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(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱(chēng)）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(chēng)：高中化學(xué)——氨的合成與氨氧化法制硝酸

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高中二年級(jí)化學(xué)班

3.授課時(shí)間：2024年10月10日

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：2課時(shí)（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(gè)方面：科學(xué)探究能力、證據(jù)意識(shí)、科學(xué)思維和科學(xué)倫理。

1.科學(xué)探究能力：通過(guò)氨的合成與氨氧化法制硝酸的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作的能力。

2.證據(jù)意識(shí)：使學(xué)生了解并掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、文獻(xiàn)資料等不同類(lèi)型的證據(jù)，并能夠運(yùn)用這些證據(jù)來(lái)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(yùn)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(guò)程，提高解決問(wèn)題的能力。

4.科學(xué)倫理：培養(yǎng)學(xué)生遵守實(shí)驗(yàn)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(shí)能夠遵循道德規(guī)范。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法1.重點(diǎn)：

-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(diǎn)：

-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(guò)多媒體演示和實(shí)驗(yàn)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(guò)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(guò)程中，提高學(xué)生的實(shí)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(guò)調(diào)控溫度、壓力和反應(yīng)物濃度來(lái)優(yōu)化氨的合成反應(yīng)。

-通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作和模擬軟件，讓學(xué)生親身體驗(yàn)催化劑的選擇和活性調(diào)控過(guò)程，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

-引入工業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)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(wèn)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(shí)驗(yàn)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(tái)：

-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(bào)告。

-化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的動(dòng)畫(huà)演示。

4.教學(xué)手段：

-小組討論和報(bào)告。

-實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析。

-Q&A環(huán)節(jié)和學(xué)生提問(wèn)。教學(xué)流程一、導(dǎo)入新課（用時(shí)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(kāi)始之前，我想先問(wèn)大家一個(gè)問(wèn)題：“你們?cè)谌粘Ｉ钪惺欠裼龅竭^(guò)需要制取硝酸的情況？”（舉例說(shuō)明）這個(gè)問(wèn)題與我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容密切相關(guān)。通過(guò)這個(gè)問(wèn)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(shí)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(lái)，我們來(lái)看一個(gè)具體的案例。這個(gè)案例展示了氨的合成與氨氧化法制硝酸在實(shí)際中的應(yīng)用，以及它如何幫助我們解決問(wèn)題。

3.重點(diǎn)難點(diǎn)解析：在講授過(guò)程中，我會(huì)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(gè)重點(diǎn)。對(duì)于催化劑的選擇和活性調(diào)控這個(gè)難點(diǎn)部分，我會(huì)通過(guò)舉例和比較來(lái)幫助大家理解。

三、實(shí)踐活動(dòng)（用時(shí)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(gè)與氨的合成與氨氧化法制硝酸相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。

2.實(shí)驗(yàn)操作：為了加深理解，我們將進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)操作。這個(gè)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(gè)小組將向全班展示他們的討論成果和實(shí)驗(yàn)操作的結(jié)果。

四、學(xué)生小組討論（用時(shí)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(shí)際生活中的應(yīng)用”這一主題展開(kāi)討論。他們將被鼓勵(lì)提出自己的觀點(diǎn)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(guò)程中，我將作為一個(gè)引導(dǎo)者，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題并解決問(wèn)題。我會(huì)提出一些開(kāi)放性的問(wèn)題來(lái)啟發(fā)他們的思考。

3.成果分享：每個(gè)小組將選擇一名代表來(lái)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(shí)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(shí)，我們也通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)和小組討論加深了對(duì)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(shí)點(diǎn)，并在日常生活中靈活運(yùn)用。最后，如果有任何疑問(wèn)或不明白的地方，請(qǐng)隨時(shí)向我提問(wèn)。知識(shí)點(diǎn)梳理1.氨的合成反應(yīng)機(jī)理：

-哈柏-博施法：通過(guò)鐵催化劑將氮?dú)馀c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(shí)際產(chǎn)量：根據(jù)氮?dú)夂蜌錃獾姆磻?yīng)比例，計(jì)算理論產(chǎn)量與實(shí)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(duì)氨合成反應(yīng)的影響。

-催化劑的選擇和活性調(diào)控對(duì)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(guò)程中產(chǎn)生的廢氣處理技術(shù)。

-NOx的控制技術(shù)及其對(duì)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(shí)驗(yàn)技能：

-實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集與分析。

-實(shí)驗(yàn)操作的安全性和規(guī)范性。

-實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)和交流。

8.證據(jù)意識(shí)與科學(xué)思維：

-實(shí)驗(yàn)證據(jù)的收集與評(píng)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(wèn)題解決能力的培養(yǎng)。

9.科學(xué)倫理與學(xué)術(shù)規(guī)范：

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

題目：請(qǐng)描述哈柏-博施法中氨的合成反應(yīng)機(jī)理，并說(shuō)明實(shí)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(guò)鐵催化劑在高溫、高壓和催化劑的作用下，將氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)合成氨。實(shí)際生產(chǎn)中，通過(guò)優(yōu)化反應(yīng)條件如溫度、壓力和氫氣與氮?dú)獾谋壤?，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(qǐng)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(qǐng)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(duì)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(qǐng)說(shuō)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(guò)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(qǐng)解釋氨氧化法制硝酸過(guò)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(duì)環(huán)境的影響。教學(xué)評(píng)價(jià)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(wèn)和實(shí)驗(yàn)操作中的表現(xiàn)，評(píng)估他們的專(zhuān)注度和對(duì)知識(shí)點(diǎn)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(píng)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(wèn)題的能力。

3.隨堂測(cè)試：通過(guò)隨堂測(cè)試評(píng)估學(xué)生對(duì)氨的合成與氨氧化法制硝酸的理解和應(yīng)用能力。設(shè)計(jì)相關(guān)的測(cè)試題目，包括理論理解、計(jì)算分析和實(shí)驗(yàn)操作等方面，以檢驗(yàn)學(xué)生的掌握程度。

4.實(shí)驗(yàn)報(bào)告和數(shù)據(jù)分析：評(píng)估學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、合理分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

5.教師評(píng)價(jià)與反饋：針對(duì)學(xué)生的整體表現(xiàn)和學(xué)習(xí)成果，教師給出評(píng)價(jià)和反饋。包括對(duì)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(píng)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(guò)課堂表現(xiàn)、小組討論成果展示、隨堂測(cè)試和實(shí)驗(yàn)報(bào)告等評(píng)價(jià)方式，我對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行了全面的評(píng)估。在教學(xué)過(guò)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(wèn)。這表明他們對(duì)氨的合成與氨氧化法制硝酸的知識(shí)點(diǎn)感興趣，并且愿意主動(dòng)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(dòng)環(huán)節(jié)，如小組合作實(shí)驗(yàn)、案例分析等，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)和應(yīng)用知識(shí)。

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(wèn)題和解決方案。這顯示出他們的團(tuán)隊(duì)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(zhēng)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(diǎn)。

再次，隨堂測(cè)試中，學(xué)生對(duì)氨的合成與氨氧化法制硝酸的理論知識(shí)點(diǎn)掌握較好，但在實(shí)際應(yīng)用方面存在一些困難。這表明學(xué)生在理論知識(shí)的學(xué)習(xí)上比較扎實(shí)，但在將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)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(shí)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(shí)踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在實(shí)際問(wèn)題中學(xué)習(xí)和應(yīng)用知識(shí)。

此外，實(shí)驗(yàn)報(bào)告和數(shù)據(jù)分析中