2024-2025学年高中化学 主题1 空气资源 氨的合成 课题3 氨氧化法制硝酸教案 鲁科版选修2

2024-2025学年高中化学主题1空气资源氨的合成课题3氨氧化法制硝酸教案鲁科版选修2科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2024-2025学年高中化学主题1空气资源氨的合成课题3氨氧化法制硝酸教案鲁科版选修2课程基本信息1.课程名称：高中化学——氨的合成与氨氧化法制硝酸

2.教学年级和班级：高中二年级化学班

3.授课时间：2024年10月10日

4.教学时数：2课时（90分钟）核心素养目标分析本节课的核心素养目标主要分为四个方面：科学探究能力、证据意识、科学思维和科学伦理。

1.科学探究能力：通过氨的合成与氨氧化法制硝酸的过程，培养学生提出问题、猜想与假设、设计实验、收集证据、分析与论证、评估、交流与合作的能力。

2.证据意识：使学生了解并掌握实验数据、文献资料等不同类型的证据，并能够运用这些证据来解释氨的合成与氨氧化法制硝酸的原理。

3.科学思维：培养学生运用抽象思维、批判性思维、系统思维等科学思维方式，分析氨的合成与氨氧化法制硝酸的过程，提高解决问题的能力。

4.科学伦理：培养学生遵守实验规程，尊重他人成果，严谨治学的科学伦理素养，使学生在进行科学探究时能够遵循道德规范。重点难点及解决办法1.重点：

-氨的合成反应机理及其化学平衡。

-氨氧化法制硝酸的反应步骤和催化剂的作用。

-工业上氨氧化法制硝酸的工艺流程及其优化。

2.难点：

-氨的合成反应中催化剂的选择和活性调控。

-氨氧化反应中NOx的生成与控制。

-工业生产中如何平衡产率、选择性和催化剂寿命之间的关系。

解决办法：

-通过多媒体演示和实验视频，形象化地展示氨的合成与氨氧化法制硝酸的反应过程，帮助学生理解反应机理和催化剂的作用。

-利用案例分析和讨论，让学生参与到工艺流程的优化过程中，提高学生的实际应用能力。

-结合化学平衡原理，分析工业生产中如何通过调控温度、压力和反应物浓度来优化氨的合成反应。

-通过实验操作和模拟软件，让学生亲身体验催化剂的选择和活性调控过程，增强学生的实践操作能力。

-引入工业生产中的实际问题，如NOx的控制技术、废气处理等，引导学生思考并寻找解决方案，培养学生的创新思维和问题解决能力。教学资源1.软硬件资源：

-教室内的多媒体教学设备。

-实验室用具，如烧杯、试管、滴定管等。

-氨氧化法制硝酸的模拟软件。

2.课程平台：

-学校的学习管理系统（LMS）。

-化学教学交流群组。

3.信息化资源：

-相关的在线视频教程。

-科学论文和工业报告。

-化学反应机理的动画演示。

4.教学手段：

-小组讨论和报告。

-实验操作和数据分析。

-Q&A环节和学生提问。教学流程一、导入新课（用时5分钟）

同学们，今天我们将要学习的是《氨的合成与氨氧化法制硝酸》这一章节。在开始之前，我想先问大家一个问题：“你们在日常生活中是否遇到过需要制取硝酸的情况？”（举例说明）这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题，我希望能够引起大家的兴趣和好奇心，让我们一同探索氨的合成与氨氧化法制硝酸的奥秘。

二、新课讲授（用时10分钟）

1.理论介绍：首先，我们要了解氨的合成与氨氧化法制硝酸的基本概念。氨的合成是……（详细解释概念），它在化工产业中具有重要的地位。氨氧化法制硝酸是……（解释其重要性或应用）。

2.案例分析：接下来，我们来看一个具体的案例。这个案例展示了氨的合成与氨氧化法制硝酸在实际中的应用，以及它如何帮助我们解决问题。

3.重点难点解析：在讲授过程中，我会特别强调氨的合成反应机理和氨氧化法制硝酸的反应步骤这两个重点。对于催化剂的选择和活性调控这个难点部分，我会通过举例和比较来帮助大家理解。

三、实践活动（用时10分钟）

1.分组讨论：学生们将分成若干小组，每组讨论一个与氨的合成与氨氧化法制硝酸相关的实际问题。

2.实验操作：为了加深理解，我们将进行一个简单的实验操作。这个操作将演示氨的合成与氨氧化法制硝酸的基本原理。

3.成果展示：每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。

四、学生小组讨论（用时10分钟）

1.讨论主题：学生将围绕“氨的合成与氨氧化法制硝酸在实际生活中的应用”这一主题展开讨论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。

2.引导与启发：在讨论过程中，我将作为一个引导者，帮助学生发现问题、分析问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考。

3.成果分享：每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上，以便全班都能看到。

五、总结回顾（用时5分钟）

今天的学习，我们了解了氨的合成与氨氧化法制硝酸的基本概念、重要性和应用。同时，我们也通过实践活动和小组讨论加深了对氨的合成与氨氧化法制硝酸的理解。我希望大家能够掌握这些知识点，并在日常生活中灵活运用。最后，如果有任何疑问或不明白的地方，请随时向我提问。知识点梳理1.氨的合成反应机理：

