课题2　人工固氮技术──合成氨优秀完整教案

氮肥的生产和使用

教学流程

教师活动

讲述：农作物的生长需要氮元素，而空气中的氮是以氮气的形式大量存在着，不能被农作物直接吸收。大量研究表明，农作物能吸收的是可溶性的NH4+。请同学们说出自然固氮的方式。

展示：自然固氮图片

学生活动

倾听并回答：根瘤菌固氮、雷雨天固氮

相关说明

创设问题情境

观看

创设情境

发展形象思维，调动多种感官，

提高学习兴趣

激发社会责任意识

点明主题

过渡：自然固氮能否满足农作物生长的需要，从而为人类提供足够的粮食呢？

展示并解释图片：饥荒图片

讲述：自然固氮不能满足需要，我们必须进行人工固氮，将空气中的氮气转化成氮的化合物，这也正是本节课的主题。

板书：氮肥的生产和使用

提问：那么，如何进行人工固氮从而得到所需要的氮肥呢？

观看

思考并回答：将氮气和氢气反应生成氨气

如果答成氮气和氧气反应则需进行评价，指出条件

激励学生

提出问题

问题一.氨的生产

讲述：同学们的想法非常好，和科学家的想法完全相同

展示：徐光宪先生的一段话

板书：一、氨的生产和使用

展示并说明：合成氨全景图

展示：合成氨的流程图

提问：在合成氨的各设备进出口的气体主要成分分别是什么？

问题解决

观察并回答：进出培养读图能力

合成塔的气体分别是：…做到学案上）

培养阅读表格能力

体会到合成氨的困难

加深印象，强调反应不能进行到底，突出合成氨的困难

巩固基础知识

展示：请同学们看合成氨平衡混合气中氨读表并回答问题的体积分数的数据表，并完成相应填空。

（做到学案上）

组织交流合成氨条件的初步选择

再次展示数据表：重点突出500℃、2×710Pa条件下氨的体积分数只有19.1% 学生交流

完成合成氨的化学方程式

学生书写合成氨的化学方程式

问题二.氨气肥料

提问：氨气能直接作为肥料施用吗？

组织交流并作两种准备

学生分组讨论并说出理由

创设新问题，促进学生思考

1如果回答不可以，鼓励学生大胆请说明理由。并进设想，但要有依入过程A

据

2.如果回答可以，请说明理由。并进入过程B

学生观察教师实验操作

打破常规思想，引导学生思考，发散学生的思维

进一步激发学习兴趣，将课堂向课外延伸

A讲述：在密闭的塑料大棚中可以通入CO2以提高农作物产量，氨气是否也可以呢？请同学们观察三个对比实验（边做实验边讲）

讲述：这个实验的结果需要一定的时间才能看出，请同学们课后观察，根据三片树叶的生长情况作出判断

B讲述：那我们来做个实验试试，请同学们观察对比实验（边做实验边讲）

讲述：这个实验的结果需要一定的时间才能看出，请同学们课后观察，根据三片树叶的生长情况作出判断

问题三.氨水肥料

讲述：可被农作物吸收的通常是NH4+，氨气极易溶于水，氨水有NH4+的存在，试写出有关化学表达式。

讲述：通常情况的氨水，只有约1%的一水合氨发生电离，这个电离是一个不能进行到底的反应，有一定限度的。课后请同学们个简单的实验证明氨水的电离是有限度的。

学生书写氨水的电离方程式

复习旧知，为后续学习作铺垫

强调反应的限度，引起学生的思维冲突，培养思考问题的方法，深化本课的难点

让每一个学生都进行足够的思考

培养学生的读图能力

培养学生思考问题的好习惯

相互交流，促进同学友谊，培养团队精神

过渡：那么，是否可以用氨水作肥料呢？

展示并说明：人们运输、施用氨水的图片

观察并思考氨水作肥料的不妥之处：1.2. ……（做在学案上）

组织交流得出氨水作肥料的不妥之处

学生交流

问题四.铵盐的制取

引导并提问：工业漂白粉不直接用HClO而用Ca(ClO)2，是因为盐Ca(ClO)2比HClO稳定，易储存，那么能否也将氨和氨水转化成相应的盐而又不影响甚至促进NH4+的生成呢？

