工業(yè)合成氨的適宜條件(教案)

1、工業(yè)合成氨的適宜條件設(shè)計(jì)思想本課是在學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的基礎(chǔ)上，了解簡單的工業(yè)合成氨的生產(chǎn)過程。在教學(xué)設(shè)計(jì)中突出化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡移動(dòng)原理等理論對(duì)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作 用，使學(xué)生懂得工業(yè)生產(chǎn)中提高經(jīng)濟(jì)效益必須依靠科學(xué)和技術(shù)。本節(jié)課重點(diǎn)通過討論合成氨的適宜條件，體現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)速率和勒夏特列原理等理論對(duì)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用，同時(shí)在運(yùn)用理論的過程中， 也可進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解。引導(dǎo)學(xué)生充分運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)速率和勒夏特列原理等知識(shí)，并考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力、設(shè)備、材料等實(shí)際情況，合理地選擇合成氨適宜的生產(chǎn)條件。此外，在教學(xué)中，使學(xué)生建立化 工生產(chǎn)條件的選擇應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益和減少

2、環(huán)境污染為目的的思想。一. 教學(xué)目標(biāo)1、能應(yīng)用化學(xué)速率和化學(xué)平衡的有關(guān)原理，特別是勒夏特列原理綜合分析合成氨的適宜條件，培養(yǎng)分析推理和實(shí)際應(yīng)用能力。2、通過研究圖表，提高分析問題、解決問題的能力3、通過合成氨工業(yè)生產(chǎn)的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)化學(xué)原理在化工生產(chǎn)中的重要應(yīng)用。4、通過合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力、設(shè)備等條件的討論，認(rèn)識(shí)工業(yè)生產(chǎn)上反應(yīng)條件的選擇過程。5、感悟化學(xué)原理對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用，并懂得一定的辯證思維和邏輯思維。6、培養(yǎng)勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神二. 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1、重點(diǎn)選擇合成氨適宜的生產(chǎn)條件2、難點(diǎn)分析工業(yè)生產(chǎn)中設(shè)備、反應(yīng)條件等的選擇和應(yīng)用原理1、教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課（形成目

3、標(biāo)）背景介紹德國化學(xué)家哈伯因合成氨的工 業(yè)化生產(chǎn)而獲得諾貝爾獎(jiǎng)。直接切入主題， 激發(fā)學(xué)習(xí)興趣?！驹O(shè)問】假如某位同學(xué)是一個(gè)工廠的廠長，對(duì)暢銷產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、 成本有 何要求？思考展現(xiàn)標(biāo)題“化工生產(chǎn)能否做到又快 又多”,其中“快”和“多”分別體 現(xiàn)的是工業(yè)生產(chǎn)哪兩方面的要求？回答：降低成本，提高產(chǎn)量和質(zhì)量。學(xué)生回答：速率和產(chǎn)量。讓學(xué)生明確化工 生產(chǎn)所要關(guān)注的 問題，為下面學(xué)習(xí) 做好鋪墊。引入課題這就是化工生產(chǎn)中所需要兼顧 的兩方面問題。那具體又是如何實(shí)現(xiàn) 這兩者對(duì)立統(tǒng)一的？引入現(xiàn)在工廠合成氨氣，應(yīng)怎樣選擇生討論后回答：加快速率，通過實(shí)例分析指產(chǎn)條件呢？提高產(chǎn)率。岀本節(jié)重點(diǎn)及學(xué)板書適宜化工生產(chǎn)條件的

4、選擇設(shè)問利用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡知識(shí)，從生產(chǎn)目的、選擇的依據(jù)和原則 角度考慮這個(gè)問題。首先選擇生產(chǎn)條 件的目的是什么？習(xí)方法。設(shè)問選擇生產(chǎn)條件的依據(jù)是什么思考，回答：外界條件對(duì)培養(yǎng)思維的有序評(píng)價(jià)并板書依據(jù)：外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影性。速率和化學(xué)平衡影響的規(guī)律。響。設(shè)問請(qǐng)寫出合成氨的化學(xué)方程式，并分書寫化學(xué)方程式：N2+3H2為討論合成氨適析該反應(yīng)特點(diǎn)。2NH3+Q。分析反應(yīng)特點(diǎn)：宜生產(chǎn)條件作準(zhǔn)氨的合成是放熱的氣體體積縮小的可逆反應(yīng)備。思考如何選擇合成氨的適宜條件？學(xué)生思考并嘗試回答，合在討論中進(jìn)一步合成氨的反應(yīng)有什么特點(diǎn)？成氨反應(yīng)的特點(diǎn)：可逆反鞏固知識(shí)。（教師指導(dǎo)學(xué)生分析、總

