高中化學第一單元走進化學工業課題2人工固氮技術——合成氨教學設計新人教版選修2課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教學內容分析親愛的小伙伴們，咱們今天要一起走進化學工業的奇妙世界，探索人工固氮技術的奧秘，特別是合成氨的過程。這節課，我們將會從教材的第一單元“走進化學工業”中選取課題二“人工固氮技術——合成氨”來學習。這個內容可是與我們日常生活息息相關哦，比如我們吃的面包、喝的啤酒，都離不開它呢！????

咱們先來回顧一下，之前學習的氮元素和氨的知識，然后再深入探討合成氨的反應原理、工藝流程以及工業應用。這樣一來，咱們就能更好地理解這個知識點了。準備好了嗎？讓我們一起踏上這趟化學工業的探索之旅吧！????二、核心素養目標分析本節課旨在培養學生的科學探究精神、創新意識和社會責任感。學生將通過學習人工固氮技術，理解化學在工業生產中的重要作用，培養運用化學知識解決實際問題的能力。同時，通過小組合作探究，提升團隊協作和溝通能力，增強對化學科學的興趣和熱愛，為將來從事相關領域的工作打下堅實基礎。三、重點難點及解決辦法重點：

1.合成氨反應原理：學生需要理解氮氣和氫氣在高溫高壓及催化劑作用下合成氨的過程。

2.工業合成氨的工藝流程：掌握從原料處理到氨產品生成的整個流程。

難點：

1.高溫高壓條件下的化學反應：理解為何需要這些極端條件，以及它們對反應速率和產率的影響。

2.催化劑的作用：解釋催化劑在合成氨過程中的關鍵角色，以及如何選擇合適的催化劑。

解決辦法：

1.通過實驗演示和視頻資料，讓學生直觀感受高溫高壓環境下的反應。

2.結合圖表和實際工業案例，幫助學生理解催化劑在反應中的重要性，并通過小組討論，引導學生探索不同催化劑的效果。四、教學方法與手段1.講授法：結合多媒體課件，詳細講解合成氨的化學原理和工業流程，確保學生掌握基礎知識。

2.討論法：組織學生分組討論，探討不同催化劑對合成氨反應的影響，培養學生的分析能力和團隊合作精神。

3.實驗法：通過模擬實驗，讓學生親身體驗合成氨的過程，加深對理論知識的理解。

教學手段

1.多媒體課件：利用PPT展示合成氨的化學反應方程式、工藝流程圖等，直觀展示知識點。

2.視頻資料：播放工業合成氨的現場視頻，讓學生了解實際生產過程。

3.互動軟件：運用在線互動平臺，進行實時問答和在線測試，提高課堂參與度和學習效果。五、教學過程教學過程如下：

一、導入新課

1.老師站在教室前，微笑著對學生們說：“同學們，今天我們要一起走進化學工業的奇妙世界，探索一個與我們日常生活息息相關的重要技術——人工固氮技術。你們有沒有想過，我們平時吃的面包、喝的啤酒，它們是如何生產出來的呢？今天我們就來揭開這個謎底。”

