高中化學(xué) 第一單元 走進化學(xué)工業(yè) 課題2 人工固氮技術(shù)-合成氨教學(xué)實錄 新人教版選修2

高中化學(xué)第一單元走進化學(xué)工業(yè)課題2人工固氮技術(shù)——合成氨教學(xué)實錄新人教版選修2課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、設(shè)計意圖本節(jié)課旨在通過講述人工固氮技術(shù)——合成氨，讓學(xué)生了解化學(xué)工業(yè)在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的作用，認(rèn)識化學(xué)知識與實際生產(chǎn)、生活之間的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和探究能力，激發(fā)學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的興趣。通過實驗操作，使學(xué)生掌握合成氨的基本原理和方法，提高學(xué)生的實驗操作技能。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)工業(yè)重要性的認(rèn)識，提升學(xué)生的科學(xué)探究能力，通過實驗操作鍛煉學(xué)生的實踐技能和創(chuàng)新能力。增強學(xué)生對化學(xué)與生活、環(huán)境、社會關(guān)系的理解，培養(yǎng)跨學(xué)科思維，提高學(xué)生的社會責(zé)任感和環(huán)保意識。三、教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點

-明確本節(jié)課的核心內(nèi)容，以便于教師在教學(xué)過程中有針對性地進行講解和強調(diào)。

-合成氨的原理：講解哈伯-博施法的基本原理，包括氮氣和氫氣在催化劑作用下的反應(yīng)條件、反應(yīng)方程式以及反應(yīng)機理。

-合成氨的過程：介紹合成氨的生產(chǎn)流程，包括原料的制備、反應(yīng)條件的控制、產(chǎn)品的分離和提純等步驟。

-催化劑的作用：闡述催化劑在合成氨過程中的重要性，以及不同催化劑對反應(yīng)速率和選擇性的影響。

2.教學(xué)難點

-識別并指出本節(jié)課的難點內(nèi)容，以便于教師采取有效的教學(xué)方法幫助學(xué)生突破難點。

-反應(yīng)條件的控制：解釋如何通過溫度、壓力和催化劑等條件來提高氮氣和氫氣合成氨的產(chǎn)率和選擇性。

-反應(yīng)機理的理解：引導(dǎo)學(xué)生理解氮氣和氫氣在催化劑表面發(fā)生的反應(yīng)機理，包括活化能、中間體和過渡態(tài)等概念。

-工業(yè)生產(chǎn)中的安全問題：討論合成氨過程中可能遇到的安全問題，如高壓、高溫和易燃易爆物質(zhì)的處理方法。四、教學(xué)資源-硬件資源：實驗室設(shè)備（合成氨實驗裝置、高壓反應(yīng)釜、溫度計、壓力計等）

-軟件資源：化學(xué)實驗數(shù)據(jù)處理軟件

-課程平臺：學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)、在線學(xué)習(xí)平臺

-信息化資源：合成氨工藝流程圖、催化劑結(jié)構(gòu)圖、相關(guān)實驗視頻

-教學(xué)手段：多媒體教學(xué)設(shè)備（投影儀、計算機）、實驗指導(dǎo)書、教學(xué)課件五、教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課（用時5分鐘）

