高中化学 第一单元 走进化学工业 课题2 人工固氮技术-合成氨教学实录 新人教版选修2

高中化学第一单元走进化学工业课题2人工固氮技术——合成氨教学实录新人教版选修2课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、设计意图本节课旨在通过讲述人工固氮技术——合成氨，让学生了解化学工业在农业发展中的作用，认识化学知识与实际生产、生活之间的联系，培养学生的科学素养和探究能力，激发学生对化学学科的兴趣。通过实验操作，使学生掌握合成氨的基本原理和方法，提高学生的实验操作技能。二、核心素养目标分析培养学生对化学工业重要性的认识，提升学生的科学探究能力，通过实验操作锻炼学生的实践技能和创新能力。增强学生对化学与生活、环境、社会关系的理解，培养跨学科思维，提高学生的社会责任感和环保意识。三、教学难点与重点1.教学重点

-明确本节课的核心内容，以便于教师在教学过程中有针对性地进行讲解和强调。

-合成氨的原理：讲解哈伯-博施法的基本原理，包括氮气和氢气在催化剂作用下的反应条件、反应方程式以及反应机理。

-合成氨的过程：介绍合成氨的生产流程，包括原料的制备、反应条件的控制、产品的分离和提纯等步骤。

-催化剂的作用：阐述催化剂在合成氨过程中的重要性，以及不同催化剂对反应速率和选择性的影响。

2.教学难点

-识别并指出本节课的难点内容，以便于教师采取有效的教学方法帮助学生突破难点。

-反应条件的控制：解释如何通过温度、压力和催化剂等条件来提高氮气和氢气合成氨的产率和选择性。

-反应机理的理解：引导学生理解氮气和氢气在催化剂表面发生的反应机理，包括活化能、中间体和过渡态等概念。

-工业生产中的安全问题：讨论合成氨过程中可能遇到的安全问题，如高压、高温和易燃易爆物质的处理方法。四、教学资源-硬件资源：实验室设备（合成氨实验装置、高压反应釜、温度计、压力计等）