二、新課講授

1.老師首先介紹氮元素和氨的基本概念，讓學生了解氮元素在自然界中的分布以及氨在生活中的應用。

2.接著，老師講解合成氨的反應原理，通過化學反應方程式和圖像展示氮氣和氫氣在高溫高壓及催化劑作用下合成氨的過程。

3.然后，老師詳細講解工業合成氨的工藝流程，包括原料處理、合成反應、分離提純等環節，并結合實際生產案例，讓學生了解合成氨的實際應用。

三、課堂活動

1.老師將學生分成若干小組，每個小組選擇一個催化劑，通過實驗驗證其對合成氨反應的影響，并記錄實驗數據。

2.學生在實驗過程中，互相協作，討論實驗結果，分享實驗心得，提高團隊協作能力。

四、課堂討論

1.老師引導學生討論高溫高壓條件下化學反應的原理，讓學生理解為何需要這些極端條件，以及它們對反應速率和產率的影響。

2.學生們圍繞催化劑的作用展開討論，探討如何選擇合適的催化劑，提高合成氨的產率。

五、鞏固練習

1.老師布置一道課后習題，讓學生運用所學知識分析一個工業合成氨的案例，加深對合成氨工藝流程的理解。

2.學生在課后自主完成習題，老師在下節課檢查學生的完成情況。

六、課堂總結

1.老師帶領學生回顧本節課所學內容，強調重點難點，并總結合成氨技術在工業生產中的重要性。

2.老師鼓勵學生在課后繼續探究化學知識，提高自己的綜合素質。

七、作業布置

1.老師布置一道拓展作業，要求學生查閱資料，了解我國合成氨產業的發展現狀及未來趨勢。

2.學生在課后完成拓展作業，老師在下節課檢查學生的完成情況。

教學過程中，老師應關注學生的學習情況，及時調整教學策略，確保學生能夠掌握合成氨技術的核心知識。同時，通過課堂活動、討論和鞏固練習，培養學生的實際操作能力、團隊合作精神和創新意識。六、教學資源拓展1.拓展資源：

-工業合成氨的歷史背景：介紹哈柏-博施法的發展歷程，從最初的實驗室研究到工業化的過程，以及這一技術在化學工業中的重要地位。

-合成氨的原料來源：探討氮氣和氫氣的不同來源，如天然氣、煤炭、空氣分離等，以及它們在合成氨過程中的應用。

-合成氨的環境影響：分析合成氨工業對環境的影響，包括能源消耗、排放物處理等，以及如何通過技術創新減少環境影響。

-合成氨的經濟效益：討論合成氨工業的經濟效益，包括對農業、工業和日常生活的貢獻，以及其在全球能源結構中的角色。

-合成氨的工業應用案例：研究不同合成氨工廠的實際應用案例，如大型合成氨工廠的生產規模、技術裝備和經濟效益。

2.拓展建議：

-鼓勵學生閱讀相關的科普書籍，如《化學工業的故事》等，以更廣泛地了解化學工業的歷史和發展。

-建議學生參加學校的化學興趣小組或科技社團，參與相關的實驗和研究項目，親身體驗化學實驗的樂趣。

-建議學生利用圖書館資源，查閱關于合成氨的學術論文和技術報告，了解最新的科研動態和技術進展。

-組織學生進行實地考察，如參觀當地的大型合成氨工廠，實地了解合成氨的生產過程和環境控制措施。

-建議學生參與網絡論壇或社交媒體上的化學討論，與其他學生和專業人士交流學習心得，拓寬知識面。

-提供一些在線課程資源，如MOOC（大型開放在線課程），讓學生通過視頻講座和互動練習，加深對合成氨技術的理解。

-鼓勵學生撰寫關于合成氨的科技小論文或項目報告，鍛煉他們的科研能力和寫作技巧。

-安排學生進行角色扮演，模擬化學工程師，設計合成氨的工藝流程，提高他們的實踐操作能力和創新思維。七、教學反思與改進親愛的小伙伴們，一堂課的結束，對我來說也是一堂深刻的反思課。今天我們要聊聊人工固氮技術——合成氨的教學反思。

1.反思課堂互動

回顧今天的教學，我發現學生在課堂討論環節表現得很積極，對于實驗結果的分析也很有見解。但同時，我也注意到一些同學在回答問題時，對于某些細節理解不夠深入。這說明我在教學過程中可能過于注重理論知識的傳授，而忽視了學生實際應用能力的培養。在未來的教學中，我打算增加更多的案例分析，讓學生在實際情境中運用所學知識，提高他們的實踐能力。

2.反思教學方法

在講授合成氨的化學反應原理時，我使用了多媒體課件和實驗演示相結合的方法。這種教學方法雖然直觀，但也存在一定的局限性。有些學生反映，由于課件的文字較多，他們難以在短時間內消化吸收。因此，我計劃在未來的教學中，適當減少課件文字，增加圖片和視頻等多媒體元素，讓學生更容易理解和接受。

3.反思學生參與度

今天課堂上，大部分學生都能積極參與討論，但仍有少部分學生表現出沉默。這讓我意識到，我在課堂上的互動設計可能還不夠豐富，未能充分調動所有學生的積極性。為了解決這個問題，我打算在接下來的教學中，設計更多小組討論、角色扮演等互動環節，讓學生在參與中學習，提高他們的課堂參與度。

