1.2人工固氮技术合成氨 教案 (1).docx

1.2人工固氮技术合成氨教案(1)

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教学内容

《化学与生活》教材第七章第一节“氮的固定与转化”，1.2人工固氮技术合成氨。本节课主要内容包括：人工固氮的概念、哈柏-博世过程、合成氨的工业应用及其对现代农业的重要性。重点讨论氮循环中人工固氮的过程，理解合成氨的反应原理，并探讨其在环境保护和粮食生产中的作用。同时，通过案例分析，让学生了解我国在人工固氮技术方面的研究进展和产业现状。

核心素养目标

学习者分析

1.学生已经掌握了氮循环的基本概念、氮在自然界中的存在形态以及生物固氮的基础知识。

2.学生对化学与生活的联系表现出浓厚兴趣，具备一定的实验观察和数据分析能力，学习风格多样，既有喜欢理论探究的学生，也有喜爱动手实践的。

3.在学习人工固氮技术合成氨的过程中，学生可能遇到的困难和挑战包括：对哈柏-博世过程的化学反应原理理解不够深入，对工业应用及环境保护层面的影响评估存在难度，以及对案例分析中涉及的科研动态和产业现状的理解。此外，对化学方程式的书写和平衡也可能成为部分学生的难点。

教学方法与策略

1.选择讲授与讨论相结合的教学方法，辅以案例研究和项目导向学习，引导学生深入理解人工固氮技术的原理和应用。

2.设计实验活动，让学生通过亲自动手操作，观察并分析合成氨的过程，增强理论与实践的结合。同时，开展角色扮演游戏，让学生模拟科学家和工程师，解决实际问题，提高问题解决能力。

3.利用多媒体课件、网络资源和实物模型等教学媒体，形象生动地展示哈柏-博世过程和工业应用场景，提高学生的学习兴趣和参与度。

教学过程设计

1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对人工固氮技术的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道人工固氮技术是什么吗？它与我们的农业生产有什么关系？”

展示一些关于人工固氮技术的图片和视频片段，让学生初步感受这一技术的应用场景。

简短介绍人工固氮技术的概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.人工固氮技术基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解人工固氮技术的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解人工固氮技术的定义，包括其主要过程和反应原理。

详细介绍人工固氮技术的组成部分，如哈柏-博世过程，使用图表和示意图帮助学生理解。

3.人工固氮技术案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解人工固氮技术的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的人工固氮技术案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解人工固氮技术的多样性。

引导学生思考这些案例对实际生活和农业生产的影响，以及如何应用人工固氮技术解决实际问题。

小组讨论：让学生分组讨论人工固氮技术的未来发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与人工固氮技术相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对人工固氮技术的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调人工固氮技术的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括人工固氮技术的概念、基础知识、案例分析等。

强调人工固氮技术在农业生产和环境保护中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于人工固氮技术的短文或报告，以巩固学习效果。

知识点梳理

1.人工固氮的概念与意义

-定义：人工固氮是指通过人为手段，将大气中的氮气转化为植物可利用的氮化合物的过程。

-意义：人工固氮技术对于提高农业生产效率、促进粮食增产具有重要意义。

2.哈柏-博世过程

-反应原理：氮气与氢气在高温、高压和催化剂的作用下，生成氨气。

-催化剂：铁催化剂和铑催化剂的选用与作用。

-工艺条件：温度、压力、氮氢比等参数对合成氨反应的影响。

3.合成氨的工业应用

-农业生产：合成氨作为氮肥，对于植物生长具有重要作用。

-化工领域：合成氨是许多化学品（如硝酸、尿素等）的原料。

4.人工固氮技术的环境保护意义

-减少化肥使用：人工固氮技术可以减少对化学氮肥的依赖，降低环境污染。

-氮循环平衡：人工固氮有助于维持生态系统中的氮循环平衡，减少氮污染。

5.我国人工固氮技术的研究进展与产业现状

-研究进展：我国在人工固氮