2024-2025學年高中化學 主題1 空氣資源 氨的合成 課題3 氨氧化法制硝酸說課稿 魯科版選修2

2024-2025學年高中化學主題1空氣資源氨的合成課題3氨氧化法制硝酸說課稿魯科版選修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學年高中化學主題1空氣資源氨的合成課題3氨氧化法制硝酸說課稿魯科版選修2教學內(nèi)容本節(jié)課選自魯科版選修2《主題1空氣資源課題3氨氧化法制硝酸》，主要包括氨氧化法制硝酸的基本原理、工藝流程及設備，以及氨氧化法制硝酸過程中的環(huán)保問題。通過本節(jié)課的學習，學生將掌握氨氧化法制硝酸的基本知識，了解氨氧化法制硝酸的生產(chǎn)過程，并認識環(huán)保在化工生產(chǎn)中的重要性。核心素養(yǎng)目標本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生以下化學學科核心素養(yǎng)：1）科學探究素養(yǎng)，通過實驗探究氨氧化法制硝酸的過程，提高學生的實驗操作能力和科學思維；2）科學態(tài)度與價值觀素養(yǎng)，引導學生認識到環(huán)保在化工生產(chǎn)中的重要性，樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念；3）社會責任感素養(yǎng)，使學生了解化工生產(chǎn)對環(huán)境的影響，激發(fā)學生關注社會、參與環(huán)保行動的意識。重點難點及解決辦法重點：

1.氨氧化法制硝酸的反應原理：學生需要理解氨與氧氣在催化劑作用下生成一氧化氮，再進一步氧化生成二氧化氮，最終與水反應生成硝酸的過程。

2.工藝流程及設備：學生應掌握氨氧化法制硝酸的工藝流程，包括原料的預處理、反應、吸收等環(huán)節(jié)，以及涉及的設備。

難點：

1.氨氧化反應的復雜性和催化劑的選擇：學生需要理解氨氧化反應的復雜性，包括反應條件對催化劑選擇的影響。

2.硝酸生產(chǎn)過程中的環(huán)保問題：學生需認識到硝酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氮氧化物對環(huán)境的影響，以及相應的環(huán)保措施。

解決辦法與突破策略：

1.通過實驗演示和理論講解相結合，幫助學生理解氨氧化反應的原理和工藝流程。

2.利用多媒體教學，展示氨氧化法制硝酸的實際生產(chǎn)場景，增強學生對工藝流程的理解。

3.引導學生討論催化劑的選擇和反應條件對產(chǎn)率的影響，培養(yǎng)學生的批判性思維。

4.結合案例分析，讓學生了解硝酸生產(chǎn)過程中的環(huán)保問題，并提出可能的解決方案。教學資源準備1.教材：確保每位學生都有魯科版選修2《主題1空氣資源課題3氨氧化法制硝酸》教材。