-提問：同學(xué)們，我們知道氮氣是大氣中含量最多的氣體，但它不能直接被植物利用。那么，人類是如何將氮氣轉(zhuǎn)化為植物可吸收的氮肥的呢？

-展示圖片：展示氮肥的圖片和氮氣在大氣中的分布圖，引發(fā)學(xué)生對氮肥和氮氣轉(zhuǎn)化過程的興趣。

-引入課題：今天我們就來學(xué)習(xí)人工固氮技術(shù)——合成氨。

2.新課講授（用時15分鐘）

-合成氨原理（用時5分鐘）

-講解哈伯-博施法的基本原理，展示氮氣和氫氣在催化劑作用下的反應(yīng)方程式。

-通過動畫演示反應(yīng)機理，讓學(xué)生直觀理解反應(yīng)過程。

-合成氨過程（用時5分鐘）

-介紹合成氨的生產(chǎn)流程，包括原料的制備、反應(yīng)條件的控制、產(chǎn)品的分離和提純等步驟。

-結(jié)合實際生產(chǎn)案例，講解不同生產(chǎn)流程的特點和優(yōu)缺點。

-催化劑的作用（用時5分鐘）

-講解催化劑在合成氨過程中的重要性，介紹不同催化劑的種類、結(jié)構(gòu)和性能。

-通過實驗數(shù)據(jù)，展示催化劑對反應(yīng)速率和選擇性的影響。

3.實踐活動（用時15分鐘）

-觀看實驗視頻（用時5分鐘）

-播放合成氨實驗視頻，讓學(xué)生了解實驗操作步驟和注意事項。

-實驗操作（用時5分鐘）

-學(xué)生分組進行合成氨實驗，觀察實驗現(xiàn)象，記錄實驗數(shù)據(jù)。

-數(shù)據(jù)分析（用時5分鐘）

-學(xué)生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分析影響合成氨產(chǎn)率和選擇性的因素。

4.學(xué)生小組討論（用時10分鐘）

-討論內(nèi)容舉例：

1.哈伯-博施法合成氨的原理是什么？有哪些優(yōu)點和缺點？

2.如何提高合成氨的產(chǎn)率和選擇性？

3.催化劑在合成氨過程中起什么作用？有哪些影響因素？

-學(xué)生分組討論，教師巡視指導(dǎo)，確保每個學(xué)生都能參與討論。

5.總結(jié)回顧（用時5分鐘）

-回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強調(diào)合成氨的原理、過程和催化劑的作用。

-提問：同學(xué)們，通過今天的學(xué)習(xí)，你們對化學(xué)工業(yè)在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的作用有什么新的認(rèn)識？

-總結(jié)：化學(xué)工業(yè)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著至關(guān)重要的作用，合成氨技術(shù)的應(yīng)用為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了重要的氮肥來源。

總用時：45分鐘六、拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料

-《化學(xué)工業(yè)中的催化劑：原理與應(yīng)用》

-《合成氨工業(yè)的發(fā)展與挑戰(zhàn)》

-《氮肥的種類與作用》

-《化學(xué)與環(huán)境：氮循環(huán)的生態(tài)學(xué)視角》

-《工業(yè)化學(xué)實驗教程》中的合成氨實驗部分

2.鼓勵學(xué)生進行課后自主學(xué)習(xí)和探究

-探究不同催化劑對合成氨反應(yīng)速率和選擇性的影響。

-研究合成氨過程中副反應(yīng)的產(chǎn)生及其控制方法。

-分析合成氨工業(yè)對環(huán)境的影響及可能的解決方案。

-調(diào)查不同國家和地區(qū)合成氨工業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。

-設(shè)計一個簡單的實驗，模擬合成氨過程，并探討實驗結(jié)果。

-學(xué)生可以閱讀《化學(xué)工業(yè)中的催化劑：原理與應(yīng)用》，了解催化劑的種類、結(jié)構(gòu)、性能及其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

-閱讀材料《合成氨工業(yè)的發(fā)展與挑戰(zhàn)》可以幫助學(xué)生了解合成氨工業(yè)的歷史、現(xiàn)狀和未來發(fā)展方向。

-通過學(xué)習(xí)《氮肥的種類與作用》，學(xué)生可以了解氮肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要性，以及不同氮肥的特點和適用情況。

-《化學(xué)與環(huán)境：氮循環(huán)的生態(tài)學(xué)視角》可以幫助學(xué)生理解氮循環(huán)的生態(tài)學(xué)意義，以及人類活動對氮循環(huán)的影響。

-《工業(yè)化學(xué)實驗教程》中的合成氨實驗部分提供了實驗操作步驟和數(shù)據(jù)分析的方法，學(xué)生可以通過實驗加深對合成氨過程的理解。七、反思改進措施反思改進措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.互動式教學(xué)：在課堂中，我嘗試采用更多互動式教學(xué)方法，如小組討論、角色扮演等，以提高學(xué)生的參與度和積極性。例如，在講解合成氨的原理時，讓學(xué)生扮演科學(xué)家角色，模擬實驗過程，這樣不僅讓學(xué)生更深入地理解了知識，還激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣。

