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計思想本課是在學習了化學反應速率和化學平衡的基礎上，了解簡單的工業(yè)合成氨的生產(chǎn)過程。在教學設計中突出化學反應速率和化學平衡移動原理等理論對工業(yè)生產(chǎn)實踐的指導作 用，使學生懂得工業(yè)生產(chǎn)中提高經(jīng)濟效益必須依靠科學和技術。本節(jié)課重點通過討論合成氨的適宜條件，體現(xiàn)了化學反應速率和勒夏特列原理等理論對工業(yè)生產(chǎn)實踐的指導作用，同時在運用理論的過程中， 也可進一步加深學生對所學理論的理解。引導學生充分運用化學反應速率和勒夏特列原理等知識，并考慮合成氨生產(chǎn)中動力、設備、材料等實際情況，合理地選擇合成氨適宜的生產(chǎn)條件。此外，在教學中，使學生建立化 工生產(chǎn)條件的選擇應以提高綜合經(jīng)濟效益和減少

2、環(huán)境污染為目的的思想。一. 教學目標1、能應用化學速率和化學平衡的有關原理，特別是勒夏特列原理綜合分析合成氨的適宜條件，培養(yǎng)分析推理和實際應用能力。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)的學習，認識化學原理在化工生產(chǎn)中的重要應用。4、通過合成氨生產(chǎn)中動力、設備等條件的討論，認識工業(yè)生產(chǎn)上反應條件的選擇過程。5、感悟化學原理對生產(chǎn)實踐的指導作用，并懂得一定的辯證思維和邏輯思維。6、培養(yǎng)勇于創(chuàng)新的科學精神二. 教學重點和難點1、重點選擇合成氨適宜的生產(chǎn)條件2、難點分析工業(yè)生產(chǎn)中設備、反應條件等的選擇和應用原理1、教學過程教學內(nèi)容教師活動學生活動設計意圖導入新課（形成目

3、標）背景介紹德國化學家哈伯因合成氨的工 業(yè)化生產(chǎn)而獲得諾貝爾獎。直接切入主題， 激發(fā)學習興趣?！驹O問】假如某位同學是一個工廠的廠長，對暢銷產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、 成本有 何要求？思考展現(xiàn)標題“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。學生回答：速率和產(chǎn)量。讓學生明確化工 生產(chǎn)所要關注的 問題，為下面學習 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。那具體又是如何實現(xiàn) 這兩者對立統(tǒng)一的？引入現(xiàn)在工廠合成氨氣，應怎樣選擇生討論后回答：加快速率，通過實例分析指產(chǎn)條件呢？提高產(chǎn)率。岀本節(jié)重點及學板書適宜化工生產(chǎn)條件的

4、選擇設問利用化學反應速率和化學平衡知識，從生產(chǎn)目的、選擇的依據(jù)和原則 角度考慮這個問題。首先選擇生產(chǎn)條 件的目的是什么？習方法。設問選擇生產(chǎn)條件的依據(jù)是什么思考，回答：外界條件對培養(yǎng)思維的有序評價并板書依據(jù)：外界條件對化學反應反應速率和化學平衡的影性。速率和化學平衡影響的規(guī)律。響。設問請寫出合成氨的化學方程式，并分書寫化學方程式：N2+3H2為討論合成氨適析該反應特點。2NH3+Q。分析反應特點：宜生產(chǎn)條件作準氨的合成是放熱的氣體體積縮小的可逆反應備。思考如何選擇合成氨的適宜條件？學生思考并嘗試回答，合在討論中進一步合成氨的反應有什么特點？成氨反應的特點：可逆反鞏固知識。（教師指導學生分析、總

5、結。）應；正反應為氣體體積縮 ??；正反應為放熱反應等。 學生認為：根據(jù)合成氨的合成氨的適宜特點，應從化學反應速率轉換角色，激發(fā)興條件如果我們是企業(yè)家，要提高合成和化學平衡兩個角度來分趣。氨的經(jīng)濟效益應采取什么措施？析，要充分考慮經(jīng)濟效益教師對學生提岀的見解進行評價。問題。一要使反應進行得思考更快，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。深化對知識點的應速率？理解。怎樣改變條件能提高氨在平學生討論。衡混合物中的百分含量？投影：討論結果思考： 既然增大壓強可提高反應速率，又可匯報討論結果（表1 ）。提高氨的產(chǎn)量，那么在合成氨工業(yè)中壓強學生回答：需要考慮設備是否越大越好呢？ 顯然，從化學反應

6、速率和化學平衡兩 個方面考慮，對壓強要求是一致的， 而對的承壓能力。溫度的要求是矛盾的。怎樣解決這個矛引起矛盾，解決實盾？師生互動：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)。小結我們除了從反應原理方面分析外， 還要從材料和設備方面分析才能確 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。總結合成氨的適宜條件的選擇，必須全 面考慮問題，既注意外界條件對反應 速率和化學平衡影響的一致性，又要 注意其矛盾性，同時兼顧催化劑的活 性對溫度的限制。也就是理論要聯(lián)系 實際.拓展延伸同學們，請在課后查閱資料， 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習心得。明確合成氨工業(yè) 條件選擇依據(jù)。引發(fā)學生對人類 生存問題的關注。合成氨工業(yè)簡述（原料、設備）【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 的設備介紹合成氨工業(yè)的前景低溫下進行的催化劑化學模擬生物合成氨總結并布置作業(yè)使氨生產(chǎn)得快（從化學反應速率分析）使氨生成得多 （從化學平衡分析）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 合成氨平衡時混合物中氨的含量（體積分數(shù)）溫度/C壓強/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理論和實際生產(chǎn)條件的對比濃度壓強溫度催化劑理 論 生 產(chǎn)為增大 合成氨 的反應 速率增加N2、H2的濃度增大升高加入為提高 平