xué)生分組討論,考慮淡化方法、成本、環(huán)境影響等因素。

-每組提出設(shè)計(jì)方案,并進(jìn)行簡(jiǎn)短的匯報(bào)。

6.總結(jié)與反饋(用時(shí)5分鐘)

-教師總結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)海水淡化技術(shù)的重要性。

-學(xué)生分享本節(jié)課的學(xué)習(xí)收獲和疑問。

-教師針對(duì)學(xué)生的反饋給予解答和指導(dǎo)。

7.作業(yè)布置(用時(shí)5分鐘)

-布置作業(yè):根據(jù)本節(jié)課的學(xué)習(xí),寫一篇關(guān)于海水淡化技術(shù)的短文,包括原理、應(yīng)用和未來發(fā)展趨勢(shì)。

整個(gè)教學(xué)過程設(shè)計(jì)旨在通過情境導(dǎo)入、知識(shí)講授、實(shí)驗(yàn)操作和互動(dòng)討論等多種方式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鞏固新知識(shí),并通過情境互動(dòng)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和問題解決能力。六、拓展與延伸1.拓展閱讀材料:

-《海水淡化技術(shù)及其應(yīng)用》

-《現(xiàn)代水處理技術(shù)進(jìn)展》

-《海水淡化與可持續(xù)發(fā)展》

-《海水淡化工程案例分析》

-《海水淡化設(shè)備的研發(fā)與應(yīng)用》

2.課后自主學(xué)習(xí)和探究:

-研究不同海水淡化方法的優(yōu)缺點(diǎn),并撰寫研究報(bào)告。

-調(diào)查本地區(qū)水資源狀況,分析海水淡化技術(shù)的適用性。

-探究海水淡化過程中的能量消耗和環(huán)境影響。

-分析海水淡化技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展趨勢(shì)。

-設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的海水淡化實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證所學(xué)原理。

-閱讀相關(guān)科研論文,了解海水淡化技術(shù)的最新研究成果。

-參觀當(dāng)?shù)氐乃幚韽S或海水淡化設(shè)施,了解實(shí)際操作流程。

-通過網(wǎng)絡(luò)資源,了解全球海水淡化項(xiàng)目的分布和運(yùn)行情況。

-參與學(xué)?;蛏鐓^(qū)的水資源保護(hù)活動(dòng),將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐。

-與同學(xué)組成學(xué)習(xí)小組,定期討論海水淡化相關(guān)的科學(xué)問題和實(shí)際應(yīng)用。七、課堂小結(jié),當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié):

1.回顧本節(jié)課的主題“海水淡化與現(xiàn)代水處理技術(shù)”,強(qiáng)調(diào)海水淡化在解決全球水資源問題中的重要性。

2.總結(jié)海水淡化的基本原理和方法,包括蒸餾法、反滲透法等,以及各自的特點(diǎn)和應(yīng)用。

3.強(qiáng)調(diào)現(xiàn)代水處理技術(shù)在提高水質(zhì)、保護(hù)環(huán)境方面的作用,包括預(yù)處理、膜分離技術(shù)等。

4.提醒學(xué)生關(guān)注海水淡化過程中可能遇到的問題,如能量消耗、環(huán)境影響等,并思考解決策略。

5.鼓勵(lì)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活,關(guān)注水資源保護(hù),提高環(huán)保意識(shí)。

當(dāng)堂檢測(cè):

1.填空題

-海水淡化的目的是__________。

-常見的海水淡化方法有__________、__________等。

-現(xiàn)代水處理技術(shù)包括__________、__________等。

2.判斷題

-(√/×)海水淡化技術(shù)可以解決全球水資源短缺問題。

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