2.實驗教學(xué)結(jié)合：為了讓學(xué)生更好地理解合成氨的實踐應(yīng)用，我在教學(xué)中加入了實驗環(huán)節(jié)，讓學(xué)生親自操作實驗，觀察實驗現(xiàn)象，記錄實驗數(shù)據(jù)，從而加深對理論知識的理解。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.教學(xué)管理：在課堂管理方面，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對于課堂紀(jì)律的遵守不夠嚴(yán)格，這可能會影響教學(xué)效果。因此，我需要加強對課堂紀(jì)律的管理，確保每個學(xué)生都能集中注意力。

2.教學(xué)組織：在教學(xué)過程中，我發(fā)現(xiàn)對于一些復(fù)雜的概念，學(xué)生理解起來比較困難。這可能是因為我在講解時沒有將知識點分解得足夠細(xì)致，或者沒有采用合適的教學(xué)方法。因此，我需要在教學(xué)組織上更加細(xì)致，針對不同學(xué)生的接受能力調(diào)整教學(xué)策略。

3.教學(xué)評價：在評價學(xué)生的過程中，我發(fā)現(xiàn)評價方式過于單一，主要依賴考試成績。為了更全面地評價學(xué)生的能力，我需要引入多元化的評價方式，如課堂表現(xiàn)、實驗報告、小組討論等。

反思改進措施（三）改進措施

1.加強課堂紀(jì)律管理：在今后的教學(xué)中，我將更加注重課堂紀(jì)律，通過制定明確的課堂規(guī)則，并在課堂上嚴(yán)格執(zhí)行，以營造良好的學(xué)習(xí)氛圍。

2.優(yōu)化教學(xué)組織：針對學(xué)生理解困難的問題，我將重新審視教學(xué)內(nèi)容和方法，將復(fù)雜的概念分解成更易理解的小部分，并采用多種教學(xué)方法，如案例教學(xué)、比較教學(xué)等，幫助學(xué)生更好地理解。

3.多元化教學(xué)評價：為了更全面地評價學(xué)生的能力，我將引入多元化的評價方式，如定期進行課堂表現(xiàn)和實驗報告的評估，以及小組討論的參與度等，以更全面地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。同時，我也會鼓勵學(xué)生進行自我評價，提高他們的反思能力。八、課后拓展1.拓展內(nèi)容

-閱讀材料：《化學(xué)工業(yè)的綠色革命：生物固氮技術(shù)》

-視頻資源：《合成氨工業(yè)的環(huán)保措施》

-實驗視頻：《實驗室合成氨的步驟與現(xiàn)象》

-案例研究：《我國合成氨工業(yè)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀》

2.拓展要求

-鼓勵學(xué)生利用課后時間閱讀相關(guān)材料，了解生物固氮技術(shù)的研究進展和環(huán)保措施。

-觀看視頻資源，了解合成氨工業(yè)在環(huán)保方面的努力和成果。

-觀看實驗視頻，復(fù)習(xí)和鞏固實驗室合成氨的步驟和實驗現(xiàn)象。

-通過案例研究，分析我國合成氨工業(yè)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀，思考如何推動化學(xué)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

-學(xué)生可以閱讀《化學(xué)工業(yè)的綠色革命：生物固氮技術(shù)》，了解生物固氮的原理、應(yīng)用和未來發(fā)展前景。

-觀看《合成氨工業(yè)的環(huán)保措施》視頻，了解合成氨工業(yè)在減少污染、提高資源利用率方面的具體措施。

-通過實驗視頻，回顧實驗室合成氨的實驗步驟，加深對實驗原理和操作要點的理解。

-案例研究可以讓學(xué)生從歷史和現(xiàn)實的角度，認(rèn)識我國合成氨工業(yè)的發(fā)展，并思考如何結(jié)合環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的理念，推動化學(xué)工業(yè)的進步。內(nèi)容邏輯關(guān)系①合成氨原理

-重點知識點：哈伯-博施法、