2024-2025學(xué)年高中化學(xué) 主題1 空氣資源 氨的合成 課題3 氨氧化法制硝酸說課稿 魯科版選修2

2024-2025學(xué)年高中化學(xué)主題1空氣資源氨的合成課題3氨氧化法制硝酸說課稿魯科版選修2科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）2024-2025學(xué)年高中化學(xué)主題1空氣資源氨的合成課題3氨氧化法制硝酸說課稿魯科版選修2教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課選自魯科版選修2《主題1空氣資源課題3氨氧化法制硝酸》，主要包括氨氧化法制硝酸的基本原理、工藝流程及設(shè)備，以及氨氧化法制硝酸過程中的環(huán)保問題。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將掌握氨氧化法制硝酸的基本知識，了解氨氧化法制硝酸的生產(chǎn)過程，并認(rèn)識環(huán)保在化工生產(chǎn)中的重要性。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生以下化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)：1）科學(xué)探究素養(yǎng)，通過實驗探究氨氧化法制硝酸的過程，提高學(xué)生的實驗操作能力和科學(xué)思維；2）科學(xué)態(tài)度與價值觀素養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到環(huán)保在化工生產(chǎn)中的重要性，樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念；3）社會責(zé)任感素養(yǎng)，使學(xué)生了解化工生產(chǎn)對環(huán)境的影響，激發(fā)學(xué)生關(guān)注社會、參與環(huán)保行動的意識。重點難點及解決辦法重點：

1.氨氧化法制硝酸的反應(yīng)原理：學(xué)生需要理解氨與氧氣在催化劑作用下生成一氧化氮，再進(jìn)一步氧化生成二氧化氮，最終與水反應(yīng)生成硝酸的過程。

2.工藝流程及設(shè)備：學(xué)生應(yīng)掌握氨氧化法制硝酸的工藝流程，包括原料的預(yù)處理、反應(yīng)、吸收等環(huán)節(jié)，以及涉及的設(shè)備。

難點：

1.氨氧化反應(yīng)的復(fù)雜性和催化劑的選擇：學(xué)生需要理解氨氧化反應(yīng)的復(fù)雜性，包括反應(yīng)條件對催化劑選擇的影響。

2.硝酸生產(chǎn)過程中的環(huán)保問題：學(xué)生需認(rèn)識到硝酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氮氧化物對環(huán)境的影響，以及相應(yīng)的環(huán)保措施。

解決辦法與突破策略：

1.通過實驗演示和理論講解相結(jié)合，幫助學(xué)生理解氨氧化反應(yīng)的原理和工藝流程。

2.利用多媒體教學(xué)，展示氨氧化法制硝酸的實際生產(chǎn)場景，增強(qiáng)學(xué)生對工藝流程的理解。

3.引導(dǎo)學(xué)生討論催化劑的選擇和反應(yīng)條件對產(chǎn)率的影響，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。

4.結(jié)合案例分析，讓學(xué)生了解硝酸生產(chǎn)過程中的環(huán)保問題，并提出可能的解決方案。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有魯科版選修2《主題1空氣資源課題3氨氧化法制硝酸》教材。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與氨氧化法制硝酸相關(guān)的圖片、工藝流程圖、反應(yīng)機(jī)理動畫等多媒體資源。

3.實驗器材：準(zhǔn)備實驗演示或模擬實驗所需的氨、氧氣、催化劑等試劑，以及反應(yīng)容器、氣體檢測設(shè)備等。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，配備白板和投影儀，確保多媒體教學(xué)資源能夠有效展示。教學(xué)過程一、導(dǎo)入（約5分鐘）

1.激發(fā)興趣：通過提問“為什么空氣中的氮氣不能直接用來制造硝酸？”引發(fā)學(xué)生對氨氧化法制硝酸的興趣。

2.回顧舊知：簡要回顧氮氣的化學(xué)性質(zhì)和用途，以及氮肥的生產(chǎn)方法，為氨氧化法制硝酸的學(xué)習(xí)做好鋪墊。

二、新課呈現(xiàn)（約30分鐘）

1.講解新知：

a.氨氧化法制硝酸的反應(yīng)原理：詳細(xì)講解氨與氧氣在催化劑作用下生成一氧化氮，再進(jìn)一步氧化生成二氧化氮，最終與水反應(yīng)生成硝酸的過程。

b.工藝流程及設(shè)備：介紹氨氧化法制硝酸的工藝流程，包括原料的預(yù)處理、反應(yīng)、吸收等環(huán)節(jié)，以及涉及的設(shè)備。

c.催化劑的選擇：分析催化劑在氨氧化反應(yīng)中的作用，以及選擇催化劑時需要考慮的因素。

2.舉例說明：

a.通過具體實例，如工業(yè)生產(chǎn)中氨氧化法制硝酸的工藝流程，幫助學(xué)生理解氨氧化法制硝酸的實際應(yīng)用。

b.結(jié)合實際案例，分析氨氧化法制硝酸過程中的環(huán)保問題，以及相應(yīng)的環(huán)保措施。

3.互動探究：

a.引導(dǎo)學(xué)生討論氨氧化反應(yīng)的復(fù)雜性和催化劑的選擇，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。

b.通過小組討論，讓學(xué)生分析氨氧化法制硝酸生產(chǎn)過程中的環(huán)保問題，并提出可能的解決方案。

三、鞏固練習(xí)（約20分鐘）

1.學(xué)生活動：

a.學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識，繪制氨氧化法制硝酸的工藝流程圖。

b.學(xué)生分析氨氧化法制硝酸過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如反應(yīng)條件、設(shè)備選擇等。