-哈柏-博施法：通过铁催化剂将氮气与氢气在高温、高压和催化剂的作用下合成氨。

-理论产量与实际产量：根据氮气和氢气的反应比例，计算理论产量与实际产量之间的差距。

2.氨氧化法制硝酸的反应步骤：

-氨的氧化：氨在催化剂的作用下被氧化成NO。

-NO的氧化：NO进一步被氧化成NO2。

-水合反应：NO2与水反应生成硝酸。

3.催化剂的选择和活性调控：

-铁催化剂在氨合成反应中的应用。

-铂催化剂在氨氧化反应中的应用。

-催化剂活性与反应温度、压力和反应物浓度之间的关系。

4.工业生产中的工艺流程优化：

-温度、压力和反应物浓度对氨合成反应的影响。

-催化剂的选择和活性调控对氨氧化反应的影响。

-如何平衡产率、选择性和催化剂寿命之间的关系。

5.环境保护和废弃物处理：

-氨氧化法制硝酸过程中产生的废气处理技术。

-NOx的控制技术及其对环境的影响。

-废水处理和资源回收利用的方法。

6.氨的合成与氨氧化法制硝酸的应用：

-氨在农业、化工和能源领域的应用。

-硝酸在制造肥料、炸药和化工产品中的应用。

7.科学探究能力与实验技能：

-实验数据的收集与分析。

-实验操作的安全性和规范性。

-实验报告的撰写和交流。

8.证据意识与科学思维：

-实验证据的收集与评估。

-科学思维方式在氨的合成与氨氧化法制硝酸中的应用。

-批判性思维和问题解决能力的培养。

9.科学伦理与学术规范：

-实验操作中的伦理规范和安全责任。

-尊重他人成果和严谨治学的学术规范。

-实验室中的安全操作和废弃物处理。重点题型整理1.题型一：氨的合成反应机理的理解

题目：请描述哈柏-博施法中氨的合成反应机理，并说明实际生产中如何提高理论产量。

答案：氨的合成反应机理是通过铁催化剂在高温、高压和催化剂的作用下，将氮气与氢气反应合成氨。实际生产中，通过优化反应条件如温度、压力和氢气与氮气的比例，提高理论产量。

2.题型二：氨氧化法制硝酸的反应步骤

题目：请列出氨氧化法制硝酸的反应步骤，并解释每一步的作用。

答案：氨氧化法制硝酸的反应步骤包括氨的氧化、NO的氧化和水合反应。氨的氧化是将氨氧化成NO；NO的氧化是将NO进一步氧化成NO2；水合反应是NO2与水反应生成硝酸。

3.题型三：催化剂的选择和活性调控

题目：请解释铁催化剂和铂催化剂在氨的合成和氨氧化反应中的应用。

答案：铁催化剂在氨的合成反应中应用，而铂催化剂在氨氧化反应中应用。催化剂的选择和活性调控对反应的产率和选择性有重要影响。

4.题型四：工业生产中的工艺流程优化

题目：请说明在工业生产中如何优化氨的合成与氨氧化法制硝酸的工艺流程。

答案：通过平衡产率、选择性和催化剂寿命之间的关系，优化工艺流程。这包括调节温度、压力和反应物浓度，以及选择合适的催化剂。

5.题型五：环境保护和废弃物处理

题目：请解释氨氧化法制硝酸过程中产生的废气处理技术，以及如何处理NOx的控制。

答案：废气处理技术包括洗涤法、吸附法和生物法等。NOx的控制技术包括选择性催化还原和选择性非催化还原等。这些技术有助于减少对环境的影响。教学评价与反馈1.课堂表现：学生在课堂上的参与度和积极性。观察学生在课堂讨论、提问和实验操作中的表现，评估他们的专注度和对知识点的理解程度。

2.小组讨论成果展示：学生在小组讨论中的表现和成果。评估学生在讨论中的参与度、合作能力和创新思维，以及他们能够提出并解决问题的能力。

3.随堂测试：通过随堂测试评估学生对氨的合成与氨氧化法制硝酸的理解和应用能力。设计相关的测试题目，包括理论理解、计算分析和实验操作等方面，以检验学生的掌握程度。

4.实验报告和数据分析：评估学生在实验过程中的操作技能和数据分析能力。检查学生是否能够准确记录实验数据、合理分析实验结果，并撰写实验报告。

5.教师评价与反馈：针对学生的整体表现和学习成果，教师给出评价和反馈。包括对学生的理解程度、分析能力、应用能力和创新思维等方面的评估，并提出改进建议和下一步的学习方向。教学反思本节课是关于氨的合成与氨氧化法制硝酸的教学，通过课堂表现、小组讨论成果展示、随堂测试和实验报告等评价方式，我对学生的学习情况进行了全面的评估。在教学过程中，我发现了一些值得反思和改进的地方。

首先，学生在课堂上的参与度较高，能够积极参与讨论和提问。这表明他们对氨的合成与氨氧化法制硝酸的知识点感兴趣，并且愿意主动学习和探索。为了进一步激发学生的学习兴趣，我可以在今后的教学中增加更多互动环节，如小组合作实验、案例分析等，让学生在实践中学习和应用知识。

其次，小组讨论成果展示中，学生能够积极参与合作，提出问题和解决方案。这显示出他们的团队合作能力和创新思维。然而，有些小组在讨论中出现了一些分歧和争议，这可能导致讨论效果不佳。为了提高小组讨论的效率和质量，我可以在今后的教学中提前为学生提供讨论的主题和指导，帮助学生更好地组织和表达自己的观点。

再次，随堂测试中，学生对氨的合成与氨氧化法制硝酸的理论知识点掌握较好，但在实际应用方面存在一些困难。这表明学生在理论知识的学习上比较扎实，但在将理论知识应用到实际问题解决中还需要进一步的培养和锻炼。为了提高学生的实际应用能力，我可以在今后的教学中增加更多的案例分析和实践环节，让学生在实际问题中学习和应用知识。

此外，实验报告和数据分析中