合成氨條件的選擇(教案)

1、學習必備歡迎下載第四節(jié)合成氨條件的選擇一、教學目標1. 知識與技能學會如何應用化學反應速率和化學平衡原理, 選擇合成氨的適宜條件。了解合成氨生產(chǎn)的一般流程和反應原理、反應條件等2. 過程與方法通過用化學反應速率理論、化學平衡理論選擇合成氨反應條件，培養(yǎng)知識的綜合應用和歸納能力。通過合成氨生產(chǎn)條件的分析和選擇, 使學生了解應用化學原理選擇化工生產(chǎn)條件的思路和方法。3. 情感態(tài)度與方法通過合成氨前景的展望，激發(fā)學生學習興趣，使學生體會化學學科中邏輯結(jié)構(gòu)嚴謹深刻的科學美。二、教學重難點應用化學反應速率和化學平衡原理，選擇合成氨的適宜條件三、教學方法講授法、討論法、指導閱讀法四、教學過程教學環(huán)節(jié)一：合

2、成氨生產(chǎn)條件的選擇教師活動學生活動預測設計意圖【導課】 多媒體展示 柳化工廠合成氨生產(chǎn)線；氨的用途如合成化肥、染料、醫(yī)藥等觀看多媒體，傾聽聯(lián)系生活，引 引入 氨的應用廣泛，需要合成大量的入今日學習氨以滿足人們的需求，但是生產(chǎn)合成氨內(nèi)容，激發(fā)學需要選擇什么樣的條件才能既經(jīng)濟可行生的學習興又快速有效的合成呢？趣今天我們將應用化學反應速率和化學平衡原理的有關知識共同探討關于合成氨條件的選擇問題?；仡櫱懊嫠鶎W知識，思考并回【板書】 第四節(jié) 合成氨條件的選擇答問題（學生較易說出正確答案）學習必備歡迎下載【提問】1影響化學反應速率的因素有哪些？是如何影響的？2影響化學平衡的條件有哪些？是如何影響的？3.

3、NH 3 的合成反應式怎么寫？4. 合成氨的反應有什么特點？【板書】一、合成氨條件的選擇3N2 + 3H22NH 3反應特點：可逆反應正反應為放熱反應氣體總體積縮小的反應【討論】根據(jù)合成氨反應的特點，從反應速率和化學平衡兩個角度分析，合成氨反應采取什么反應條件適宜？并把你們的結(jié)論填入相應的表格中壓強溫度催化濃度劑為增大合成氨的反應速率為提高平衡混合物中NH3的含量【問題】請綜合以上兩方面的因素, 思考生產(chǎn)中壓強和溫度應怎么選擇？回答 1：影響化學反應速率的因素有：溫度、壓強、催化劑等；升高溫度、增大壓強以及通過問題引使用催化劑，都可以使化學反導學生回顧應速率增大。 所學知識回答 2：影響化學平

4、衡的條件有：濃度、壓強、溫度等；如果改變影響平衡的一個條件（如濃度、壓強或溫度），平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。回答 3: 3 N2 +3H22NH3回答 4：可逆反應正反應為放熱反應氣體總體積縮小的反應通過討論交討論并把答案填入相應的表格流和填寫表中格將舊知識應用到新內(nèi)容中由問題引發(fā)學生進一步的思考，得出思考后學生會得出生產(chǎn)中應采矛盾，激起他用高壓 , 而溫度是采用高溫還們求知的欲是低溫就產(chǎn)生了矛盾。望學習必備歡迎下載【引導】請分析 2-3 表中數(shù)據(jù) , 結(jié)合溫度、 閱讀 2-3 相關數(shù)據(jù)，找出最適宜 學會分析數(shù)壓強、平衡混合物中氨的百分含量 , 找出 的溫度和壓強分別為： 200 據(jù)

