2024-2025学年高中化学 主题1 空气资源 氨的合成 课题1 空气的分离教学实录 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1空气的分离教学实录鲁科版选修2主备人备课成员教材分析2024-2025学年高中化学主题1空气资源氨的合成课题1空气的分离教学实录鲁科版选修2。本章节围绕空气资源的利用，重点讲解氨的合成过程，包括空气的分离、合成氨的原理和工业生产方法。内容与课本紧密相连，旨在帮助学生理解化学在工业生产中的应用，培养他们的实践能力和创新思维。核心素养目标分析本章节旨在培养学生的科学探究能力、化学实验技能和环保意识。学生将通过实验操作，学会空气分离的原理，提高实验设计、操作和数据分析能力。同时，引导学生认识化学在工业中的应用，培养他们的社会责任感和创新思维，增强对环境保护和资源可持续利用的认识。教学难点与重点1.教学重点

-空气的分离原理：重点讲解空气分离过程中液化和蒸馏的原理，以及氮气、氧气和稀有气体的分离方法。

-氨的合成反应：强调哈柏-博施法合成氨的化学反应方程式，以及反应条件对合成效率的影响。

-工业流程图：解析氨合成工业的流程图，使学生理解各步骤的操作和作用。

2.教学难点

-空气分离的实验操作：难点在于液氮和液氧的分离实验，需要学生掌握低温操作技巧和液体的蒸发特性。

-氨合成反应机理：理解氨合成反应的机理，包括氮气和氢气在高温、高压和催化剂作用下的反应过程。

-工业生产中的安全问题：识别工业生产过程中可能遇到的安全隐患，如高压、高温和腐蚀性物质的处理。

-实验数据的分析：学生需学会如何从实验数据中提取有效信息，分析实验结果，并得出结论。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：结合多媒体展示，系统讲解空气分离和氨合成的原理。

2.实验法：引导学生亲自操作空气分离实验，体验化学实验过程。

3.讨论法：组织学生围绕工业生产中的安全问题进行讨论，提高安全意识。

教学手段：

1.多媒体课件：展示氨合成流程图、空气分离实验操作步骤等，直观教学。

2.实验器材：提供空气分离实验所需的设备和材料，确保实验顺利进行。

3.教学软件：利用化学模拟软件，帮助学生理解复杂化学反应过程。教学过程一、导入新课

（教师）同学们，今天我们来学习一个重要的化学课题——空气资源的利用。在我们的生活中，空气无处不在，那么，你们知道空气中有哪些成分吗？它们有什么作用呢？（学生）空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等成分，氮气是植物生长的重要元素，氧气是维持生命的重要气体，二氧化碳则是植物光合作用的原料。

（教师）很好，今天我们就来探究空气中的氮气如何被转化为氨，也就是我们常说的哈柏-博施法。那么，首先我们要了解的是空气的分离过程。

二、空气的分离

（教师）首先，我们来回顾一下空气分离的原理。空气的主要成分是氮气和氧气，它们的沸点不同，可以通过液化和蒸馏的方法进行分离。

（学生）老师，液化是指将气体变成液体的过程吗？

（教师）是的，液化是气体在一定条件下变为液体的过程。而蒸馏则是利用不同物质沸点不同进行分离的方法。

（教师）接下来，我将进行一个简单的空气分离实验，请大家注意观察。

（教师演示实验：将空气通过液氮和液氧的混合物，观察氮气和氧气的分离）

（教师）通过实验，我们可以看到氮气和氧气在液态下被分离出来。这个过程在工业上称为空气液化分离。

三、氨的合成

（教师）了解了空气分离的过程，接下来我们来看氨的合成。氨的合成是通过哈柏-博施法实现的，这是一种将氮气和氢气在高温、高压和催化剂作用下合成氨的方法。

（学生）老师，氮气和氢气在什么条件下才能合成氨呢？

（教师）氮气和氢气合成氨的条件是高温（约450℃）、高压（约200个大气压）和催化剂（铁催化剂）。这些条件使得氮气和氢气在催化剂的作用下发生化学反应，生成氨。

（教师）现在，我将给大家展示一个氨合成的实验，请大家注意观察。

（教师演示实验：在高温、高压和催化剂条件下，将氮气和氢气混合，观察氨的生成）

（教师）通过实验，我们可以看到氨气在反应器中被生成。这个过程在工业上称为氨合成。

四、工业生产中的应用

（教师）了解了氨的合成过程，我们再来看一下氨在工业生产中的应用。氨是一种重要的化工原料，广泛应用于化肥、农药、医药等领域。

（学生）老师，氨在农业上的应用有哪些呢？

（教师）氨在农业上的应用主要是作为氮肥，提供植物生长所需的氮元素。此外，氨还可以用于制造硝酸、合成橡胶、制药等。

五、课堂小结

（教师）今天我们学习了空气资源的利用，了解了空气分离和氨的合成过程。通过学习，我们知道了氮气在工业生产中的重要应用，以及化学在农业、医药等领域的作用。

（学生）老师，我们学会了空气分离和氨合成的原理，也知道了氨在工业生产中的应用。这些知识对我们今后的学习和生活都有很大的帮助。

（教师）是的，同学们，化学知识无处不在，我们要学会运用化学知识解决实际问题。希望大家在今后的学习中，能够更加深入地了解化学，掌握化学技能。

六、作业布置

（教师）今天的作业是：查阅资料，了解氨在农业、医药、化工等领域的具体应用，下节课与同学们分享。

（学生）好的，老师，我们一定完成任务。教学资源拓展1.拓展资源：

-空气成分的详细分析：介绍空气中的主要成分及其比例，如氮气约占78%，氧气约占21%，稀有气体约占0.94%，二氧化碳约占0.04%，其他气体和杂质约占0.02%。

