全國高中化學(xué)優(yōu)質(zhì)課《工業(yè)合成氨》說課與講課課件

普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書化學(xué)反應(yīng)原理（選修）第二章第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化--工業(yè)合成氨

一、教材分析二、學(xué)情分析五、板書設(shè)計(jì)四、教學(xué)程序三、教法學(xué)法教材分析地位作用教學(xué)目標(biāo)重點(diǎn)難點(diǎn)教材分析地位作用化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)的方向化學(xué)反應(yīng)的速率工業(yè)合成氨綜合運(yùn)用基礎(chǔ)本節(jié)課化學(xué)工業(yè)國防工業(yè)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化重大意義工業(yè)合成氨本節(jié)課

過程與方法。情感態(tài)度與價(jià)值觀教材分析教學(xué)目標(biāo)（1）提高理論聯(lián)系實(shí)際的基本能力；（2）學(xué)會(huì)把握主要矛盾、統(tǒng)籌兼顧解決問題的方法；（3）在解決問題的過程中，將知識(shí)串聯(lián)、拓展、延伸，提升學(xué)生的歸納思維能力。（1）初步形成從多方面綜合思考問題的意識(shí)；（2）提升學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)價(jià)值的認(rèn)識(shí)，從而重視化學(xué)科學(xué)對(duì)個(gè)人生活和社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)。知識(shí)與技能（1）應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理分析合成氨的適宜條件；（2）體驗(yàn)實(shí)際生產(chǎn)條件的選擇與理論分析的差異；（3）認(rèn)識(shí)化學(xué)理論知識(shí)在工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用。重點(diǎn)應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理選擇工業(yè)合成氨的適宜條件。難點(diǎn)教材分析重點(diǎn)難點(diǎn)綜合多方面考慮選擇化工生產(chǎn)條件。知識(shí)基礎(chǔ)認(rèn)知發(fā)展高二學(xué)生思維較敏捷，但不夠嚴(yán)謹(jǐn)，有一定的形象思維能力和抽象思維能力。因此，在教學(xué)中多用直觀的方法，通過問題探究，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、創(chuàng)新的精神。學(xué)生已經(jīng)掌握了基本的化學(xué)平衡原理和化學(xué)反應(yīng)速率，對(duì)合成氨的反應(yīng)也有一定的認(rèn)識(shí)，對(duì)本節(jié)課的學(xué)習(xí)起到了鋪墊和支持作用。學(xué)情分析教法學(xué)法教法情境引入科學(xué)探究總結(jié)歸納問題引導(dǎo)分析推理多媒體輔助教法學(xué)法探究學(xué)習(xí)歸納學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)合作學(xué)習(xí)發(fā)揮知識(shí)的遷移作用，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)作用。學(xué)法教學(xué)程序教學(xué)程序交流研討小結(jié)反思練習(xí)反饋鞏固提升分析討論深入探究創(chuàng)設(shè)情境引入新課創(chuàng)設(shè)情境，引入新課教學(xué)程序“用空氣制造面包的圣人”N2(g)+3H2(g)2NH3(g)1913年實(shí)現(xiàn)了合成氨的工業(yè)生產(chǎn)，又經(jīng)后人的研究，幾十年后建造了日產(chǎn)氨1000噸的大型裝置,滿足了20世紀(jì)人口增長對(duì)糧食的需求。高溫、高壓催化劑問題導(dǎo)入創(chuàng)設(shè)情境，引入新課通過假設(shè)提出問題創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo),讓學(xué)生帶著疑問進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)。聚焦問題教學(xué)程序假如你是一個(gè)氨廠的廠長，對(duì)于合成氨工業(yè)生產(chǎn)你將主要考慮哪些問題？

激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真分析化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)并進(jìn)行歸納總結(jié)的能力。教學(xué)程序分析：合成氨反應(yīng)有怎樣的特點(diǎn)呢？分析歸納分析討論，深入探究N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

△H=-92.2KJ·mol-1反應(yīng)特點(diǎn)

