《化工生產(chǎn)能否做到又快又多》設(shè)計(jì)2

《化工生產(chǎn)能否做到又快又多》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能目標(biāo)工業(yè)生產(chǎn)上（合成氨、制硫酸）反應(yīng)條件的選擇依據(jù)（B）2、過程與方法目標(biāo)（1）通過制硫酸、合成氨工業(yè)生產(chǎn)的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)化學(xué)原理在化工生產(chǎn)中的重要應(yīng)用。（2）通過制硫酸、合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力、設(shè)備等條件的討論，認(rèn)識(shí)工業(yè)生產(chǎn)上反應(yīng)條件的選擇依據(jù)。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)感悟化學(xué)原理對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用，并懂得一定的辯證思維和邏輯思維。二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)1、重點(diǎn)硫酸工業(yè)生產(chǎn)過程；選擇合成氨適宜的生產(chǎn)條件2、難點(diǎn)選擇合成氨適宜的生產(chǎn)條件課時(shí)安排1課時(shí)四、教學(xué)用品多媒體、實(shí)物投影儀五、教學(xué)流程引入課題引入課題學(xué)生活動(dòng)1閱讀思考師生互動(dòng)1分析數(shù)據(jù)學(xué)生活動(dòng)2尋找規(guī)律歸納小結(jié)1歸納小結(jié)2小結(jié)介紹哈伯的故事師生互動(dòng)2分析數(shù)據(jù)學(xué)生活動(dòng)5思考問題學(xué)生活動(dòng)3分析反應(yīng)特點(diǎn)學(xué)生活動(dòng)4匯報(bào)結(jié)果2、流程說明引入課題：展現(xiàn)課題，明確化工生產(chǎn)所要關(guān)注的問題。學(xué)生活動(dòng)1：閱讀課本62頁(yè)相關(guān)內(nèi)容。引出硫酸工業(yè)生產(chǎn)原理。應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析提高二氧化硫轉(zhuǎn)化率的可能途徑。師生互動(dòng)1：共同分析表1。表1轉(zhuǎn)化率(％)溫度壓強(qiáng)（×101kpa）15102550100400℃450℃500℃550℃學(xué)生活動(dòng)4：學(xué)生匯報(bào)（表2）。表2使氨生產(chǎn)得快（從化學(xué)反應(yīng)速率分析）使氨生成得多（從化學(xué)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(qiáng)高壓高壓溫度高溫低溫催化劑使用不影響師生互動(dòng)2：共同分析教材64頁(yè)“資料庫(kù)”，通過數(shù)據(jù)分析理解合成氨中溫度選擇的因素。歸納小結(jié)2：表3——合成氨中理論和實(shí)際生產(chǎn)條件的對(duì)比。表3理論和實(shí)際生產(chǎn)條件的對(duì)比濃度壓強(qiáng)溫度催化劑理論生產(chǎn)為增大合成氨的反應(yīng)速率增加N2、H2的濃度增大升高加入為提高平衡混合物中NH3的含量減小平衡混合物中NH3的濃度增大降低實(shí)際生產(chǎn)使氣態(tài)NH3變?yōu)橐簯B(tài)NH3，從平衡混合物中分離出去，并及時(shí)補(bǔ)充N2、H2。20MPa～50MPa500℃左右鐵觸媒（500℃左右時(shí)活性最大）六、教學(xué)案例1、教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖工業(yè)制硫酸[問題情景]我們已學(xué)習(xí)了有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡等知識(shí)，那它們?cè)诨どa(chǎn)實(shí)踐中又有怎樣的應(yīng)用呢？[思考]展現(xiàn)標(biāo)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？[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(shí)現(xiàn)這兩者對(duì)立統(tǒng)一的？下面我們選擇兩種常見的化工生產(chǎn)來加以討論。[閱讀]指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本62頁(yè)相關(guān)內(nèi)容。[思考討論]=1\*GB3①哪些物質(zhì)可作為制取二氧化硫的原料？哪種原料最好？并簡(jiǎn)述理由。=2\*GB3②為什么我國(guó)目前仍然采用硫鐵礦作為制取二氧化硫的原料？=3\*GB3③若用硫鐵礦為原料制取硫酸，寫出每一步的化學(xué)方程式，并標(biāo)出化學(xué)方程式中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。[教師歸納]從上述問題中我們得出硫酸工業(yè)制法的主要流程。由于二氧化硫的轉(zhuǎn)化是在催化劑表面接觸反應(yīng)，故名“接觸法”。[思考討論]=1\*GB3①為什么要將礦石粉碎成很細(xì)的粉末？