2022年化学2..4《化学反应条件的优化——工业合成氨》.docx
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1、精品学习资源学问与技能:第 4 节 化学反应条件的优化工业合成氨欢迎下载精品学习资源.明白如何应用化学反应速率和化学平稳原理分析合成氨的相宜条件;.明白应用化学反应原理分析化工生产条件的思路和方法,体验实际生产条件的挑选与理论分析的差异; 通过对合成氨相宜条件的分析,熟悉化学反应速率和化学平稳的掌握在工业生产中的重要作用;过程与方法:在化学反应的方向、限度、速率等理论为指导的基础上带领同学挑选相宜的反应条件,引导同学考虑合成氨生产中动力、设备、材料生产效率等因素,查找工业合成氨生产的正确条件;qGQWFBh4Uy 情感态度与价值观:熟悉化学反应原理在工业生产中的重要作用,提升同学对化学反应的价
2、值的熟悉,从而称赞化学科学对个人生活和社会进展的奉献;qGQWFBh4Uy教学重难点: 应用化学反应速率和化学平稳原理挑选合成氨的相宜条件;课型: 新课课时支配: 课时教学过程:【提问】影响化学反应速率和化学平稳的重要因素有哪些?【同学】回答【留意】催化剂只能转变化学反应速率,不能转变化学平稳状态;【老师】今日这节课我们就看看如何利用化学反应的有关学问将一个化学反应实现工业化,我们以工业合成氨为例;第一我们看看合成氨的有关背景; qGQWFBh4Uy【投影】展现弗里茨 哈伯的图像【投影】 弗里茨 哈伯与合成氨合成氨从第一次试验室研制到工业化投产经受了约150 年的时间;德国科学家哈伯在 10
3、年的时间内进行了很多次的探究,单是查找高效稳固的催化剂, 2 年间他们就进行了多达 6500 次试验,测试了 2500 种不同的配方,最终选定了一种合适的催化剂,使合成氨的设想在 1913 年成为工业现实;鉴于合成氨工业的实现,瑞典皇欢迎下载精品学习资源家科学院于 1918 年向哈伯颁发了诺贝尔化学奖;qGQWFBh4Uy【投影并讲解】欢迎下载精品学习资源qGQWFBh4Uy化学反应合成氨反欢迎下载精品学习资源【沟通 研讨】 P65化学适1合成氨反应是一个可逆反应 : N2g+3H2g2NH3g欢迎下载精品学习资源化 学 热已知 298K 时: H= -92.2KJmol 1, S = -19
4、8.2J Kmol欢迎下载精品学习资源1qGQWFBh4Uy宜工怎样能促的艺欢迎下载精品学习资源请根化据学正反应的焓变和熵变分析298K 下合合成氨反应能否自欢迎下载精品学习资源发进行?使化学反成流欢迎下载精品学习资源298K 下合成氨反应的平稳常数 K 为 4.1氨 162【同学】假设 H 和S不随温怎度样变化能,提算得T + 3H2g2NH3g H -92.2kJ/mo质l 、1 体积3体积2体 积【同学】 可逆反应 熵减小的反应 正反应气态物质系数减小 正反应是放热反应【板书】第四节化学反应条件的优化工业合成氨一、合成氨反应的限度【沟通 研讨】请利用化学平稳移动的学问分析什么条件有利于氨
5、的合成; P65【投影】qGQWFBh4Uy欢迎下载精品学习资源NH3 0.60.50.40.30.【 学 生 回 答 】降低 温度、 增大 压强有利于化学平稳向生成氨的方向移动, N2、H2 体积比为 1: 3 时平 衡 混 合 物 中 氨 的 含 量 最 高 ;qGQWFBh4Uy【板书】二、合成氨反应的速率【沟通 研讨】 P66欢迎下载精品学习资源速率?1、你认为可以通1:过1控1制:那2 些1:反3应1:条件4 1来:提5高1n:合N6成2氨:n反应的2、试验争论说明,在特定条件下,合成氨反应的速率与反应的物质的浓度的关系为 :=CN2C1. 5H2C1NH3 , 请你依据关系式分析:
6、各物欢迎下载精品学习资源的影响:化剂对合成氨反应速率的影响【同学回答】质的浓度对反应速率有哪些影响?可以实行哪些措施来提高反应速率? qGQWFBh4Uy3、请你依据下表所给的数据分析催化剂对合成氨反应速率催条件 E /KJ/molk催/k 无无催化剂3353.4 12700k使用 Fe催化剂1671. 上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,将氨准时从混合气中分别出去3. 使用催化剂可使合成氨反应的速率提高上万亿倍;欢迎下载精品学习资源【板书】三、 合成氨的相宜条件【投影】 合成氨的相宜条件的挑选外界条件速率分析平稳分析压强高压高压温度高温低温催化剂使用无影响反
7、应物的浓度增大浓度增大浓度使 NH3 生产得快使 NH3 生产得多欢迎下载精品学习资源生成物氨的浓度【沟通研讨】减小浓度减小浓度欢迎下载精品学习资源研讨的内容研讨的问题研讨的结构欢迎下载精品学习资源1、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是否越大越好?2、既然降低温度有利于平稳向生成氨的方向移动,那么生产中是否温度越低越好压强怎么定?温度怎么挑选?欢迎下载精品学习资源3 、催化剂对化学平稳的移动没有影要不要用欢迎下载精品学习资源响, 在合成氨工业中要不要使用催化剂,为什么?【分析】 1、压强怎么选?催化剂?欢迎下载精品学习资源 合成氨反应是气态物质系数减小的
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