合成氨條件的選擇教案設(shè)計

1、.合成氨條件的選擇教案設(shè)計教學(xué)目的知識目的使學(xué)生理解如何應(yīng)用化學(xué)反響速率和化學(xué)平衡原理，選擇合成氨的適宜條件;使學(xué)生理解應(yīng)用化學(xué)原理選擇化工消費條件的思路和方法。才能目的培養(yǎng)學(xué)生對知識的理解才能，及理論聯(lián)絡(luò)實際的應(yīng)用才能和分析問題、解決問題的才能。情感目的通過學(xué)生領(lǐng)悟理論知識對消費理論的指導(dǎo)作用，使學(xué)生樹立理論和理論相結(jié)合的思想認(rèn)識;并通過知識的運用培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科學(xué)方法。教學(xué)建議教材分析本節(jié)教材表達(dá)了化學(xué)反響速率和平衡挪動原理等理論對工業(yè)消費理論的指導(dǎo)作用，同時在運用理論的過程中，也可進(jìn)一步加深學(xué)生對所學(xué)理論的理解。教材分為兩部分：第一部分主要是通過討論引導(dǎo)學(xué)生運用化學(xué)反響速率和化學(xué)平

2、衡原理等知識，并考慮合成氨消費中動力、設(shè)備、材料等的實際情況，合理地選擇合成氨的消費條件。第二部分是拓寬思路方面的內(nèi)容，主要是討論合成氨的開展前景。在第一部分內(nèi)容中，教材針對合成氨的反響是一個放熱的、氣體總體積縮小的可逆反響，首先要求學(xué)生利用已學(xué)過的知識，討論為使合成氨的化學(xué)反響速率增大所應(yīng)采取的方法。在此根底上，又據(jù)實驗數(shù)據(jù)討論為進(jìn)步平衡混合物中 的含量所應(yīng)采取的方法。在兩個討論的根底上，教材又結(jié)合合成氨消費中動力、材料、設(shè)備、催化劑的活性等實際情況，較詳細(xì)地分析了合成氨時壓強、溫度、催化劑等的選擇情況。此外，還結(jié)合合成氨消費過程示意圖，簡單提及濃度等條件對合成氨消費的影響，以及原料的循環(huán)使

3、用等問題，以使學(xué)生理解合成氨條件的選擇應(yīng)以進(jìn)步綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的。第二部分教學(xué)在第一部分的根底上討論合成氨的開展前景，拓寬學(xué)生的思路，主要目的不在于知識本身，而更多地應(yīng)側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和訓(xùn)練科學(xué)方法。教學(xué)建議第一部分“合成氨條件的選擇的教學(xué)：1.提出問題：針對合成氨的反響，首先需要研究如何在單位時間里進(jìn)步 的產(chǎn)量，這是一個化學(xué)反響速率問題。2.復(fù)習(xí)提問：濃度、壓強、溫度、催化劑對化學(xué)反響速率影響的結(jié)果。3.組織討論：為使合成氨的反響速率增大，應(yīng)采取的方法。合成氨反響是可逆反響，在實際消費中，僅僅考慮單位時間里的產(chǎn)量問題化學(xué)反響速率問題還不行，還需要考慮如何最大限度地進(jìn)步平衡混合物中 的

4、含量問題化學(xué)平衡的挪動問題。針對合成氨的反響是一個放熱的、氣體總體積縮小的可逆反響，要求學(xué)生利用已學(xué)過的知識，討論為最大限度地進(jìn)步平衡混合物中 的含量所應(yīng)采取的方法。4.閱讀圖表實驗數(shù)據(jù)印證理論：學(xué)生通過閱讀表2-4的實驗數(shù)據(jù)可知，應(yīng)用平衡挪動原理得出的結(jié)論與科學(xué)實驗的結(jié)果是完全一致的，這會大大進(jìn)步學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。5.綜合上面的討論情況，同時綜合考慮合成氨消費中動力、設(shè)備、材料等的實際情況，詳細(xì)地研究合成氨條件的選擇問題。此外，要結(jié)合合成氨消費過程示意圖，簡單提及濃度對合成氨消費的影響以及原料的循環(huán)使用等問題，以使學(xué)生理解合成氨條件的選擇應(yīng)以進(jìn)步綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的。老師可結(jié)合討論過程，讓學(xué)生進(jìn)