2.教師指導(dǎo)：

a.教師巡視指導(dǎo)，解答學(xué)生在繪制工藝流程圖和討論過程中的疑問。

b.針對學(xué)生的討論結(jié)果，教師進(jìn)行點評和總結(jié)。

四、課堂總結(jié)（約5分鐘）

1.教師總結(jié)本節(jié)課的主要知識點，包括氨氧化法制硝酸的反應(yīng)原理、工藝流程、催化劑選擇和環(huán)保問題。

2.強(qiáng)調(diào)環(huán)保在化工生產(chǎn)中的重要性，鼓勵學(xué)生關(guān)注環(huán)保問題。

五、作業(yè)布置（約5分鐘）

1.學(xué)生完成氨氧化法制硝酸工藝流程圖的繪制，并分析其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2.學(xué)生查閱資料，了解其他化工生產(chǎn)過程中的環(huán)保措施，為下一節(jié)課的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

教學(xué)過程中，教師應(yīng)注重以下幾點：

1.結(jié)合實際案例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的參與度。

2.通過小組討論和互動探究，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和團(tuán)隊意識。

3.關(guān)注學(xué)生的個體差異，給予不同層次的學(xué)生適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和幫助。

4.注重環(huán)保教育，引導(dǎo)學(xué)生樹立可持續(xù)發(fā)展觀念，關(guān)注社會問題。拓展與延伸一、提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料

1.《化學(xué)工業(yè)中的環(huán)境保護(hù)》：介紹化學(xué)工業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物及其治理方法，以及環(huán)保技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用。

2.《氮肥工業(yè)的發(fā)展與環(huán)?！罚禾接懙使I(yè)的發(fā)展歷程、生產(chǎn)工藝及對環(huán)境的影響，以及我國氮肥工業(yè)的環(huán)保政策。

3.《催化劑在氨氧化法制硝酸中的應(yīng)用》：分析催化劑在氨氧化法制硝酸過程中的作用，以及新型催化劑的研究進(jìn)展。

二、鼓勵學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究

1.學(xué)生可以查閱相關(guān)書籍和資料，了解氨氧化法制硝酸的歷史背景、發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢。

2.學(xué)生可以關(guān)注國內(nèi)外氨氧化法制硝酸行業(yè)的最新研究動態(tài)，如催化劑的改進(jìn)、環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用等。

3.學(xué)生可以嘗試設(shè)計實驗，探究不同催化劑對氨氧化反應(yīng)的影響，以及優(yōu)化氨氧化法制硝酸的工藝條件。

三、知識點拓展

1.氨氧化法制硝酸的反應(yīng)機(jī)理：學(xué)生可以深入研究氨氧化反應(yīng)的機(jī)理，包括催化劑的作用、反應(yīng)動力學(xué)等。

2.工藝流程優(yōu)化：學(xué)生可以探討如何優(yōu)化氨氧化法制硝酸的工藝流程，提高產(chǎn)率和降低能耗。

3.環(huán)保措施：學(xué)生可以研究氨氧化法制硝酸過程中的環(huán)保措施，如廢氣處理、廢水處理等。

4.新型催化劑：學(xué)生可以關(guān)注新型催化劑的研究進(jìn)展，如負(fù)載型催化劑、生物催化劑等。

5.氨氧化法制硝酸與其他硝酸生產(chǎn)方法的比較：學(xué)生可以對比分析氨氧化法制硝酸與其他硝酸生產(chǎn)方法（如氧化法、還原法等）的優(yōu)缺點。

四、實踐應(yīng)用

1.學(xué)生可以結(jié)合所學(xué)知識，分析我國氨氧化法制硝酸行業(yè)的現(xiàn)狀，提出改進(jìn)建議。

2.學(xué)生可以參與學(xué)?；蛏鐓^(qū)的環(huán)境保護(hù)活動，如節(jié)能減排、垃圾分類等，將所學(xué)知識應(yīng)用于實際生活中。

3.學(xué)生可以嘗試設(shè)計環(huán)保項目，如開發(fā)新型催化劑、改進(jìn)氨氧化法制硝酸的工藝流程等，為我國化學(xué)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。板書設(shè)計①氨氧化法制硝酸反應(yīng)原理

-氨與氧氣在催化劑作用下生成一氧化氮

-一氧化氮進(jìn)一步氧化生成二氧化氮

-二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸

②工藝流程及設(shè)備

-原料預(yù)處理：氨氣凈化、氧氣凈化

-反應(yīng)環(huán)節(jié)：氨氧化反應(yīng)器、催化劑

-吸收環(huán)節(jié)：吸收塔、吸收劑

-設(shè)備：壓縮機(jī)、冷卻器、換熱器等

③催化劑的選擇

-催化劑類型：貴金屬催化劑、非貴金屬催化劑

-選擇因素：活性、選擇性、穩(wěn)定性、成本等