2024-2025学年高中化学 主题1 空气资源 氨的合成 课题2 氨的工业合成教案 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2氨的工业合成教案鲁科版选修2授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容分析本节课的主要教学内容是高中化学选修2中“氨的工业合成”课题。具体内容包括工业合成氨的反应原理、反应条件以及影响反应速率和产率的因素。通过本节课的学习，学生将了解合成氨工业的发展历程、Haber-Bosch工艺的基本原理，并掌握工业合成氨的化学反应方程式、催化剂的作用以及相关工业生产条件。

教学内容与学生已有知识的联系：在学习本节课之前，学生应已掌握化学反应原理、化学平衡、催化剂等基础知识。本节课将在这些基础上，引导学生了解合成氨工业的实际应用，将理论知识与实际生产相结合，培养学生的实际应用能力。同时，本节课的内容也为后续学习其他化工生产过程打下基础。核心素养目标本节课的核心素养目标主要包括：科学探究、科学解释和科学思维。通过学习氨的工业合成，学生将培养实验操作、观察和分析问题的能力，从而提高科学探究素养。同时，学生将学会运用化学知识解释合成氨的反应原理和影响因素，提升科学解释素养。在探究过程中，学生将培养逻辑思维、批判性思维和创新思维，提升科学思维素养。总之，本节课旨在培养学生的化学学科核心素养，使他们在学习氨的工业合成过程中，掌握相关知识，提高实际应用能力。教学难点与重点1.教学重点：

本节课的核心内容是工业合成氨的反应原理、反应条件以及影响反应速率和产率的因素。具体重点包括：

（1）合成氨的反应原理：学生需要掌握氮气与氢气在催化剂作用下生成氨气的化学反应方程式，理解可逆反应的特点以及勒夏特列原理在合成氨反应中的应用。

（2）反应条件：学生需要了解合成氨反应所需的温度、压力等条件，以及这些条件对反应速率和产率的影响。

（3）影响反应速率和产率的因素：学生需要掌握催化剂的种类、用量、活性等对反应速率和产率的影响，以及如何优化这些因素以提高氨的产率。

2.教学难点：

本节课的难点主要是学生对合成氨反应原理及影响因素的理解和应用。具体难点包括：

（1）合成氨反应原理的理解：学生需要理解氮气与氢气在催化剂作用下生成氨气的反应机理，以及可逆反应的特点和勒夏特列原理的应用。

（2）反应条件的理解和应用：学生需要了解合成氨反应所需的温度、压力等条件，以及如何通过调整这些条件来优化反应速率和产率。

（3）影响反应速率和产率的因素的理解和应用：学生需要理解催化剂的种类、用量、活性等对反应速率和产率的影响，以及如何通过优化这些因素来提高氨的产率。

针对以上重点和难点，教师应采取有针对性的教学方法，如通过实验演示、案例分析、讨论交流等方式，帮助学生理解和掌握合成氨的反应原理、反应条件以及影响反应速率和产率的因素。同时，教师还应针对学生的实际情况，采取适当的辅导和指导，帮助学生克服难点，提高学习效果。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《2024-2025学年高中化学主题1空气资源氨的合成课题2氨的工业合成》的教材或学习资料，以便学生能够跟随教学进度进行学习和复习。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以便在教学中进行直观展示和讲解。例如，可以准备合成氨反应的原理图、工业合成氨的流程图、催化剂的活性曲线图等，以帮助学生更好地理解和掌握相关知识。

3.实验器材：如果涉及实验，需要提前准备实验所需的器材，并确保实验器材的完整性和安全性。例如，可以准备氮气、氢气、催化剂等实验材料，以及气体收集装置、压力计、温度计等实验器材。同时，要确保实验操作台的安全性，提醒学生注意实验安全。

4.教室布置：根据教学需要，对教室进行适当的布置。例如，可以将教室分为讲解区、分组讨论区和实验操作区，以便进行不同的教学活动。在讲解区，设置投影仪和黑板，以便进行讲解和演示；在分组讨论区，设置讨论桌和椅子，以便学生进行分组讨论和交流；在实验操作区，设置实验操作台和实验器材，以便学生进行实验操作和观察。

5.教学工具：准备教学所需的笔记本电脑、投影仪、音响等设备，并确保其正常运行。同时，准备教学PPT或教案，以便进行教学讲解和展示。

6.学习任务单：准备学习任务单，以便学生在课堂上进行自主学习和任务驱动学习。学习任务单可以包括问题探究、思考题、练习题等，引导学生积极参与课堂学习。

7.教学反馈表：准备教学反馈表，以便在课程结束后收集学生对课程的评价和建议。教学反馈表可以包括教学内容、教学方法、教学效果等方面的评价。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料，如PPT、视频、文档等，明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕氨的工业合成课题，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。

-监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解氨的工业合成的基本概念。

-思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解氨的工业合成课题，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过故事、案例或视频等方式，引出氨的工业合成课题，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：详细讲解氨的工业合成的反应原理、反应条件以及影响反应速率和产率的因素，结合实例帮助学生理解。

-组织课堂活动：设计小组讨论、角色扮演、实验等活动，让学生在实践中掌握氨的工业合成的基本技能。

-解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，进行及时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：积极参与小组讨论、角色扮演、实验等活动，体验氨的工业合成的实际应用。