5、展歸納。壓強溫度催化劑濃度為增大合成氨的反響速度增大升高參加增加的濃度為進(jìn)步平衡混合物中的含量增大降低 減小平衡混合物中的濃度實驗消費中20Mpa-50MPa500左右鐵觸煤500左右時活性最大使氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)并及時從平衡混合物中別離出去，及時補充和第二部分“合成氨工業(yè)開展前景的教學(xué)1.以史明理：從介紹18世紀(jì)末到20世紀(jì)初這100多年里合成氨工業(yè)的開展簡況入手，以壓強選擇的變化為例，說明合成氨條件的選擇是與科技進(jìn)步、動力、材料、設(shè)備等條件的改善嚴(yán)密相聯(lián)絡(luò)的，并仍將隨之而作相應(yīng)的改變。2.目前研究課題簡介：結(jié)合簡介，可向?qū)W生提出一些問題，啟發(fā)學(xué)生考慮，拓寬學(xué)生的思路，使學(xué)生的科學(xué)方法得到訓(xùn)練，如

6、研究催化劑的目的是什么?新催化劑的研制成功，使合成氨反響可在較低溫度下進(jìn)展，是否會減緩合成氨消費中對壓強的要求而減少設(shè)備制造的投資?等等。配合目前研究課題的簡介，教材編寫有“化學(xué)模擬生物固氮的閱讀材料，可讓學(xué)生閱讀，要求學(xué)生拓寬思路、設(shè)想甚至想象。教學(xué)設(shè)計例如第三節(jié) 合成氨條件的選擇教學(xué)目的知識目的：1.使學(xué)生理解如何應(yīng)用化學(xué)反響速率和化學(xué)平衡原理，選擇合成氨的適宜條件。2.使學(xué)生理解應(yīng)用化學(xué)原理選擇化工廠消費條件的思路和方法。才能目的：1. 教學(xué)時應(yīng)以化學(xué)反響速率和化學(xué)平衡原理為主線，以合成氨知識為中心，結(jié)合工業(yè)上消費的實際情況，將知識串聯(lián)、拓展、延伸，培養(yǎng)學(xué)生的歸納思維才能。2. 在運用理

7、論的過程中，可以進(jìn)一步加深學(xué)生對所學(xué)理論的理解和進(jìn)步知識的實際應(yīng)用才能。情感目的：1.通過理解合成氨的全過程，可以激發(fā)學(xué)生愛科學(xué)、探究科學(xué)的熱情。2.通過合成氨前景的展望，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生體會化學(xué)學(xué)科中邏輯構(gòu)造嚴(yán)謹(jǐn)深化的科學(xué)美。教學(xué)過程學(xué)生按照自學(xué)提綱先自學(xué)約15分鐘，后老師集中講解25分鐘，穩(wěn)固訓(xùn)練10分鐘。自學(xué)提綱：1.影響化學(xué)反響速率的因素有哪些?是如何影響的?2.影響化學(xué)平衡的條件有哪些?是如何影響的?3.應(yīng)用化學(xué)平衡原理，分析反響：正反響放熱要制得更多的，可以采用哪些措施?就以上3個問題，老師可組織學(xué)生認(rèn)真的討論。然后，老師集中講解。合成氨條件的選擇1體積 3體積 2體積正反

8、響放熱參看課本P49的表25。1.壓強。增大壓強，有利于的合成，但在實際市產(chǎn)中，壓強不可能無限制的增大，因為壓強越大，需要的動力越大，對材料的強度和設(shè)備的制造要求也越高，勢必增大消費本錢，降低綜合經(jīng)濟(jì)效益。因此，受動力、材料、設(shè)備等條件的限制，目前我國合成氨廠一般采用的壓強是2.溫度。合成氨為放熱反響，低溫有利于氨的生成。但是溫度越低，反響速率就慢，到達(dá)平衡所需要的時間越長，因此單位時間內(nèi)產(chǎn)量低，這在工業(yè)消費中是很不經(jīng)濟(jì)的。綜合考慮各種因素，在實際消費上，采用500的溫度，此時催化劑的活性最大。3.催化劑。由于分子非常穩(wěn)定，與的化合非常困難，即使采用了加熱與高壓的條件，合成氨的反響還是非常緩慢

