实验六：氨催化氧化制硝酸的教学与研究

【实验教学研究目的】

1.了解氨催化氧化成一氧化氮，并转化、吸收成为硝酸的原理。

2.掌握实验室催化氧化的实验技能。

3.通过氨催化氧化演示实验教学，训练和培养演示教学的能力。

4.对这个实验进行一项改进

【实验教学研究内容】

1.催化剂的制备

2.设计氨的催化氧化实验装置

3..氨的催化氧化实验教学方法

【实验教学研究步骤】

1.课前资料收集和研究方案的初步设计

(1)思考与讨论

①NH3催化氧化的原理是什么？

②催化剂对化学反应速率有何影响？催化剂本身有何性质？    

③除了课本中提到的催化剂，还有哪些催化剂可对NH3氧化起到催化作用？

④催化剂的种类、氧气的量、氨水的浓度对实验效果有何影响？

⑤如何检验生成了硝酸？

⑥在中学化学教学过程中，氨催化氧化实验主要说明什么问题？教学中如何通过实验达到这一目标？

(2)阅读与资料收集

①阅读大学、高中教材的相关内容，了解本实验可用的催化剂种类，实验原理以及有关实验装置。

②阅读更多相关资料与文献，重点分析催化剂的种类、氧气的量、氨水的浓度对实验结果的影响。

③通过分析、比较、初步形成实验设计思路。

(3)实验研究方案的设计

综合考虑影响因素，设计NH3催化氧化实验的装置及操作方案。实验要求操作简单、现象清晰，且符合环保要求。

方案设计时应注意：①符合环保要求；②保证看清楚有红棕色NO2气体生成；③保证看清楚反应是放热过程；④能证明有硝酸生成。

(4)实验教学研究方案的设计

根据本实验的中学教学目的，设计一则NH3催化氧化的中学演示实验教学微型教案。设计的教案要求既能体现“实验引导与启迪思维相结合”的原则，同时要体现实验的探究性。在分析反应现象的基础上，由学生自己得出结论。

2.实验研究

(1)实验研究方案的介绍与评析

由两位学生分别介绍他们设计的NH3催化氧化反应的创新装置以及演示教学方案，大家评析，评析主要从实验装置出发，看其过程与方法、装置与操作是否简单、合理、科学，是否考虑到教学目标，是否考虑到对环境污染的防止。在讨论与交流的基础上，学生自我评价、调整实验设计方案。

(2)实验探究

按各自调整后的实验方案进行实验探究。

①制备催化剂。

②选择仪器，装配实验装置进行实验。检验实验结果，总结出实验成功的最佳条件。3.实验教学研究

(1)演示实验教学模拟

采用通过实验探究改进创新的实验装置，由2~3位学生进行NH3催化氧化演示实验教学。本次演示实验教学除体现演示教学技能结构外，主要注意突出“整理与结论”这一构成要素。逐步学会指导学生整理归纳出实验现象，再由实验现象进行科学抽象自行获得结论的教学技能。以及教学中恰倒好处地向学生进行环境保护教育。

(2)演示实验教学评价

本次演示实验教学评价从NH3催化氧化性质出发，结合实验装置，操作的科学性、合理性，对其演示教学效果、演示教学技能构成要素以及其他教学技能进行评议，看其是否引导或指导学生主体自行获得结论。此外，还应对教学中环保教育进行评议。

（3)实验改进

4.实验教学研究总结

(1)教师小结，布置新的实验教学内容。

(2)结合实验报告重点总结：

①影响氨催化氧化实验效果的主要因素

②比较实验装置在演示效果上的关键之处

③氨催化氧化实验的成败关键

④本次实验的最大收获