第一章合成氨教学设计课件

第一章合成氨教课方案课件第一章合成氨教课方案课件13/13第一章合成氨教课方案课件三、教课方案课题化学反应条件的优化——合成氨讲课人杨薇教课目标

知识与技术使学生理解如何应用化学反应速率和化学均衡原理，选择合成氨的适合条件。使学生认识应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法。过程与方法1.教课时应以化学反应速率和化学均衡原理为主线，以合成氨知识为中心，结合工业生产的实质状况，将知识串连、拓展、延长，培育学生的概括思想能力。在运用理论的过程中，能够进一步加深学生对所学理论的理解和提高知识的实质应用能力。感情态度与价值观经过认识合成氨的全过程，能够激发学生爱科学、研究科学的热忱。经过合成氨远景的展望，激发学生学习兴趣，使学生领会化学学科中逻辑构造谨慎深刻的科学美。要点难点教课方法教课器具教课过程新课引入

应用化学反应速率和化学均衡原理选择合成氨的适合条件讲解法、小组议论法电脑、白板教师活动预设学生活动预期【引入】自1784年发现氨气此后，人们向来在研究如何利用化学方法由N2和H2合成NH3，但直到1913年才建成了大型合成氨厂。合成氨的工业化生产经历了这样漫长的展开过程。今日我们来学习工业合成氨生产条件的选择。【板书】化学反应条件的优化——工回复：降低本钱，提高业合成氨产品产量和质量【过渡】此刻工厂合成氨气，应如何选择生产条件呢？议论后回复：选择生产【设问】利用化学反应速率和化学平条件的目的是加迅速衡挪动知识，从生产目的、选择的依率，提高产率。选择生据和原那么角度考虑这个问题，选择生产条件的依照为外界条产条件的目的是什么？选择生产条件件对化学反应速率和化的依照是什么？学均衡影响设计企图引入新课，激发兴趣。经过案例分析指出本节要点及学习方法，明确学生的学习方向判断合成氨反应能否自发进行

【沟通·商讨】合成氨反应是一个可逆反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已298K时，△H=-92.2kJ·mol-1S=-198.2J·K-1·mol-1请依据正反应的焓变和熵变剖析298K下合成氨反应可否自觉进行。

学生议论剖析反应特色：合成氨反应为放热、气态物质系数减少的可逆反应。H-T△S=-92.2kJ·mol-1-298K×

为议论合成氨适合生产条件做准备。使学生领会一般的研究思路：第一步是进行化学热力学剖析。先判断反应【活动研究】请同学们依据合成氨反应的特色，利用影响化学均衡挪动的要素，剖析什么条件有益于氨的合成？【板书】一、合成氨反应的限度

-198.2J·K-1·mol-1〕＜0298K时，合成氨反应是能够自觉进行的。学生议论回复：降低温度、增大压强有益于化学均衡向生成氨的方向挪动；N2、H2的体积比为1：3时均衡混淆物中氨的含量最高。

的方向，再利用均衡挪动合成氨反应的限度

【叙述】如图2-4-3所示，在不一样反应温度、压强下反应达均衡时，均衡混淆物中氨含量的测定结果与上述理论剖析结果一致。进一步研究发现，在必定的温度、压强下，反应物氮气、氢气的体积比为1：3时均衡混淆物中氨的含量最高。

学生观看图2-4-3进行原理剖析如剖析。何提高氨的产量。合成氨反应的速率

【过渡】在找寻最正确的生产条件时，除了考虑反应的限度时，还需要研究采纳哪些举措来提高化学反应速率。【板书】二、合成氨反应的速率【沟通·商讨】1、联合影响反应速率的要素，思虑什么条件能提高合成氨反应的速率？2、实验说明，在特定条件下，合成氨反应的速率与参加反应的物质的浓度的关系为v=kc(N2)c1.5(H2)c-1(NH3)请你依据关系式剖析：各物质的浓度对反应速率有哪些影响？能够采纳哪些举措来提高反应速率？

学生剖析回复：1、高升温度增大压强增大反应物浓度使用催化剂2、增大N2、H2浓度，将氨实时从混淆气中分离出去3、剖析下表所给的数据使用催化剂可使合成氨反应的速率提高上万亿倍。

让学生从整体上对影响化学反应速率的各样影响进行定性3、请你依据下表所给的数据剖析催化表2-4-1剖析。剂对合成氨反应速率的影响：联合生产实质选择合成氨的适合条件

【增补】除此以外，温度对合成氨反应的速率也有明显影响：温度越高，反应进行得越快。【板书】三、合成氨的适合条件【沟通·商讨】依据合成氨反应的特色，应分别采纳什么举措提高反应的均衡转变率和反应速率？请将你的建议填入下表。在合成氨生产中，抵达高转变率与高反应速率所需要的条件有时是互相矛盾的。由理论剖析再联合生产实质〔高压对设施材质、加工制造的要乞降所需能耗多少、温度对催化剂活性的影响等〕议论：⑴既然降低温度有益于均衡向生成氨的方向挪动，那么生产中能否温度越低越好？⑵既然增大压强既可提高反应速率，又可提高氨的产量，那么在合成氨工业中压强能否越大越好？【叙述】所以，选择合成氨的条件时，