-软件资源：化学实验数据处理软件

-课程平台：学校教学管理系统、在线学习平台

-信息化资源：合成氨工艺流程图、催化剂结构图、相关实验视频

-教学手段：多媒体教学设备（投影仪、计算机）、实验指导书、教学课件五、教学流程1.导入新课（用时5分钟）

-提问：同学们，我们知道氮气是大气中含量最多的气体，但它不能直接被植物利用。那么，人类是如何将氮气转化为植物可吸收的氮肥的呢？

-展示图片：展示氮肥的图片和氮气在大气中的分布图，引发学生对氮肥和氮气转化过程的兴趣。

-引入课题：今天我们就来学习人工固氮技术——合成氨。

2.新课讲授（用时15分钟）

-合成氨原理（用时5分钟）

-讲解哈伯-博施法的基本原理，展示氮气和氢气在催化剂作用下的反应方程式。

-通过动画演示反应机理，让学生直观理解反应过程。

-合成氨过程（用时5分钟）

-介绍合成氨的生产流程，包括原料的制备、反应条件的控制、产品的分离和提纯等步骤。

-结合实际生产案例，讲解不同生产流程的特点和优缺点。

-催化剂的作用（用时5分钟）

-讲解催化剂在合成氨过程中的重要性，介绍不同催化剂的种类、结构和性能。

-通过实验数据，展示催化剂对反应速率和选择性的影响。

3.实践活动（用时15分钟）

-观看实验视频（用时5分钟）

-播放合成氨实验视频，让学生了解实验操作步骤和注意事项。

-实验操作（用时5分钟）

-学生分组进行合成氨实验，观察实验现象，记录实验数据。

-数据分析（用时5分钟）

-学生根据实验数据，分析影响合成氨产率和选择性的因素。

4.学生小组讨论（用时10分钟）

-讨论内容举例：

1.哈伯-博施法合成氨的原理是什么？有哪些优点和缺点？

2.如何提高合成氨的产率和选择性？

3.催化剂在合成氨过程中起什么作用？有哪些影响因素？

-学生分组讨论，教师巡视指导，确保每个学生都能参与讨论。

5.总结回顾（用时5分钟）

-回顾本节课所学内容，强调合成氨的原理、过程和催化剂的作用。

-提问：同学们，通过今天的学习，你们对化学工业在农业发展中的作用有什么新的认识？

-总结：化学工业在农业生产中起着至关重要的作用，合成氨技术的应用为农业生产提供了重要的氮肥来源。

总用时：45分钟六、拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料

-《化学工业中的催化剂：原理与应用》

-《合成氨工业的发展与挑战》

-《氮肥的种类与作用》

-《化学与环境：氮循环的生态学视角》

-《工业化学实验教程》中的合成氨实验部分

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究

-探究不同催化剂对合成氨反应速率和选择性的影响。

-研究合成氨过程中副反应的产生及其控制方法。

-分析合成氨工业对环境的影响及可能的解决方案。

-调查不同国家和地区合成氨工业的现状和发展趋势。

-设计一个简单的实验，模拟合成氨过程，并探讨实验结果。

-学生可以阅读《化学工业中的催化剂：原理与应用》，了解催化剂的种类、结构、性能及其在工业生产中的应用。

-阅读材料《合成氨工业的发展与挑战》可以帮助学生了解合成氨工业的历史、现状和未来发展方向。

-通过学习《氮肥的种类与作用》，学生可以了解氮肥在农业生产中的重要性，以及不同氮肥的特点和适用情况。

-《化学与环境：氮循环的生态学视角》可以帮助学生理解氮循环的生态学意义，以及人类活动对氮循环的影响。

-《工业化学实验教程》中的合成氨实验部分提供了实验操作步骤和数据分析的方法，学生可以通过实验加深对合成氨过程的理解。七、反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.互动式教学：在课堂中，我尝试采用更多互动式教学方法，如小组讨论、角色扮演等，以提高学生的参与度和积极性。例如，在讲解合成氨的原理时，让学生扮演科学家角色，模拟实验过程，这样不仅让学生更深入地理解了知识，还激发了他们的学习兴趣。

2.实验教学结合：为了让学生更好地理解合成氨的实践应用，我在教学中加入了实验环节，让学生亲自操作实验，观察实验现象，记录实验数据，从而加深对理论知识的理解。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.教学管理：在课堂管理方面，我发现部分学生对于课堂纪律的遵守不够严格，这可能会影响教学效果。因此，我需要加强对课堂纪律的管理，确保每个学生都能集中注意力。

2.教学组织：在教学过程中，我发现对于一些复杂的概念，学生理解起来比较困难。这可能是因为我在讲解时没有将知识点分解得足够细致，或者没有采用合适的教学方法。因此，我需要在教学组织上更加细致，针对不同学生的接受能力调整教学策略。

3.教学评价：在评价学生的过程中，我发现评价方式过于单一，主要依赖考试成绩。为了更全面地评价学生的能力，我需要引入多元化的评价方式，如课堂表现、实验报告、小组讨论等。

反思改进措施（三）改进措施

1.加强课堂纪律管理：在今后的教学中，我将更加注重课堂纪律，通过制定明确的课堂规则，并在课堂上严格执行，以营造良好的学习氛围。

2.优化教学组织：针对学生理解困难的问题，我将重新审视教学内容和方法，将复杂的概念分解成更易理解的小部分，并采用多种教学方法，如案例教学、比较教学等，帮助学生更好地理解。

3.多元化教学评价：为了更全面地评价学生的能力，我将引入多元化的评价方式，如定期进行课堂表现和实验报告的评估，以及小组讨论的参与度等，以更全面地了解学生的学习情况。同时，我也会鼓励学生进行自我评价，提高他们的反思能力。八、课后拓展1.拓展内容

-阅读材料：《化学工业的绿色革命：生物固氮技术》

-视频资源：《合成氨工业的环保措施》

-实验视频：《实验室合成氨的步骤与现象》

-案例研究：《我国合成氨工业的发展历程与现状》

2.拓展要求

-鼓励学生利用课后时间阅读相关材料，了解生物固氮技术的研究进展和环保措施。

-观看视频资源，了解合成氨工业在环保方面的努力和成果。

-观看实验视频，复习和巩固实验室合成氨的步骤和实验现象。

-通过案例研究，分析我国合成氨工业的发展历程和现状，思考如何推动化学工业的可持续发展。

-学生可以阅读《化学工业的绿色革命：生物固氮技术》，了解生物固氮的原理、应用和未来发展前景。

-观看《合成氨工业的环保措施》视频，了解合成氨工业在减少污染、提高资源利用率方面的具体措施。

-通过实验视频，回顾实验室合成氨的实验步骤，加深对实验原理和操作要点的理解。

-案例研究可以让学生从历史和现实的角度，认识我国合成氨工业的发展，并思考如何结合环保和可持续发展的理念，推动化学工业的进步。内容逻辑关系①合成氨原理

-重点知识点：哈伯-博施法、