-氨的化学性质和应用：探讨氨的物理和化学性质，包括氨的溶解性、反应性以及在不同行业中的应用，如作为制冷剂、肥料、化工原料等。

-哈柏-博施法的历史和现状：介绍哈柏-博施法的发明背景、发展历程以及在工业生产中的重要性。

-空气分离技术的发展：从传统的空气分离方法到现代的膜分离技术，探讨技术进步对空气分离效率的影响。

-氨合成工业的环境影响：分析氨合成工业在生产过程中对环境的影响，包括温室气体排放、能源消耗等。

2.拓展建议：

-阅读相关书籍：《化学与工业》、《现代化学工程》等，深入了解化学在工业中的应用。

-观看纪录片：推荐《化学的故事》、《工业革命》等纪录片，通过影像资料了解化学工业的发展。

-参观化工企业：组织学生参观氨合成工厂，实地了解工业生产过程和安全生产措施。

-开展小组研究：让学生分组研究氨在不同领域的应用，如农业、医药、环境保护等，撰写研究报告。

-设计实验项目：设计氨合成实验，让学生亲自动手操作，观察实验现象，分析实验数据。

-访谈专业人士：邀请化工领域的专家或工程师来校讲座，分享他们在实际工作中的经验和见解。

-利用网络资源：指导学生使用图书馆和网络数据库，查找与氨合成相关的学术论文和专利。

-组织竞赛活动：举办化学知识竞赛或实验技能比赛，激发学生的学习兴趣和竞争意识。

-开展环保实践活动：组织学生参与环保公益活动，如植树造林、垃圾分类等，提高他们的环保意识。作业布置与反馈作业布置：

1.完成课后练习题：包括空气分离原理的选择题、氨合成反应方程式的书写、工业流程图的解析等。

2.设计一个小实验：利用家庭常用物品（如空矿泉水瓶、气球、肥皂水等），模拟空气分离过程，记录实验现象和结果。

3.撰写实验报告：根据实验结果，撰写一份实验报告，包括实验目的、原理、步骤、数据记录、分析及结论。

4.查找资料：收集有关氨在农业、医药、化工等领域的应用案例，整理成报告，下节课与同学们分享。

5.思考题：思考氨合成工业对环境的影响，提出可能的解决方案，并撰写一篇短文。

作业反馈：

1.课后练习题：在下一节课开始时，我会收集并批改学生的练习题，针对错题进行讲解，帮助学生理解和掌握知识点。

2.小实验报告：在下一节课，我会检查学生的实验报告，重点关注实验设计、操作步骤和实验结果分析。对于实验报告中存在的问题，如实验步骤不完整、数据分析不准确等，我会给出具体的改进建议。

3.资料收集报告：我会检查学生的资料收集报告，评估他们对氨应用领域的了解程度。对于报告中缺乏深度或信息不准确的部分，我会提供正确的资料和指导，帮助学生提高信息检索和整理能力。

4.思考题短文：在下一节课，我会要求学生口头分享他们的思考成果，并对短文进行点评。对于短文中提出的解决方案，我会与学生一起讨论其可行性和实际效果。

5.综合评价：在作业反馈中，我会对学生的整体表现进行综合评价，包括对知识的掌握程度、实验操作能力、信息处理能力和思考问题的深度。对于表现优秀的学生，我会给予表扬和鼓励；对于存在问题的学生，我会提供个性化的辅导和建议。内容逻辑关系①空气分离原理

-重点知识点：液化和蒸馏的原理

-重点词句：液氮、液氧、沸点、蒸发、冷凝

②氨的合成反应

-重点知识点：哈柏-博施法、高温、高压、催化剂

-重点词句：氮气、氢气、化学反应、催化剂、反应条件

③工业生产流程

-重点知识点：空气液化分离、氨合成流程、安全生产

-重点词句：工业流程图、合成塔、冷却器、压缩机、安全规程

④氨的应用领域

-重点知识点：氨在农业、医药、化工等领域的应用

-重点词句：氮肥、制冷剂、化工原料、合成橡胶、制药

⑤环境影响与可持续发展

-重点知识点：氨合成工业对环境的影响、解决方案

-重点词句：温室气体排放、能源消耗、环保措施、可持续发展教学反思教学反思

今天上了关于空气资源利用和氨的合成这一课，我有一些反思和感悟。

首先，我觉得这节课的理论知识比较抽象，学生可能难以理解。在讲解空气分离的原理时，我尽量用简单的语言和形象的比喻来解释，比如用烧开水时水蒸气变成水滴的过程来类比气体的液化。尽管如此，我还是发现有些学生对于液化、蒸馏这些概念的理解还不够深入。这说明我在教学过程中需要更加注重学生的理解过程，而不仅仅是知识的传递。

其次，实验环节的设计上，我注意到学生的参与度不高。在演示空气分离实验时，虽然同学们都看得很认真，但在实际操作中，他们对于如何正确操作液氮和液氧的混合物显得有些迷茫。这让我意识到，实验操作的教学需要更加细致和具体。我应该在课前准备更详细的实验步骤和注意事项，并在实验过程中给予学生更多的指导和反馈。

再者，课堂讨论环节中，我发现学生对于氨合成工业的环境影响和可持续发展问题的讨论不够深入。这可能是由于他们对这些问题的认识不足。因此，我计划在今后的教学中，增加对环保和可持续发展的讨论，让学生从更宏观的角度去思考化学工业的发展。

另外，我在布置作业时，发现有些学生对于课后练习题的完成情况并不理想。这让我反思起作业的布置方式。或许我应该更加注重作业的多样性，比如设计一些开放性的问题，让学生结合实际案例进行分析，这样既能提高他们的思考能力，也能激发他们的学习兴趣。

在评价学生