4.反思教學效果

5.反思改進措施

針對以上反思，我制定了以下改進措施：

（1）在今后的教學中，注重理論聯系實際，通過案例分析、實驗演示等多種方式，提高學生的實踐操作能力。

（2）優化多媒體課件，減少文字內容，增加圖片、視頻等多媒體元素，提高教學效果。

（3）豐富課堂互動形式，設計更多小組討論、角色扮演等環節，提高學生的課堂參與度。

（4）針對催化劑等難點知識，增加教學時間，通過實驗和案例，幫助學生深入理解。八、作業布置與反饋作業布置：

為了幫助學生鞏固本節課關于人工固氮技術——合成氨的知識，以下是一些作業布置建議：

1.完成課后練習題：要求學生獨立完成教材中關于合成氨反應原理、工藝流程和應用的相關練習題，以檢驗他們對知識點的掌握程度。

2.設計合成氨工藝流程圖：學生需要根據所學內容，繪制一個簡化的合成氨工藝流程圖，并標注關鍵步驟和設備。

3.研究報告：讓學生選擇一個與合成氨工業相關的課題，如“合成氨工業對環境的影響”或“合成氨工業的未來發展趨勢”，撰寫一份研究報告。

4.實驗報告：對于參與實驗的學生，要求他們撰寫實驗報告，記錄實驗過程、結果分析以及實驗中遇到的問題和解決方案。

作業反饋：

1.及時批改：對于學生提交的作業，我將確保在下次課前完成批改，以便學生能夠及時了解自己的學習情況。

2.個性化反饋：在批改作業時，我將不僅給出對答案的正確與否的反饋，還會針對每個學生的具體問題進行個性化的評語。

3.共性問題分析：對于作業中出現的共性問題，我會在課堂上進行講解，幫助學生理解和改正。

4.改進建議：對于每個學生的作業，我會給出具體的改進建議，比如如何提高解題技巧、如何改進實驗設計等。

5.鼓勵與激勵：在作業反饋中，我也會給予學生鼓勵和肯定，特別是對于那些表現突出的學生，以激勵他們繼續努力。重點題型整理在合成氨的教學中，以下是一些重點題型，旨在幫助學生深入理解和應用所學知識：

1.化學反應方程式的書寫

-題型：請寫出氮氣和氫氣在高溫高壓及催化劑作用下合成氨的化學反應方程式。

-答案：N?(g)+3H?(g)?2NH?(g)（在催化劑存在下）

2.工藝流程圖分析

-題型：分析以下合成氨工藝流程圖，并說明每個步驟的目的。

-答案：

-原料處理：將氮氣和氫氣進行壓縮和凈化，以獲得高純度的反應氣體。

-合成反應：在催化劑的作用下，氮氣和氫氣在高溫高壓下反應生成氨氣。

-分離提純：通過冷凝和吸收等方法，將氨氣從反應混合物中分離出來。

-氨的液化：將氨氣冷卻至液態，以便儲存和運輸。

3.催化劑的選擇

-題型：為什么在合成氨過程中需要使用催化劑？列舉幾種常用的催化劑及其特點。

-答案：催化劑能降低反應的活化能，提高反應速率，常用的催化劑有鐵催化劑、鉬催化劑等。鐵催化劑具有活性高、選擇性好的特點。

4.高溫高壓條件的影響

-題型：解釋為什么合成氨需要在高溫高壓條件下進行，并分析這些條件對反應速率和產率的影響。

-答案：高溫高壓條件下，反應速率加快，有利于提高產率。然而，過高的壓力會增加設備的成本和能耗，因此在工業生產中需要尋找一個平衡點。

5.環境影響與可持續發展

-題型：合成氨工業對環境有哪些影響？如何實現合成氨工業的可持續發展？

-答案：合成氨工業主要影響包括能源消耗、排放物處理等。為了實現可持續發展，可以采取以下措施：提高能源利用效率、采用清潔生產技術、開發新型催化劑、回收和利用副產物等。內容邏輯關系①人工固氮技術概述

-重點知識點：人工固氮的定義、意義、歷史背景。

-關鍵詞：人工固氮、氮循環、農業需求、工業生產。

②合成氨的化學反應原理

-重點知識點：氮氣和氫氣合成氨的化學方程式、反應條件、催化劑的作用。

-關鍵詞：氮氣、氫氣、氨、哈柏-博