9、。為了加快化合反響速率，降低反響所需要的能量，合成氨工業(yè)普遍使用鐵觸媒作催化劑。在實際消費中，不斷補充增大反響物濃度，采取迅速冷卻的方法減小生成物濃度，使氣態(tài)氨變成液氨后及時從平衡混合物中別離出去，以促使化學(xué)平衡不斷地向著生成的方向挪動。合成氨工業(yè)一合成氨工業(yè)1.原理2.消費過程簡介出示掛圖或模型1原料氣的制備：來自空氣，來自水中再通過水除得原料氣2的合成：見課本第50頁圖214。二化學(xué)模擬生物固氨氨的固定：將游離態(tài)的氨轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氨的過程叫氨的固定。1.人工合成氨：化學(xué)固氨法。其條件要求高、本錢高、轉(zhuǎn)化率低、效率低。2.根瘤菌，生物固氨。常溫常壓下進(jìn)展。本錢低、轉(zhuǎn)化率高、效率高。模擬生物的功

10、能，把生物的功能原理用于化學(xué)工業(yè)消費，借以改善現(xiàn)有的并創(chuàng)造嶄新的化學(xué)工藝過程。三隨堂練習(xí)1.合成氨時，既要使合成氨的產(chǎn)率增大，又使反響速率增快，可采取的方法是 A.不斷充入B.升高溫度C.增大壓強 D.別離出2.合成氨所需的可由煤和水蒸氣反響而制得，其中一步的反響為：正反響放熱，以下措施中，能進(jìn)步CO轉(zhuǎn)化率的是 A.增大壓強 B.降低溫度C.增大水蒸氣濃度 D.增大濃度3.合成氨工業(yè)有以下流程：原料氣制備;氨的合成;原料氣凈化和壓縮;氨的別離。其先后順序為 A. B. C. D.四總結(jié)、擴展、答疑在總結(jié)本節(jié)內(nèi)容的根底上，老師可擴展一些知識給學(xué)生?？上葟慕榻B18世紀(jì)末到20世紀(jì)初這一百多年里合成

11、氨工業(yè)的開展簡況入手，以壓強條件選擇的變化為例，說明合成氨條件的選擇是與科技進(jìn)步、動力、材料、設(shè)備等條件的改善嚴(yán)密相聯(lián)的，并將隨之而作出相應(yīng)的改變。在討論合成氨的開展前景時，要求學(xué)生拓寬思路，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和訓(xùn)練科學(xué)方法。例1 2019年是勒沙特列Le Chatelier 18501936誕生150周年。請用勒沙特列原理解釋如下生活中的常見現(xiàn)象：翻開冰鎮(zhèn)啤酒瓶把啤酒倒入玻璃杯，杯中立即泛起大量泡沫。2019年，全國分析 解答時應(yīng)注意聯(lián)絡(luò)實際。飲料在日常生活中相當(dāng)普遍，其中含有一定量的化學(xué)物質(zhì)，啤酒中的就是其中一種，在水中存在如下平衡：溶液平衡：，化學(xué)平衡，上述平衡受壓力和溫度影響，根據(jù)勒沙特列原理，即可得到解釋現(xiàn)象的原因。解 溶解平衡，化學(xué)平衡：，受壓力和溫度的影響，平衡按勒沙特列原理挪動。點評 理論聯(lián)絡(luò)實際是素質(zhì)教育的要求，要求把所學(xué)知識運用到實際生活中去，解釋一些問題，解決一些簡單問題。此題就是運用化學(xué)平衡原理解決問題的一例。布置作業(yè)1.完成課本第54-56頁的練習(xí)題。2.到一個化工廠搞一次課外調(diào)查，寫好調(diào)查報告。板書設(shè)計第四節(jié) 合成氨條件的選擇一、合成氨條件的選擇正反響放熱1體積3