5、最適宜的溫度和壓強。100Mpa【設疑】 但是實際生產(chǎn)中，溫度和壓強并不是采用 200和 100Mpa，而采用了通過閱讀歸500和 2050Mpa，這是為什么呢？閱讀教材，歸納出工業(yè)生產(chǎn)氨納回答，提高請同學們用五分鐘閱讀 48頁到 49頁選取 500和 2050Mpa的原因歸納和表達壓強、溫度和催化劑相關內(nèi)容，把其中能力的原因找出來?！究偨Y(jié)學生的回答】1. 壓強：增大壓強，有利于氨 的合成，但在實際生產(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，對材料的強度和設備的制造要求也越高，勢必增大生產(chǎn)成本，降低綜合經(jīng)濟效益。因此，受動力、材料、設備等條件的限制，目前我國合成氨廠一般采用

6、傾聽的壓強是 2050Mpa。2溫度： 合成氨為放熱反應，低溫有利于氨的生成。但是溫度越低，反應速率就慢，到達平衡所需要的時間越長，因而單位時間內(nèi)產(chǎn)量低，這在工業(yè)生產(chǎn)中是很不經(jīng)濟的。綜合考慮各種因素，在實際生產(chǎn)上，采用 500的溫度，此時催化劑的活性最大?！締栴}】思考回答問題1. 生產(chǎn)氨采用的催化劑是哪種催化劑？問題引導思2. 在500和 30 Mpa時，合成氨的體積分回答 1：鐵觸媒考數(shù)只有 26.4 ，轉(zhuǎn)化率很低，故實際生回答 2：增大反應物濃度， 減少產(chǎn)中還要考慮濃度對化學平衡的影響，生成物濃度應采取什么措施？學習必備歡迎下載對于問題 2補充講解：通過不斷補充氮氣和氫氣，使反應物保持一定

7、的濃度；采取訊速冷卻的方法，使氣態(tài)氨變成液態(tài)氨及時從平衡混合氣體中分離出去?！玖曨}1】有平衡體系： CO(g)2H2(g)CH3OH(g)( 正反應為放熱反應)，為了增加甲醇的產(chǎn)量，提高生產(chǎn)效益，應做練習采取的正確措施是 ()A 高溫、高壓B適宜的溫度、高壓、催化劑C低溫、低壓D高溫、高壓、催化劑【習題 2】在硫酸工業(yè)中，通過下列反使 SO2 氧化成( 正反應為放熱反應 ) ，試回答下列問題：(1) 在生產(chǎn)中常用過量空氣的原因是什么 ?(2) 實際生產(chǎn)的控制溫度為 400500，為什么 ?(3) 增大壓強對上述反應有什么影響 ?但工業(yè)生產(chǎn)上卻采用常壓，為什么 ?【板書】1 壓強： 20 50M

8、pa2溫度： 500，此時催化劑的活性最大。3催化劑：鐵觸媒做練習，鞏固新知學習必備歡迎下載教學環(huán)節(jié)二：合成氨工業(yè)簡介及發(fā)展前景教師活動學生活動預測設計意圖【多媒體】展示合成氨動畫及生產(chǎn)示意圖觀看動畫和示意圖通過觀看動【講解】畫核示意合成氨工業(yè)的簡要流程可用方框圖圖，直觀地表示為：了解工業(yè)合成氨(1) 原料氣的制取N2：將空氣液化、蒸發(fā)分離出N2 或者將空氣中的 O2 與碳作用生成 CO2，除去 CO2傾聽，思考與理解后得 N2H2：用水和燃料 ( 煤、焦炭、石油、天然氣等 ) 在高溫下制取用煤和水制 H2 的主要反應為：(2) 制得的 N2、 H2 需凈化、除雜質(zhì)，再用壓縮機壓縮至高壓(3) 氨的合成：在適宜的條件下，在合成塔中進行(4) 氨的分離：經(jīng)冷凝使氨液化，將氨分離出來，提高原料的利用率， 并將沒有完全反應的 N2 和 H2 循環(huán)送入合成塔，使其充分被利用【板書】二、合成氨工業(yè)1.合成氨工業(yè)的簡要流程討論與交流并發(fā)表各自的設想2. 原料氣的制取N2 : 液化空氣H2: 煤與水反應學習必備歡迎下載【討論】請同學們閱讀化學模擬生物固氮， 參考 :生物中植物對氮的需求;生物激發(fā)學生學固氮的原理和條件 ;理想的人工固氮習化學的積條件。設想一下合成氨的發(fā)展前景如何？極性【作業(yè)】 課后習題主板書設計第四節(jié) 合成氨條件的選擇