2022年合成氨条件的选择－教学教案.docx

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1、2022年合成氨条件的选择教学教案教学目标学问目标使学生理解如何应用化学反应速率和化学平衡原理，选择合成氨的相宜条件；使学生了解应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法。实力目标培育学生对学问的理解实力，及理论联系实际的应用实力和分析问题、解决问题的实力。情感目标通过学生领悟理论学问对生产实践的指导作用，使学生树立理论和实践相结合的思想相识；并通过学问的运用培育学生的创新精神和科学方法。教学建议教材分析本节教材体现了化学反应速率和平衡移动原理等理论对工业生产实践的指导作用，同时在运用理论的过程中，也可进一步加深学生对所学理论的理解。教材分为两部分：第一部分主要是通过探讨引导学生运用化学反应速率

2、和化学平衡原理等学问，并考虑合成氨生产中动力、设备、材料等的实际状况，合理地选择合成氨的生产条件。其次部分是拓宽思路方面的内容，主要是探讨合成氨的发展前景。在第一部分内容中，教材针对合成氨的反应是一个放热的、气体总体积缩小的可逆反应，首先要求学生利用已学过的学问，探讨为使合成氨的化学反应速率增大所应实行的方法。在此基础上，又据试验数据探讨为提高平衡混合物中 的含量所应实行的方法。在两个探讨的基础上，教材又结合合成氨生产中动力、材料、设备、催化剂的活性等实际状况，较详细地分析了合成氨时压强、温度、催化剂等的选择状况。此外，还结合合成氨生产过程示意图，简洁提及浓度等条件对合成氨生产的影响，以及原料

3、的循环运用等问题，以使学生理解合成氨条件的选择应以提高综合经济效益为目的。其次部分教学在第一部分的基础上探讨合成氨的发展前景，拓宽学生的思路，主要目的不在于学问本身，而更多地应侧重于培育学生的创新精神和训练科学方法。教学建议 第一部分“合成氨条件的选择”的教学： 1提出问题：针对合成氨的反应，首先须要探讨如何在单位时间里提高 的产量，这是一个化学反应速率问题。2复习提问：浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率影响的结果。3组织探讨：为使合成氨的反应速率增大，应实行的方法。合成氨反应是可逆反应，在实际生产中，仅仅考虑单位时间里的产量问题（化学反应速率问题）还不行，还须要考虑如何最大限度地提高平衡

4、混合物中 的含量问题（化学平衡的移动问题）。针对合成氨的反应是一个放热的、气体总体积缩小的可逆反应，要求学生利用已学过的学问，探讨为最大限度地提高平衡混合物中 的含量所应实行的方法。4阅读图表试验数据印证理论：学生通过阅读表24的试验数据可知，应用平衡移动原理得出的结论与科学试验的结果是完全一样的，这会大大提高学生的学习爱好。5综合上面的探讨状况，同时综合考虑合成氨生产中动力、设备、材料等的实际状况，详细地探讨合成氨条件的选择问题。此外，要结合合成氨生产过程示意图，简洁提及浓度对合成氨生产的影响以及原料的循环运用等问题，以使学生理解合成氨条件的选择应以提高综合经济效益为目的。 老师可结合探讨过

5、程，让学生进行归纳。 压强温度催化剂浓度为增大合成氨的反应速度增大上升加入增加 、 的浓度为提高平衡混合物中 的含量增大降低 减小平衡混合物中 的浓度 试验生产中20Mpa50MPa500左右铁触煤（500左右时活性最大）使气态 变为液态 并刚好从平衡混合物中分别出去，刚好补充 和其次部分“合成氨工业发展前景”的教学1以史明理：从介绍18世纪末到20世纪初这100多年里合成氨工业的发展简况入手，以压强选择的改变为例，说明合成氨条件的选择是与科技进步、动力、材料、设备等条件的改善紧密相联系的，并仍将随之而作相应的变更。2目前探讨课题简介：结合简介，可向学生提出一些问题，启发学生思索，拓宽学生的思

6、路，使学生的科学方法得到训练，如探讨催化剂的目的是什么？新催化剂的研制胜利，使合成氨反应可在较低温度下进行，是否会减缓合成氨生产中对压强的要求而削减设备制造的投资？等等。协作目前探讨课题的简介，教材编写有“化学模拟生物固氮”的阅读材料，可让学生阅读，要求学生拓宽思路、设想甚至想象。教学设计示例第三节 合成氨条件的选择教学目标学问目标：1使学生理解如何应用化学反应速率和化学平衡原理，选择合成氨的相宜条件。2使学生了解应用化学原理选择化工厂生产条件的思路和方法。实力目标：1 教学时应以化学反应速率和化学平衡原理为主线，以合成氨学问为中心，结合工业上生产的实际状况，将学问串联、拓展、延长，培育学生的

7、归纳思维实力。2 在运用理论的过程中，可以进一步加深学生对所学理论的理解和提高学问的实际应用实力。情感目标：1通过了解合成氨的全过程，可以激发学生爱科学、探究科学的热忱。2通过合成氨前景的展望，激发学生学习爱好，使学生体会化学学科中逻辑结构严谨深刻的科学美。教学过程学生根据自学提纲先自学约15分钟，后老师集中讲解25分钟，巩固训练10分钟。自学提纲：1影响化学反应速率的因素有哪些？是如何影响的？2影响化学平衡的条件有哪些？是如何影响的？3应用化学平衡原理，分析反应： （正反应放热） 要制得更多的 ，可以采纳哪些措施？就以上3个问题，老师可组织学生仔细的探讨。然后，老师集中讲解。合成氨条件的选择

8、1体积 3体积 2体积（正反应放热）参看课本P49的表25。1压强。增大压强，有利于 的合成，但在实际市产中，压强不行能无限制的增大，因为压强越大，须要的动力越大，对材料的强度和设备的制造要求也越高，势必增大生产成本，降低综合经济效益。因此，受动力、材料、设备等条件的限制，目前我国合成氨厂一般采纳的压强是 。2温度。合成氨为放热反应，低温有利于氨的生成。但是温度越低，反应速率就慢，到达平衡所须要的时间越长，因而单位时间内产量低，这在工业生产中是很不经济的。综合考虑各种因素，在实际生产上，采纳500的温度，此时催化剂的活性最大。3催化剂。由于 分子特别稳定， 与 的化合非常困难，即使采纳了加热与高压的条件，合成氨的反应还是非常缓慢。为了加快化合反应速率，降低反应所须要的能量，合成氨工业普遍运用铁触媒作催化剂。在实际生产中，不断补充 、 （增大反应物浓度），实行快速冷却的方法（减小生成物浓度），使气态氨变成液氨后刚好从平衡混合物中分别出去，以促使化学平衡不断地向着生成 的方向移动。合成氨工业（一）合成氨工业1原理2生产过程简介（出示挂图或模型） （1）原料气的制备： 来自空气， 来自水中再通过 水除 ：得原料气 。（2） 的合成：见课本第50页图214。P