《化学反应条件的优化—工业合成氨》说课课件.pptVIP

课程分析 合成氨工业对化学工业 国防工业和我国实现农业现代化具有重要意义 本章内容分为三部分 第一部分内容是化学反应的方向和限度 第二部分内容是化学反应速率的知识 这部分是对前两部分的综合用 学情分析 学生通过对前两节的学习 已经掌握了温度 浓度等外界条件对化学平衡的影响和影响化学反应速率的因素 具有了相应的知识基础 但综合考虑问题的意识还没有形成 需要在教学的过程中加以引导和培养 教学目标 知识与技能 合成氨的适宜条件 生产条件选择的一般思路和方法 情感态度与价值观 认识化学反应原理在工业生产中的重要作用 提升学生对化学反应的价值的认识 重难点 合成氨条件的优化 教法与学法 依据新课程理念和教学内容特点 以学生为主体 采取学案导学与启发式教学相结合 倡导学生能够从问题和任务出发 组织和引导学生通过自主学习 交流研讨 合作探究等活动 以获取知识和技能 发展能力 培养情感体验 设计思路 由教学实际需要和学生已有的知识储备 将本节课设置为两个探究点探究点一 合成氨的生产条件探究点二 合成氨条件的优化三个认知层次一 创设情境激发学习兴趣二 自主学习与合作探究 分析问题本质三 迁移应用 课堂达标练习 教学流程及时间安排 创设情境激发学习兴趣 自主学习 合成氨的生产条件 合作探究 合成氨条件的优化 课堂小结 生产条件选择的思路和方法 迁移应用 课堂达标练习 3分钟 10分钟 20分钟 5分钟 7分钟 用空气制造面包的人 19世纪以前 一些有远见的化学家指出 考虑到将来的粮食问题 为了使子孙后代免于饥饿 我们必须寄希望于科学家能实现大气固氮 因此将空气中丰富的氮固定下来并转化为可被利用的形式 在20世纪初成为一项受到众多科学家注目和关切的重大课题 德国化学家哈伯就是从事合成氨的工艺条件试验和理论研究的化学家之一 他终于在1913年实现了合成氨的工业生产 满足了20世纪人口由30亿增至60亿对粮食的需求 因此人们赞扬哈伯是 用空气制造面包的圣人 一 创设情境 激发兴趣 明确研究思路 假如你是一个工厂的厂长 对工业生产你主要应考虑哪些问题 经济效益和社会效益 增大化学反应速率 单位时间内产率高 增大化学反应限度 原料的利用率高 另外还要考虑生产中的消耗能源 原料来源 设备条件 环境保护等因素 提高综合经济效益 原理探讨 实际论证 单位时间里提高合成氨的产量 从化学反应的速率考虑 提高平衡混合物中氨的含量 从化学平衡的移动考虑 从生产成本 动力 材料 设备等对上述理论探讨进一步论证 以得出合理的结论 分析 合成氨的反应特点 可逆 放热 减小 二 自主学习与合作探究 分析问题本质 自主学习 合成氨的生产条件1 观察合成氨反应思考以下问题 N2 g 3H2 g 2NH3 g 已知298K时 H 92 2kJ mol 1 S 198 2J K 1 mol 1 1 请根据正反应的焓变和熵变分析298K下合成氨反应能否自发进行 2 请利用化学平衡移动移动的知识分析什么条件有利于2 请同学们阅读课本66页交流研讨 思考以下问题 1 你认为可以通过控制那些反应条件来提高合成氨反应的速率 2 实验研究表明 在特定条件下 合成氨反应的速率和参与反应的物质的浓度的关系式为 kc N2 c1 5 H2 c 1 NH3 各物质的浓度对反应速率有哪些影响 可以采取哪些措施来提高反应速率 3 请你根据表2 4 1所给的数据分析催化剂对合成氨反应速率的影响 高压 高压 高温 低温 使用 不影响 合成氨的生产条件 合作探究 合成氨条件的优化交流 研讨1请尝试为合成氨选择合适的条件2在确定合成氨的适宜条件的过程中遇到了哪些问题 是怎样解决的 3为了提高合成氨生产能力 还可以在哪些方面进一步改进 合作探究 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 压强怎么定 2既然降低温度有利于平衡向生成氨的方向移动 那么生产中是否温度越低越好 3催化剂对化学平衡的移动没有影响 在合成氨工业中要不要使用催化剂 为什么 温度怎么选择 要不要用催化剂 铁触媒催化能力 图表1 图表2 1 压强怎么选 根据反应器可使用的钢材质量及综合指标来选择压强 实际生产中压强一般选择在200 500大气压之间 2 温度怎么选择 实际生产中温度一般选择在700K左右 主要考虑催化剂的活性 3 用不用催化剂 实际生产中选用铁为主体的多成分催化剂 铁触媒 它在700K时活性最高 4 浓度怎么确定 适当提高廉价反应物的浓度 原料循环利用 提高原料的利用率 精讲点拨 工业生产条件的选择 工业合成氨的适宜条件 1能使合成氨反应进行程度增大的方法是 A升高温度B降低压强C使用催化剂D及时分离出氨气 2在合成氨工业中 为增加NH3的日产量 下列变化过程不能使平衡向右移动的是 A将NH3分离出来B使用催化剂C700K左右的高温D2 107 5 107Pa的压强 三 迁移应用 课堂达标练习 4合成氨所需的H2可由煤和水蒸气反应而制得 其中一步的反应为 CO g H2O g CO2 g H2 g 正反应放热 下列措施中 能提高CO转化率的是 A增大压强B降低温度C增大水蒸气浓度D增大CO浓度 3在合成氨时 可以提高H2转化率的措施是 A延长反应时间B充入过量H2C充入过量N2D升高温度 1 应选用的温度是 应采