可逆

反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)正反應(yīng)為氣體體積減小

深入探究教學(xué)程序結(jié)合化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的知識(shí)，讓學(xué)生主動(dòng)參與，積極分析討論，并提出不同意見，使課堂生動(dòng)、有趣。探究：合成氨反應(yīng)適宜條件的選擇外界條件反應(yīng)速率分析（使NH3產(chǎn)生的快）平衡分析（使NH3產(chǎn)生的多）氣體壓強(qiáng)高壓高壓溫度高溫低溫催化劑使用無影響反應(yīng)物濃度

增大濃度增大濃度矛盾教學(xué)程序交流研討對(duì)提出的問題進(jìn)行小組交流研討，用多方面綜合考慮的科學(xué)方法解決問題，收獲知識(shí)和能力的雙重提升。發(fā)現(xiàn)不同，交流研討壓強(qiáng)如何選擇？1、增大壓強(qiáng)既可提高反應(yīng)速率，又可提高氨的產(chǎn)量，壓強(qiáng)是否越大越好？一、二小組2、降低溫度有利于平衡向生成氨的方向移動(dòng)，溫度是否越低越好？溫度如何選擇？三、四小組3、在合成氨工業(yè)中要不要使用催化劑，為什么？用不用催化劑？為什么？五、六小組高壓

107-108Pa適宜溫度

700K左右使用鐵作催化劑知識(shí)整合，歸納小結(jié)教學(xué)程序

結(jié)合板書對(duì)本節(jié)課內(nèi)容進(jìn)行整合歸納，使學(xué)生得以復(fù)習(xí)鞏固和提升，把握重點(diǎn)難點(diǎn)。歸納總結(jié)教學(xué)程序整理反思，強(qiáng)化認(rèn)識(shí)2

工業(yè)生產(chǎn)中化學(xué)反應(yīng)條件優(yōu)化的原則：

合成氨的工業(yè)條件的選擇：

反應(yīng)速率和化學(xué)平衡共同作用的結(jié)果。1不能片面的追求高反應(yīng)速率或高轉(zhuǎn)化率，而應(yīng)尋找以較高的反應(yīng)速率獲得適當(dāng)?shù)钠胶廪D(zhuǎn)化率的反應(yīng)條件。還應(yīng)該考慮原料的價(jià)格、未轉(zhuǎn)化的反應(yīng)物的循環(huán)使用、反應(yīng)熱的綜合利用等問題。

通過對(duì)工業(yè)合成氨的適宜條件的尋找分析，外推到工業(yè)生產(chǎn)中化學(xué)反應(yīng)條件優(yōu)化的原則，使學(xué)生收獲學(xué)習(xí)方法，掌握一般規(guī)律。拓展應(yīng)用

融會(huì)貫通

解決課堂一開始提出的問題，解除同學(xué)們的疑惑，增加課堂的完整性。同時(shí)給出一道練習(xí)題，以達(dá)到鞏固和提升的目的。教學(xué)程序練習(xí)反饋，鞏固提升在合成氨工業(yè)中，為增加NH3的日產(chǎn)量，下列變化過程不能使平衡向右移動(dòng)的是（

）（A）不斷將NH3分離出來（B）使用催化劑（C）采用700K左右的高溫（D）采用2×107～5×107Pa的壓強(qiáng)板書設(shè)計(jì)工業(yè)合成氨的適宜條件本板書設(shè)計(jì)有利于學(xué)生準(zhǔn)確把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系和整體結(jié)構(gòu)，層次清楚，重點(diǎn)突出。壓強(qiáng)：溫度：催化劑：濃度：高壓107~108Pa700K左右使用鐵觸媒作催化劑氮?dú)夂蜌錃馔读媳?:2.8謝謝！“用空氣制造面包的圣人”1913年實(shí)現(xiàn)了合成氨的工業(yè)生產(chǎn)，又經(jīng)后人的研究，幾十年后建造了日產(chǎn)氨1000噸的大型裝置,滿足了20世紀(jì)人口增長對(duì)糧食的需求。工業(yè)合成氨的適宜條件

