南京师范大学刘瑶

人工固氮技术—合成氨南京师范大学汇报人：刘瑶指导教师：龚正元程萍《人工固氮技术—合成氨》教学设计教材分析学情分析教法与学法教学过程教学特色教材分析☆教学内容分析教学价值科学价值社会价值合成氨必修一氨的知识化学反应速率化学平衡理论延伸综合☆教学重难点教材分析☆教学目标知识与技能过程与方法情感态度与价值观重点合成氨的反应原理及其适宜条件难点合成氨的适宜条件（1）掌握合成氨的化学反应原理。（2）能够利用化学反应速率、化学平衡移动原理分析和讨论合成氨的适宜反应条件。（3）了解“哈伯—波施法”合成氨的化学史。（1）在寻找合成氨最佳条件的过程中，进一步学会对比、分析、总结的学习方法。（2）将理论知识应用于实际生产生活，提高分析问题、解决问题的能力。认识化学反应原理在工业生产中的重要性，提升对化学反应价值的认识，从而赞赏化学学科对个人生活和社会发展的贡献。阶段1阶段2阶段3学情分析氨的化学性质化学反应速率化学平衡原理运用所学知识综合考虑因素，分析合成氨所需的适宜条件结合生产实际分析问题理论知识实际问题教法与学法（1）情境教学法（2）问题教学法☆教法（1）自主学习法（2）合作学习法☆学法《普通高中化学课程标准（实验稿）》提出高中化学课程应该使学生“更深刻地认识科学、技术与社会的相互关系”活动一活动二活动三教学流程情境一：追溯历史以问题为核心，回顾知识，解决问题情境二：模拟实践原料组环保组合成组学生分组，合作学习，解决难题氮肥紧缺大气固氮社会问题S教学过程情境一：追溯历史教学过程情境一：追溯历史哈伯哈伯进行一系列实验，探索合成氨的最佳物理化学条件。他依据化学平衡理论，不断实验和计算，得出600℃、200个大气压和锇为催化剂的条件下得到产率约为8%的氨。问题：1.勒夏特列原理是什么？2.如何用勒夏特列原理分析N2+3H22NH3的适宜条件？3.如何提高化学反应速率？氮肥紧缺化学原理大气固氮社会问题S合成氨原理勒夏特列原理化学反应速率教学过程S情境一：追溯历史教学过程情境一：追溯历史波施波施认识到将此法进行工业化生产面临的主要问题有：设计获得大量廉价原料气的方法、寻找高效、稳定的催化剂、开发适合高温高压下的合成设备等。问题：1.化工生产通常需要考虑哪些问题？2.水煤气（H2、CO）的生产原理是什么？3.原料气可能有哪些杂质，根据自己所知道的知识分析如何除杂？氮肥紧缺实际生产原料催化剂设备化学原理技术问题大气固氮社会问题ST合成氨原理勒夏特列原理化学反应速率教学过程S情境一：追溯历史教学过程情境一：追溯历史哈伯哈伯发明的氨合成技术保证了火药的生产，致使德国贸然发动了第一次世界大战，他还为德军研发战争毒气，受人指责。但是后来他对战争进行了反省，将全部精力投入科学中，受后人敬仰。原料组：寻找合适的原料气合成组：选择适宜的合成条件环保组：实践“绿色化学”思想工业合成氨学生活动:分组、角色扮演教学过程情境二：模拟实践原料组：寻找合适的原料气学生活动:分组、角色扮演1.如何制得原料气？2.如何净化原料气？问题教学过程情境二：模拟实践总结：写出制备氮气与氢气的途径，并设计除杂路线。学生活动:分组、角色扮演1.根据勒夏特列原理得到的适宜条件是什么？2.根据影响化学反应速率的因素得到的适宜条件是什么？3.氮气与氢气的比为多少合适?问题合成组：选择适宜的合成条件情境二：模拟实践教学过程总结：综合理论分析和生产实际选择反应条件，既能使产率较高，又要降低成本。压强：20-50MPa温度：500℃催化剂：铁触媒氮气与氢气物质的量的比为1：2.8环保组：实践“绿色化学”思想学生活动:分组、角色扮演1.根据已有知识，如何除“三废”？2.工厂适宜建在什么地方？······问题情境二：模拟实践教学过程总结：考虑环境因素，生产要符合绿色化学思想。三条线索衍生贯穿合成氨理论实际适宜条件原理原料制备合成条件环境保护板书设计结合STS教育，培养学生应用知识解决实际问题的能力。123运用分组合作、角色扮演的形式，调动学生的积极性。应用化学史教学，丰富课堂教学内容。教学特色1:11:21:31:41:51:60.60.50.40.30.20.1NH3%N2:H2铁触媒催化能力温度/（℃）外界条件生成NH3速率大（速率分析）生成NH3产率高（平衡分析）压强温度催化剂反应物的浓度生成物的浓度