=2\*GB3②仔細(xì)分析沸騰爐的結(jié)構(gòu)，說明它是怎樣使反應(yīng)物充分接觸的？③在二氧化硫的轉(zhuǎn)化反應(yīng)中，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析提高二氧化硫轉(zhuǎn)化率的可能途徑。[師生互動(dòng)]教師展示表1，然后師生共同分析數(shù)據(jù)，明確實(shí)際化工生產(chǎn)條件選擇的依據(jù)。[師生小結(jié)]由此可見，化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡移動(dòng)原理，是化工生產(chǎn)中選擇適宜反應(yīng)條件的重要依據(jù)。學(xué)生回答：速率和產(chǎn)量。學(xué)生閱讀、討論。學(xué)生歸納出：制取二氧化硫可選用硫磺、硫鐵礦等為原料。用硫磺更好，工藝要求較簡(jiǎn)單。學(xué)生回答：這是因?yàn)槲覈?guó)硫磺資源不如硫鐵礦充足，而且在可作為制取二氧化硫的其他原料中硫鐵礦的含硫量較高。學(xué)生書寫、練習(xí)。學(xué)生回答：增大反應(yīng)面積，加快化學(xué)反應(yīng)速率。學(xué)生回答：高壓、低溫。分析數(shù)據(jù)，尋找規(guī)律。直接切入主題，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。讓學(xué)生明確化工生產(chǎn)所要關(guān)注的問題，為下面學(xué)習(xí)做好鋪墊。培養(yǎng)學(xué)生閱讀能力培養(yǎng)學(xué)生分析、評(píng)價(jià)問題的能力。通過師生互動(dòng)、討論，逐步引出工業(yè)制硫酸的原理。培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題能力。激發(fā)認(rèn)知沖突，樹立全盤考慮問題的意識(shí)。再次明確化工生產(chǎn)所要關(guān)注的問題。合成氨的適宜條件[思考]工業(yè)上通過什么途徑獲取氨氣？[教師介紹]合成氨的重要意義。[思考]如何選擇合成氨的適宜條件？①合成氨的反應(yīng)有什么特點(diǎn)？（教師指導(dǎo)學(xué)生分析、總結(jié)。）②如果我們是企業(yè)家，要提高合成氨的經(jīng)濟(jì)效益應(yīng)采取什么措施？教師對(duì)學(xué)生提出的見解進(jìn)行評(píng)價(jià)。[思考]①怎樣改變條件加快合成氨的反應(yīng)速率？②怎樣改變條件能提高氨在平衡混合物中的百分含量？投影：討論結(jié)果思考：①既然增大壓強(qiáng)可提高反應(yīng)速率，又可提高氨的產(chǎn)量，那么在合成氨工業(yè)中壓強(qiáng)是否越大越好呢？②顯然，從化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡兩個(gè)方面考慮，對(duì)壓強(qiáng)要求是一致的，而對(duì)溫度的要求是矛盾的。怎樣解決這個(gè)矛盾？師生互動(dòng)：師生共同分析教材64頁(yè)資料庫(kù)，通過數(shù)據(jù)分析理解合成氨中溫度選擇的因素。[投影]表3。[小結(jié)]我們除了從反應(yīng)原理方面分析外，還要從材料和設(shè)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(jié)]無論硫酸的生產(chǎn)還是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(duì)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡影響的一致性，又要注意其矛盾性，同時(shí)兼顧催化劑的活性對(duì)溫度的限制。也就是理論要聯(lián)系實(shí)際.[拓展延伸]同學(xué)們，請(qǐng)?jiān)谡n后查閱資料，了解合成氨的過去、現(xiàn)在和未來，我們將在拓展型課上交流學(xué)習(xí)心得。學(xué)生閱讀并寫出合成氨的化學(xué)方程式。學(xué)生思考并嘗試回答，合成氨反應(yīng)的特點(diǎn)：可逆反應(yīng)；正反應(yīng)為氣體體積縮??；正反應(yīng)為放熱反應(yīng)等。學(xué)生認(rèn)為：根據(jù)合成氨的特點(diǎn)，應(yīng)從化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡兩個(gè)角度來分析，要充分考慮經(jīng)濟(jì)效益問題。一要使反應(yīng)進(jìn)行得更快，二要使產(chǎn)品的產(chǎn)量更多。學(xué)生討論。匯報(bào)討論結(jié)果（表2）。學(xué)生回答：需要考慮設(shè)備的承壓能力。分析數(shù)據(jù)。完成65頁(yè)思考與討論明確合成氨工業(yè)的重要性。在討論中進(jìn)一步鞏固知識(shí)。轉(zhuǎn)換角色，激發(fā)興趣。深化對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。引起矛盾，解決實(shí)際問題。明確合成氨工業(yè)條件選擇依據(jù)。引發(fā)學(xué)生對(duì)人類生存問題的關(guān)注。2、主要板書§§化工生產(chǎn)能否做到又快又多一、工業(yè)制硫酸4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2（沸騰爐）2SO