2.輔助材料：準備與氨氧化法制硝酸相關的圖片、工藝流程圖、反應機理動畫等多媒體資源。

3.實驗器材：準備實驗演示或模擬實驗所需的氨、氧氣、催化劑等試劑，以及反應容器、氣體檢測設備等。

4.教室布置：設置分組討論區(qū)，配備白板和投影儀，確保多媒體教學資源能夠有效展示。教學過程一、導入（約5分鐘）

1.激發(fā)興趣：通過提問“為什么空氣中的氮氣不能直接用來制造硝酸？”引發(fā)學生對氨氧化法制硝酸的興趣。

2.回顧舊知：簡要回顧氮氣的化學性質(zhì)和用途，以及氮肥的生產(chǎn)方法，為氨氧化法制硝酸的學習做好鋪墊。

二、新課呈現(xiàn)（約30分鐘）

1.講解新知：

a.氨氧化法制硝酸的反應原理：詳細講解氨與氧氣在催化劑作用下生成一氧化氮，再進一步氧化生成二氧化氮，最終與水反應生成硝酸的過程。

b.工藝流程及設備：介紹氨氧化法制硝酸的工藝流程，包括原料的預處理、反應、吸收等環(huán)節(jié)，以及涉及的設備。

c.催化劑的選擇：分析催化劑在氨氧化反應中的作用，以及選擇催化劑時需要考慮的因素。

2.舉例說明：

a.通過具體實例，如工業(yè)生產(chǎn)中氨氧化法制硝酸的工藝流程，幫助學生理解氨氧化法制硝酸的實際應用。

b.結合實際案例，分析氨氧化法制硝酸過程中的環(huán)保問題，以及相應的環(huán)保措施。

3.互動探究：

a.引導學生討論氨氧化反應的復雜性和催化劑的選擇，培養(yǎng)學生的批判性思維。

b.通過小組討論，讓學生分析氨氧化法制硝酸生產(chǎn)過程中的環(huán)保問題，并提出可能的解決方案。

三、鞏固練習（約20分鐘）

1.學生活動：

a.學生根據(jù)所學知識，繪制氨氧化法制硝酸的工藝流程圖。

b.學生分析氨氧化法制硝酸過程中的關鍵環(huán)節(jié)，如反應條件、設備選擇等。

2.教師指導：

a.教師巡視指導，解答學生在繪制工藝流程圖和討論過程中的疑問。

b.針對學生的討論結果，教師進行點評和總結。

四、課堂總結（約5分鐘）

1.教師總結本節(jié)課的主要知識點，包括氨氧化法制硝酸的反應原理、工藝流程、催化劑選擇和環(huán)保問題。

2.強調(diào)環(huán)保在化工生產(chǎn)中的重要性，鼓勵學生關注環(huán)保問題。

五、作業(yè)布置（約5分鐘）

1.學生完成氨氧化法制硝酸工藝流程圖的繪制，并分析其中的關鍵環(huán)節(jié)。

2.學生查閱資料，了解其他化工生產(chǎn)過程中的環(huán)保措施，為下一節(jié)課的學習做好準備。

教學過程中，教師應注重以下幾點：

1.結合實際案例，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的參與度。

2.通過小組討論和互動探究，培養(yǎng)學生的合作精神和團隊意識。

3.關注學生的個體差異，給予不同層次的學生適當?shù)闹笇Ш蛶椭?/p>

4.注重環(huán)保教育，引導學生樹立可持續(xù)發(fā)展觀念，關注社會問題。拓展與延伸一、提供與本節(jié)課內(nèi)容相關的拓展閱讀材料

1.《化學工業(yè)中的環(huán)境保護》：介紹化學工業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物及其治理方法，以及環(huán)保技術在工業(yè)中的應用。

2.《氮肥工業(yè)的發(fā)展與環(huán)?！罚禾接懙使I(yè)的發(fā)展歷程、生產(chǎn)工藝及對環(huán)境的影響，以及我國氮肥工業(yè)的環(huán)保政策。

3.《催化劑在氨氧化法制硝酸中的應用》：分析催化劑在氨氧化法制硝酸過程中的作用，以及新型催化劑的研究進展。

二、鼓勵學生進行課后自主學習和探究

1.學生可以查閱相關書籍和資料，了解氨氧化法制硝酸的歷史背景、發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢。

2.學生可以關注國內(nèi)外氨氧化法制硝酸行業(yè)的最新研究動態(tài)，如催化劑的改進、環(huán)保技術的應用等。

3.學生可以嘗試設計實驗，探究不同催化劑對氨氧化反應的影響，以及優(yōu)化氨氧化法制硝酸的工藝條件。

三、知識點拓展

1.氨氧化法制硝酸的反應機理：學生可以深入研究氨氧化反應的機理，包括催化劑的作用、反應動力學等。

2.工藝流程優(yōu)化：學生可以探討如何優(yōu)化氨氧化法制硝酸的工藝流程，提高產(chǎn)率和降低能耗。

3.環(huán)保措施：學生可以研究氨氧化法制硝酸過程中的環(huán)保措施，如廢氣處理、廢水處理等。

4.新型催化劑：學生可以關注新型催化劑的研究進展，如負載型催化劑、生物催化劑等。

5.氨氧化法制硝酸與其他硝酸生產(chǎn)方法的比較：學生可以對比分析氨氧化法制硝酸與其他硝酸生產(chǎn)方法（如氧化法、還原法等）的優(yōu)缺點。

四、實踐應用

1.學生可以結合所學知識，分析我國氨氧化法制硝酸行業(yè)的現(xiàn)狀，提出改進建議。

2.學生可以參與學校或社區(qū)的環(huán)境保護活動，如節(jié)能減排、垃圾分類等，將所學知識應用于實際生活中。

3.學生可以嘗試設計環(huán)保項目，如開發(fā)新型催化劑、改進氨氧化法制硝酸的工藝流程等，為我國化學工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。板書設計①氨氧化法制硝酸反應原理

-氨與氧氣在催化劑作用下生成一氧化氮

-一氧化氮進一步氧化生成二氧化氮

-二氧化氮與水反應生成硝酸

②工藝流程及設備

-原料預處理：氨氣凈化、氧氣凈化

-反應環(huán)節(jié)：氨氧化反應器、催化劑

-吸收環(huán)節(jié)：吸收塔、吸收劑

-設備：壓縮機、冷卻器、換熱器等

③催化劑的選擇

-催化劑類型：貴金屬催化劑、非貴金屬催化劑

-選擇因素：活性、選擇性、穩(wěn)定性、成本等