-提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解氨的工业合成的知识点。

-实践活动法：设计实践活动，让学生在实践中掌握氨的工业合成的技能。

-合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解氨的工业合成的知识点，掌握相关的技能。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据氨的工业合成课题，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

-提供拓展资源：提供与氨的工业合成相关的拓展资源，如书籍、网站、视频等，供学生进一步学习。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的氨的工业合成的知识点和技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。教学资源拓展1.拓展资源：

-科学期刊和论文：推荐学生阅读与氨的工业合成相关的科学期刊和论文，如《化学工程与技术》、《工业化学》等，以了解最新的研究进展和工业应用。

-化工生产案例：提供一些实际的化工生产案例，让学生了解氨的工业合成在实际生产中的应用和重要性，例如化肥生产、合成氨催化剂的研制等。

-科普文章和视频：推荐学生阅读科普文章和观看相关视频，如介绍氨的工业合成历史、反应原理的动画等，以增加学生对氨的工业合成的兴趣和理解。

2.拓展建议：

-进行实地考察：如果条件允许，可以组织学生参观化肥厂或化工企业，亲身体验氨的工业合成的实际生产过程，加深对氨的工业合成的理解。

-开展小实验：可以让学生在实验室中进行氨的工业合成的模拟实验，亲自动手操作，加深对氨的工业合成反应原理和条件的理解。

-进行项目研究：鼓励学生进行氨的工业合成的项目研究，可以选择特定的催化剂或反应条件进行深入研究，提高学生的研究能力和创新能力。

-参与学术讨论：可以组织学生参加学术讨论会或研讨会，与其他学生和专家进行交流，分享自己的研究成果，提高学生的学术交流能力。

-利用网络资源：可以引导学生利用网络资源，如在线课程、学术论坛、化工技术网站等，进行氨的工业合成的在线学习，拓宽知识面。板书设计1.氨的工业合成反应原理

-反应方程式：N2+3H2→2NH3

-催化剂：铁催化剂

-反应条件：高温、高压

2.影响反应速率和产率的因素

-催化剂种类和活性

-反应温度和压力

-原料气中氮气、氢气的比例

3.工业合成氨的流程和设备

-原料气制备：氮气、氢气

-气体压缩：高压泵

-合成塔：催化剂、反应容器

-气体分离：冷却、分馏重点题型整理1.合成氨的反应原理及化学方程式是什么？

答案：合成氨的反应原理是在催化剂的作用下，氮气与氢气反应生成氨气。化学方程式为：N2+3H2→2NH3。

2.工业合成氨的反应条件是什么？

答案：工业合成氨的反应条件是高温（450-500°C）和高压（10-30MPa）。

3.影响合成氨反应速率和产率的因素有哪些？

答案：影响合成氨反应速率和产率的因素有催化剂种类和活性、反应温度和压力、原料气中氮气、氢气的比例。

4.工业合成氨的流程主要包括哪些步骤？

答案：工业合成氨的流程主要包括原料气制备（氮气、氢气）、气体压缩（高压泵）、合成塔（催化剂、反应容器）、气体分离（冷却、分馏）。

5.请简述合成氨催化剂的作用和特点。

答案：合成氨催化剂的作用是降低合成氨反应的活化能，加快反应速率，提高氨的产率。合成氨催化剂的特点是选择性好、活性高、耐腐蚀、耐高温、耐高压。教学评价与反馈1.课堂表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的积极性、对课堂内容的掌握程度等方面，对学生的课堂表现进行评价。

2.小组讨论成果展示：对学生在小组讨论中的表现进行评价，包括讨论的参与度、观点的表达、讨论的成果等方面。

3.随堂测试：通过随堂测试，检验学生对课堂内容的掌握程度，包括对合成氨的反应原理、反应条件、影响因素等方面的理解和应用。

4.实验操作：对学生在实验操作中的表现进行评价，包括实验操作的准确性和规范性、实验结果的准确性等方面。

5.作业完成情况：对学生的作业完成情况进行评价，包括作业的准确性、完成度、对课堂内容的应用等方面。

教师评价与反馈：

1.对学生的课堂表现和小组讨论成果进行评价和反馈，鼓励学生的积极参与和积极思考。

2.对学生在随堂测试和实验操作中的表现进行评价和反馈，指出学生的优点和不足，提供改进的建议。

3.对学生的作业完成情况进行评价和反馈，鼓励学生的独立思考和应用能力，指出学生的错误和不足，提供改进的建议。

4.对学生在学习过程中的努力和进步进行肯定和鼓励，激发学生的学习兴趣和动力。

5.针对学生在学习过程中遇到的问题和困难，提供针对性的辅导和指导，帮助学生克服困难，提高学习效果。反思改进措施（一）教学特色创新

1.实践操作与理论教学相结合：通过组织学生进行实验操作，让学生在实践中理解和掌握氨的工业合成反应原理和影响因素，提高学生的实践操作能力和理论应用能力。

2.小组合作学习：通过小组讨论和合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力，激发学生的学习兴趣和主动性。

3.信息技术应用：利用信息技术手段，如在线平台、微信等，实现教学资源的共享和监控，提高教学效率和学生的自主学习能力。

（二