板书：铵盐的生产和使用

要求学生写出生成NH4Cl、(NH4)2SO4的化学方程式，巡视并对写不出的学生进行指点

展示写得较好的学生

板书：１.形成------氨与酸反应

过渡并提问：铵盐有什么性质需要我们在保存、使用它们时加以注意呢？写出有关方程式（分别写在指定的位置上）

归纳并展示铵盐的性质

展示并提问：展示碳酸氢铵肥料包装袋及说明书，要求学生说出碳酸氢铵的保存和使用方法

板书：2.保存------干燥的阴凉处

3.使用------不能与碱性肥料混合使用

提问：从课前的阅读资料及以前的学习中知道，知道铵态氮肥不能和草木灰混合使用，这又是什么原因呢？

组织学生实验并巡视：草木灰和氯化铵固体在研钵中充分研磨

组织交流实验现象：有刺激性气体生成

提问：铵盐能和碱反应生成氨气，又能和草木灰反应生成氨气，那么，草木灰是否就是一种碱性物质呢？

组织并巡视实验：草木灰浸取液的pH测定

组织交流草木灰浸取液的pH，得出草木灰浸取液呈碱性

学生回答

运用类比思维，渗透学法指导。复习旧知，形成规律

夯实化学基础知识

学生写生成NH4Cl、(NH4)2SO4的化学方程式

学生思考并在进行给每一个学生回忆（做在学案上）

时间，让每一位学生思考，面向全体学生

学生观察并分析

从生产实际出发，学以致用

培养归纳、整理能力

记录

分组实验，记录现象

学生交流

运用逆向思维，引导学生思考

进行逻辑推理，展现逻辑魅力

培养学生勇于实践、勇于创新的思想

不作为本课重点，为今后的学习作好铺垫

拓展学生思维，打破思维定势，建立相对完整的感性认识

学生实验

学生回答

解释：草木灰浸取液的主要成分是碳酸

钾，其中的碳酸根部分和水发生水解反应生成了OH-，写出水解方程式。

过渡：碳酸钾溶液显碱性，以前学的碳酸钠也显碱性，确实，很多盐的水溶液往往不是中性的，NH4Cl溶液是否是中性的呢？

组织学生实验测0.1mol·LNH4Cl溶液和-10.1mol·L盐酸溶液的pH -1-1学生实验

解释：0.1mol·LNH4Cl溶液显弱酸性，

NH4Cl中的NH4+和水发生水解反应生成了H+，写出水解方程式。

师生共同小结铵态氮肥不能和草木灰混合使用的原因：

讲述：当然，作物的生长除了需要氮、磷、钾三种元素外，还需要多种微量元素，在实际施肥时应该考虑多种肥料的合理使用。氮肥的生产和使用大大提高了粮食的产量和质量，促进了社会的进步和发展。

讲述：通过今天的学习，请你对本堂课的知识进行一个总结

学生在学案上整理

让学生对所学知识进行自我消化，形成自己的感悟

学生展示小结

鼓励学生参与课堂学习

渗透学法指导

鼓励学生发表观点，提高语言表达能力

从情感态度价值观引导学生，综合体现教育的价值

课堂总结

交流知识小结，形成知识网络：

请学生谈谈学习本节课的体会和感受

学生交流

板书设计：

一、氨的生产和使用

N2 + 3H2

2NH3

NH3

+ H2O NH3·H2O

（大部分）

NH3·H2ONH4++ OH-

（小部分）

二、铵态氮肥的生产和使用

1.形成------氨与酸反应

NH3+HCl=NH4Cl

2NH3+H2SO4 = (NH4)2SO4

2.保存------干燥的阴凉处

△

NH4HCO3

= NH3↑

+ CO2↑+ H2O 3.使用------不能与碱性肥料混合使用

2NH4Cl + Ca(OH) 2 = CaCl2 + 2NH3

↑+ 2H2O H2O

H+

+ OH- NH4+ + H2O H2O + H+

NH3·CO32-+ H2O

HCO3- + H-