学生议论后达成下表外界条使NH3生产使NH3生产件的多的快均衡剖析速率剖析压强高压高压温度低温高温催化剂无影响使用反应物增大增大浓度生成物减小减小浓度既不可以片面地追求高转变率，也不可以只追求高反应速率，应当找寻以较高的反应速率获取适合均衡转变率的反应条件。别的，还应当考虑原料的价钱、未转变的合成气的循环使用、反应热的综合利用等问题。【总结】合成氨的适合条件：选择铁做催化剂；反应温度在700K左右；依据反应器可使用的钢材质量及综合指标来选择压强，大概分为低压

复习、整理对于化学反应的方向、限度和速率的理论知识并查阅资料回复：⑴低温固然有益于均衡向生成氨的方向挪动，但低温时反应速率

经过沟通商讨使学生领会这是用理论解决实质老是的一个重要步骤，需要综合评论热力学与动力学的研究结果，还一定考虑实质工艺技术等各方面因〔77低，所以生产中温度不1×10Pa〕、中压〔2×10～３×是越低越好。考虑到催778Pa〕10Pa〕和高压〔×10～1×10化剂活性，应选择适合三种种类；n(N)：n(H)=1：2.8。22的温度。⑵固然增大压强既可提高反应速率，又可提高氨的产量，可是我们应当考虑到反应器械质及综合指标来选择压强，并不是是越大越好。

素。概括出合成氨生产的适合条件，指引思虑的方向，联合生产数据介绍合成氨实质生产条件，使学生在解决实质老是的过程中进一步加深对所学理论的理解。合成氨的生产流程

【板书】合成氨的生产流程111〕原料气的制备N2来自空气，H2来自水中CH4+H2O=CO+3H2CO+H2O=CO2+H2净化除去造气过程中夹带着的杂质，防备催化剂中毒。〔3〕合成氨【知识拓展】简单介绍我国合成氨工业的展开状况。

学生仔细听讲，观看课本合成氨工艺生产流程图。

加深学生对化工生产的了解。让学生认识我国合成氨工业展开历程，目前我国合成氨工业从生产能力和产量上都位居世界前列，对他们进行感情态度与价值观教育。【知识前沿】化学模拟生物固氮根瘤菌，生物固氨。常温常压下进行。学生听讲，思虑。本钱低、转变率高、效率高。模拟生物的功能，把生物的功能原理用于化学工业生产，借以改良现有的并创建崭新的化学工艺过程。

让学生认识科学前沿和科技展开动向。讲堂联合理论依照和生产实质，适合的合成氨条件为：小结铁催化剂，700K，依据反应器选择压强，n(N2)：n(H2)=1：【大屏幕】1、氨的合成反应，生产中采纳的适合条件是〔〕。A、低温、高压、适合的催化剂B、高温、常压C、尽可能高温、高压D、适合的温度、适合的高压、适合催学生思虑、回复讲堂化剂1、选D练习2、在合成氨工业中，为增添氨的日产量，以下变化过程中不可以使均衡向右2、选B挪动的是〔〕、不停将氨分离出来、使用催化剂、采纳5000C左右的温度、采纳2×107～5×107Pa的压强板书设计：4节化学反应条件的优化——工业合成氨一、合成氨反应的限度

学生剖析解答，进一步加深了本节课的理论和认识。有益于化学均衡向生成氨的方向挪动的影响要素：降低温度、增大压强、n(N2)：n(H2)=1：3二、合成氨反应的速率有益于加速生成氨速率的影响要素：高升温度、增大压强、使用催化剂、增大反应物浓度、减小生成物浓度。三、合成氨的适合条件联合生产实质，适合的合成氨条件为：铁催化剂，700K，依据反应器选择压强，n(N2)：n(H2)=1：课后反省：本节课的教课环节的设计较为合理，教课方法较为适合，讲堂互动成效较好，三维目标根本落实，但也有所失。本节课为学生供给了对于合成氨反应的热力学、动力学实验数据，学生就合成氨反应的热力学、动力学识题分别进行议论得出相应结论。“沟通商讨〞的环节学生进行得较为充分，不单使学生认识如何应用化学反应速率和化学均衡原理剖析合成氨的适合条件，也使学生认识应用化学反应原理剖析化工生产条件的思路和方法。在理论剖析根基上，联合生产实质选择合成氨的适合条件，指引学生综合考虑合成氨生产中动力、设施、资料生产效率等要素，使学生认识化学反应原理在工业生产中的重要作用，提高学生对化学反应的价值认识，进而欣赏化学科学对个人生活和社会展开的奉献。此环节中也有没有办理好的地方。合成氨适合条件的选择是一个综合性很强的问题，应指引和指导学生在讲堂长进行充分、有效的议论。但可能学生在课前没进行充分的预习和准备工作，讲堂上，学生没有足够