第二章第4節(jié)（第3課時(shí)）假設(shè)你是一個(gè)氨廠的廠長，對(duì)于合成氨工業(yè)生產(chǎn)你將主要考慮哪些問題？分析：合成氨反應(yīng)有怎樣的特點(diǎn)呢？反應(yīng)特點(diǎn)

可逆正反應(yīng)為反應(yīng)正反應(yīng)為氣體體積反應(yīng)放熱減小無影響使用催化劑催化劑增大濃度增大濃度反應(yīng)物濃度低溫高溫溫度高壓高壓壓強(qiáng)平衡分析（使NH3產(chǎn)生的多）反應(yīng)速率分析（使NH3產(chǎn)生的快）

分析角度反應(yīng)條件合成氨的反應(yīng)矛盾應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和平衡原理綜合考慮：1、增大壓強(qiáng)既可提高反應(yīng)速率，又可提高氨的產(chǎn)量，壓強(qiáng)是否越大越好？2、高溫反應(yīng)速率快，低溫平衡轉(zhuǎn)化率高，究竟溫度如何選擇？3、在合成氨工業(yè)中要不要使用催化劑？為什么？一、二小組五、六小組三、四小組小組討論1、增大壓強(qiáng)既可提高反應(yīng)速率，又可提高氨的產(chǎn)量，壓強(qiáng)是否越大越好？

據(jù)反應(yīng)器的鋼材質(zhì)量及綜合指標(biāo)確定。此壓強(qiáng)時(shí)有利于氨的合成，對(duì)動(dòng)力、材料強(qiáng)度、設(shè)備制造要求適中。高壓107~108Pa77壓強(qiáng)如何選擇？不是得出結(jié)論2、高溫反應(yīng)速率快，低溫平衡轉(zhuǎn)化率高，究竟溫度如何選擇？溫度如何選擇？此時(shí)速率較快,轉(zhuǎn)化率適中，催化劑活性最大。適宜溫度700K左右77不是得出結(jié)論3、在合成氨工業(yè)中要不要使用催化劑？為什么？使用鐵觸媒作催化劑

使用催化劑可使工業(yè)合成氨反應(yīng)的速率提高上萬億倍。得出結(jié)論濃度怎么定？N2和H2的比例怎么定？實(shí)際生產(chǎn)中的處理方法：及時(shí)將氣態(tài)氨冷卻液化分離出去；及時(shí)將氮?dú)夂蜌錃庋h(huán)利用，使其保持一定的濃度。反應(yīng)速率反應(yīng)物濃度反應(yīng)速率化學(xué)平衡氮?dú)夂蜌錃獾奈镔|(zhì)的量比1：3平衡轉(zhuǎn)化率最大1：2.8更能促進(jìn)氨的合成外部條件工業(yè)合成氨的適宜條件壓強(qiáng)溫度催化劑濃度氮?dú)夂蜌錃馔读媳?:2.8；氨及時(shí)分離；氮?dú)?、氫氣循環(huán)利用適宜溫度700K左右使用鐵觸媒作催化劑

高壓107~108Pa（據(jù)反應(yīng)器的鋼材質(zhì)量及綜合指標(biāo)）歸納小結(jié)整理反思

合成氨的工業(yè)條件的選擇：1

工業(yè)生產(chǎn)中化學(xué)反應(yīng)條件優(yōu)化的原則：不能片面的追求高反應(yīng)速率或高轉(zhuǎn)化率，而應(yīng)尋找以較高的反應(yīng)速率獲得適當(dāng)?shù)钠胶廪D(zhuǎn)化率的反應(yīng)條件。還應(yīng)該考慮原料的價(jià)格、未轉(zhuǎn)化的反應(yīng)物的循環(huán)使用、反應(yīng)熱的綜合利用等問題。

2

反應(yīng)速率和化學(xué)平衡共同作用的結(jié)果。假設(shè)你是一個(gè)氨廠的廠長，對(duì)于合成氨工業(yè)生產(chǎn)你將主要考慮哪些問題？原料的價(jià)格氮?dú)夂蜌錃獾难h(huán)利用反應(yīng)熱的綜合利用既不能片面地追求高轉(zhuǎn)化率，也不能只追求高反應(yīng)速率，化學(xué)反