5、結(jié)。）應(yīng)；正反應(yīng)為氣體體積縮 ?。徽磻?yīng)為放熱反應(yīng)等。 學(xué)生認(rèn)為：根據(jù)合成氨的合成氨的適宜特點(diǎn)，應(yīng)從化學(xué)反應(yīng)速率轉(zhuǎn)換角色，激發(fā)興條件如果我們是企業(yè)家，要提高合成和化學(xué)平衡兩個(gè)角度來分趣。氨的經(jīng)濟(jì)效益應(yīng)采取什么措施？析，要充分考慮經(jīng)濟(jì)效益教師對(duì)學(xué)生提岀的見解進(jìn)行評(píng)價(jià)。問題。一要使反應(yīng)進(jìn)行得思考更快，二要使產(chǎn)品的產(chǎn)量怎樣改變條件加快合成氨的反更多。深化對(duì)知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)速率？理解。怎樣改變條件能提高氨在平學(xué)生討論。衡混合物中的百分含量？投影：討論結(jié)果思考： 既然增大壓強(qiáng)可提高反應(yīng)速率，又可匯報(bào)討論結(jié)果（表1 ）。提高氨的產(chǎn)量，那么在合成氨工業(yè)中壓強(qiáng)學(xué)生回答：需要考慮設(shè)備是否越大越好呢？ 顯然，從化學(xué)反應(yīng)

6、速率和化學(xué)平衡兩 個(gè)方面考慮，對(duì)壓強(qiáng)要求是一致的， 而對(duì)的承壓能力。溫度的要求是矛盾的。怎樣解決這個(gè)矛引起矛盾，解決實(shí)盾？師生互動(dòng)：師生共同分析表 2，通過數(shù)據(jù) 分析理解合成氨中溫度和壓強(qiáng)的變化與際問題。氨含量的變化情況。投影表3。分析數(shù)據(jù)。小結(jié)我們除了從反應(yīng)原理方面分析外， 還要從材料和設(shè)備方面分析才能確 定合成氨工業(yè)的適宜條件。教師介紹介紹哈伯尋找合適催化劑的故 事?？偨Y(jié)合成氨的適宜條件的選擇，必須全 面考慮問題，既注意外界條件對(duì)反應(yīng) 速率和化學(xué)平衡影響的一致性，又要 注意其矛盾性，同時(shí)兼顧催化劑的活 性對(duì)溫度的限制。也就是理論要聯(lián)系 實(shí)際.拓展延伸同學(xué)們，請(qǐng)?jiān)谡n后查閱資料， 了解合成氨的

7、過去、現(xiàn)在和未來，我 們將在拓展型課上交流學(xué)習(xí)心得。明確合成氨工業(yè) 條件選擇依據(jù)。引發(fā)學(xué)生對(duì)人類 生存問題的關(guān)注。合成氨工業(yè)簡述（原料、設(shè)備）【引入】我們分析了適宜的生產(chǎn)條件，那么合成氨工業(yè)的主要流程怎樣呢？【板書】二、合成氨工業(yè)簡述通過提問解決原料的制備、凈化和壓縮問 題。通過觀看視頻或者圖片介紹工業(yè)合成氨 的設(shè)備介紹合成氨工業(yè)的前景低溫下進(jìn)行的催化劑化學(xué)模擬生物合成氨總結(jié)并布置作業(yè)使氨生產(chǎn)得快（從化學(xué)反應(yīng)速率分析）使氨生成得多 （從化學(xué)平衡分析）濃度增大n2、h2的濃度增大N2、H2的濃度， 減小NH3的濃度壓強(qiáng)高壓高壓溫度高溫低溫催化劑使用不影響表2 合成氨平衡時(shí)混合物中氨的含量（體積分?jǐn)?shù)）溫度/C壓強(qiáng)/MPa0.11020306010020015.381.586.489.995.498.83002.252.064.271.084.292.64000.425.138.247.065.279.85000.110.619.126.442.257.56000.054.59.113.823.131.4表3理論和實(shí)際生產(chǎn)條件的對(duì)比濃度壓強(qiáng)溫度催化劑理 論 生 產(chǎn)為增大 合成氨 的反應(yīng) 速率增加N2、H2的濃度增大升高加入為提高 平