合成氨條件的選擇教案設計

1、.合成氨條件的選擇教案設計教學目的知識目的使學生理解如何應用化學反響速率和化學平衡原理，選擇合成氨的適宜條件;使學生理解應用化學原理選擇化工消費條件的思路和方法。才能目的培養(yǎng)學生對知識的理解才能，及理論聯(lián)絡實際的應用才能和分析問題、解決問題的才能。情感目的通過學生領悟理論知識對消費理論的指導作用，使學生樹立理論和理論相結(jié)合的思想認識;并通過知識的運用培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和科學方法。教學建議教材分析本節(jié)教材表達了化學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。教材分為兩部分：第一部分主要是通過討論引導學生運用化學反響速率和化學平

2、衡原理等知識，并考慮合成氨消費中動力、設備、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，首先要求學生利用已學過的知識，討論為使合成氨的化學反響速率增大所應采取的方法。在此根底上，又據(jù)實驗數(shù)據(jù)討論為進步平衡混合物中 的含量所應采取的方法。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、設備、催化劑的活性等實際情況，較詳細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，以使學生理解合成氨條件的選擇應以進步綜合經(jīng)濟效益為目的。第二部分教學在第一部分的根底上討論合成氨的開展前景，拓寬學生的思路，主要目的不在于知識本身，而更多地應側(cè)重于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和訓練科學方法。教學建議第一部分“合成氨條件的選擇的教學：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步 的產(chǎn)量，這是一個化學反響速率問題。2.復習提問：濃度、壓強、溫度、催化劑對化學反響速率影響的結(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)量問題化學反響速率問題還不行，還需要考慮如何最大限度地進步平衡混合物中 的

4、含量問題化學平衡的挪動問題。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，要求學生利用已學過的知識，討論為最大限度地進步平衡混合物中 的含量所應采取的方法。4.閱讀圖表實驗數(shù)據(jù)印證理論：學生通過閱讀表2-4的實驗數(shù)據(jù)可知，應用平衡挪動原理得出的結(jié)論與科學實驗的結(jié)果是完全一致的，這會大大進步學生的學習興趣。5.綜合上面的討論情況，同時綜合考慮合成氨消費中動力、設備、材料等的實際情況，詳細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，以使學生理解合成氨條件的選擇應以進步綜合經(jīng)濟效益為目的。老師可結(jié)合討論過程，讓學生進

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1.以史明理：從介紹18世紀末到20世紀初這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步、動力、材料、設備等條件的改善嚴密相聯(lián)絡的，并仍將隨之而作相應的改變。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)學生考慮，拓寬學生的思路，使學生的科學方法得到訓練，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展，是否會減緩合成氨消費中對壓強的要求而減少設備制造的投資?等等。配合目前研究課題的簡介，教材編寫有“化學模擬生物固氮的閱讀材料，可讓學生閱讀，要求學生拓寬思路、設想甚至想象。教學設計例如第三節(jié) 合成氨條件的選擇教學目的知識目的：1.使學生理解如何應用化學反響速率和化學平衡原理，選擇合成氨的適宜條件。2.使學生理解應用化學原理選擇化工廠消費條件的思路和方法。才能目的：1. 教學時應以化學反響速率和化學平衡原理為主線，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)學生的歸納思維才能。2. 在運用理

7、論的過程中，可以進一步加深學生對所學理論的理解和進步知識的實際應用才能。情感目的：1.通過理解合成氨的全過程，可以激發(fā)學生愛科學、探究科學的熱情。2.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構(gòu)造嚴謹深化的科學美。教學過程學生按照自學提綱先自學約15分鐘，后老師集中講解25分鐘，穩(wěn)固訓練10分鐘。自學提綱：1.影響化學反響速率的因素有哪些?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.應用化學平衡原理，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，老師可組織學生認真的討論。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，對材料的強度和設備的制造要求也越高，勢必增大消費本錢，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工業(yè)消費，借以改善現(xiàn)有的并創(chuàng)造嶄新的化學工藝過程。三隨堂練習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生?？上葟慕榻B18世紀末到20世紀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步、動力、材料、設備等條件的改善嚴密相聯(lián)的，并將隨之而作出相應的改變。在討論合成氨的開展前景時，要求學生拓寬思路，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和訓練科學方法。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 解答時應注意聯(lián)絡實際。飲料在日常生活中相當普遍，其中含有一定量的化學物質(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)絡實際是素質(zhì)教育的要求，要求把所學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