化工合成氨课程设计

化工合成氨课程设计一、课程目标

知识目标：

1.理解合成氨的基本原理，掌握哈柏-博世合成氨工艺流程；

2.掌握影响合成氨反应的主要因素，包括温度、压力、催化剂等；

3.了解我国合成氨工业的发展现状及在国民经济中的地位。

技能目标：

1.能够运用化学知识分析合成氨过程中的能量变化，并进行简单的能量平衡计算；

2.能够通过实验操作，掌握合成氨反应的简单实验技能；

3.能够运用所学知识，分析并解决实际生产中与合成氨相关的问题。

情感态度价值观目标：

1.培养学生对化学化工领域的兴趣，激发他们探索未知、勇于创新的科学精神；

2.增强学生的环保意识，让他们认识到化学工业在国民经济中的重要作用，以及应承担的社会责任；

3.培养学生严谨、勤奋、合作的学术态度，提高他们的团队协作能力和沟通能力。

课程性质分析：本课程为高中化学选修课程，旨在帮助学生了解化工领域的基础知识，提高他们的实验技能和解决实际问题的能力。

学生特点分析：高中学生具备一定的化学基础知识，对实验操作有较高的兴趣，但可能对化工生产过程了解较少。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，通过讲解、实验和案例分析等多种教学手段，使学生能够达到上述课程目标。在教学过程中，关注学生的学习成果，及时进行教学评估和调整。

二、教学内容

1.合成氨的基本原理及哈柏-博世工艺流程：

-合成氨的反应原理和热力学基础；

-哈柏-博世工艺的发展历程、流程图解析；

-催化剂的作用及种类。

2.影响合成氨反应的主要因素：

-温度、压力对合成氨反应平衡的影响；

-催化剂的活性、选择性和稳定性；

-气体组成、流量对反应的影响。

3.能量平衡与合成氨：

-合成氨过程中的能量变化及能量平衡计算；

-热力学效率与工艺优化。

4.合成氨实验操作：

-实验室合成氨的简单方法；

-实验操作技能训练；

-实验安全与环保。

5.我国合成氨工业现状与案例分析：

-我国合成氨工业的发展历程及现状；

-典型企业案例分析；

-环保与可持续发展。

教学内容安排与进度：

第一周：合成氨基本原理及哈柏-博世工艺流程；

第二周：影响合成氨反应的主要因素；

第三周：能量平衡与合成氨；

第四周：合成氨实验操作；

第五周：我国合成氨工业现状与案例分析。

教材章节关联：

本教学内容与高中化学选修教材《化学与技术》中有关合成氨的部分章节相联系，具体包括：第三章“化学工业”，第四节“合成氨工业”。教学内容确保与课程目标相一致，帮助学生系统掌握合成氨相关知识。

三、教学方法

本课程将采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：

1.讲授法：

-对于合成氨的基本原理、哈柏-博世工艺流程以及能量平衡等理论性较强的内容，采用讲授法进行教学，确保学生能够系统、全面地掌握相关知识；

-讲授过程中注重启发式教学，引导学生思考问题，培养他们的逻辑思维能力。

2.讨论法：

-针对影响合成氨反应的主要因素，组织学生进行小组讨论，鼓励他们发表自己的观点，培养学生的表达能力和团队合作精神；

-通过讨论，帮助学生深入理解理论知识，提高分析问题和解决问题的能力。

3.案例分析法：

-结合我国合成氨工业现状，引入典型案例，让学生分析并总结经验教训，培养他们的实际操作能力和决策能力；

-案例分析过程中，鼓励学生进行批判性思维，提出创新性建议。

4.实验法：

-安排合成氨实验操作，让学生亲自动手，提高他们的实验技能和观察能力；

-实验过程中，注重引导学生观察现象，分析原因，培养他们的实践能力和探究精神。

5.研究性学习：

-鼓励学生在课后查阅资料，对合成氨工艺进行深入研究，培养他们的自主学习能力和科研素养；

-组织学生进行研究成果分享，提高他们的表达能力和沟通能力。

6.多媒体辅助教学：

-利用多媒体课件、视频等资源，形象生动地展示合成氨工艺流程和实验操作，提高学生的学习兴趣；

-通过多媒体辅助教学，丰富教学手段，提高教学效果。

四、教学评估

为确保教学评估的客观性、公正性和全面性，本课程将采用以下评估方式：

1.平时表现：

-评估学生在课堂上的参与程度、提问回答、讨论表现等，占课程总评的20%；

-鼓励学生积极发言，培养他们的表达能力和思维能力。

2.作业：

-布置与课程内容相关的作业，包括理论知识巩固和实践操作分析，占课程总评的30%；

-通过作业，了解学生对课程内容的掌握情况，并及时给予反馈。

3.实验报告：

-学生完成的实验报告，占课程总评的20%；

-评估实验报告中实验数据的准确性、分析讨论的深度以及报告的规范性。

4.考试：

-期中和期末各安排一次考试，占课程总评的30%；

-考试内容涵盖课程所学知识，包括基本原理、工艺流程、实验操作等。

5.研究性学习成果分享：

-学生在课程学习过程中的研究性学习成果，如小论文、报告等，占课程总评的10%；

-评估学生的研究能力、创新意识和团队协作能力。

6.课堂问答：

-课堂上的即时问答，占课程总评的10%；

-激励学生积极参与课堂互动，提高他们的思维敏捷性。

教学评估的具体实施：

1.教师在课程开始时，向学生明确评估标准和要求；

2.定期检查作业、实验报告，并及时给出反馈；

3.课堂问答和平时表现根据学生在课程中的实际表现进行评估；

4.期中和期末考试按照课程内容和教学目标进行命题，全面考查学生的学习成果；

5.研究性学习成果分享时，组织学生互评，提高评估的客观性和公正性。

五、教学安排

为确保教学进度合理、紧凑，同时考虑学生的实际情况和需求，本课程的教学安排如下：

1.教学进度：

-课程共计15周，每周2课时，共计30课时；

-按照教学内容分为五个部分，每个部分安排3-4课时，确保理论知识与实践操作的有机结合。

2.教学时间：

-课堂教学时间安排在学生精力充沛的时段，如上午第一、二节课；

-实验教学时间根据实验室开放时间及学生课程安排进行协调，尽量避开学生其他重要课程或活动。

3.教学地点：

-理论教学在普通教室进行，确保教学设施齐全，有利于多媒体教学的开展；

-实验教学在化学实验室进行，提前与实验室管理部门沟通，确保实验设备、材料齐全。

4.考虑学生实际情况：

-在教学安排上，尽量避开学生的考试周和假期，避免影响学生的学习效果；

-结合学生的兴趣爱好，设计相关实践活动，提高学生的学习积极性。

5.教学调整：

-根据学生的学习进度和理解