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合成氨工業(yè)教案 教學(xué)目標(biāo)知識(shí)技能：初步認(rèn)識(shí)合成氨的化學(xué)原理；了解應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理來(lái)選擇適宜的化工生產(chǎn)條件的一般原則；了解合成氨生產(chǎn)的主要流程。能力培養(yǎng)：思維能力，自學(xué)能力?？茖W(xué)思想：滲透辯證唯物主義觀點(diǎn)；關(guān)心環(huán)境、能源?？茖W(xué)品質(zhì)：進(jìn)行愛國(guó)主義教育，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)取、創(chuàng)新的優(yōu)良品質(zhì)。科學(xué)方法：資料和事實(shí)的處理，科學(xué)抽象。重點(diǎn)、難點(diǎn) 合成氨工業(yè)生產(chǎn)適宜條件的選擇。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖 【設(shè)問(wèn)】假如某位同學(xué)是一個(gè)工廠的廠長(zhǎng)，對(duì)暢銷產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、成本有何要求？回答：降低成本，提高產(chǎn)量和質(zhì)量。引入新課，激發(fā)興趣?！疽搿楷F(xiàn)在工廠合成氨氣，應(yīng)怎樣選擇生產(chǎn)條件呢？【板書】適宜化工生產(chǎn)條件的選擇【設(shè)問(wèn)】利用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡知識(shí)，從生產(chǎn)目的、選擇的依據(jù)和原則角度考慮這個(gè)問(wèn)題。首先選擇生產(chǎn)條件的目的是什么？討論后回答：加快速率，提高產(chǎn)率。通過(guò)實(shí)例分析指出本節(jié)重點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法?！驹u(píng)價(jià)】回答非常正確，請(qǐng)坐?！景鍟磕康模罕M可能加快反應(yīng)速率和提高反應(yīng)進(jìn)行的程度?！驹O(shè)問(wèn)】選擇生產(chǎn)條件的依據(jù)是什么？【評(píng)價(jià)并板書】依據(jù)：外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡影響的規(guī)律。思考，回答：外界條件對(duì)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響。培養(yǎng)思維的有序性。【提問(wèn)】請(qǐng)寫出合成氨的化學(xué)方程式，并分析該反應(yīng)特點(diǎn)。書寫化學(xué)方程式：N2+3H2 2NH3+Q。分析反應(yīng)特點(diǎn)：氨的合成是放熱的氣體體積縮小的可逆反應(yīng)為討論合成氨適宜生產(chǎn)條件作準(zhǔn)備。教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖 【評(píng)價(jià)并板書】N23H22 NH392.4kJ。合成氨反應(yīng)的特點(diǎn)：放熱的、氣體體積縮小的可逆反應(yīng)。【投影】課堂練習(xí)請(qǐng)完成下表。已知：化學(xué)反應(yīng)N23H2 2NH392.4kJ理解并完成下表：從化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡兩個(gè)方面來(lái)分析，提高分析問(wèn)題的能力。【指導(dǎo)閱讀】要求學(xué)生利用課本第16頁(yè)表1-1，檢查自己的判斷是否正確，體會(huì)理論對(duì)實(shí)際的指導(dǎo)作用。參看表11，檢查自己的判斷是否正確。培養(yǎng)科學(xué)方法（資料的處理）?！驹O(shè)問(wèn)】根據(jù)合成氨反應(yīng)特點(diǎn)，我們應(yīng)該選擇什么樣的生產(chǎn)條件？【指導(dǎo)閱讀】自學(xué)課本第1617頁(yè)后回答?！驹u(píng)價(jià)并板書】適宜條件：500，鐵觸媒，21075107Pa；【補(bǔ)充板書】循環(huán)操作過(guò)程（且N2與H2濃度比為13）自學(xué)課本第1617頁(yè)。小結(jié)適宜條件是500，鐵觸媒；21075107Pa。理解并筆記。培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，概括能力?！驹O(shè)問(wèn)】選擇適宜生產(chǎn)條件的原則是什么？【評(píng)價(jià)并板書】選擇適宜生產(chǎn)條件的原則【投影】選擇適宜生產(chǎn)條件的原則：（1）既要注意外界條件對(duì)二者影響一致性，又要注意對(duì)二者影響的矛盾性。（2）既要注意溫度、催化劑對(duì)速率影響的一致性，又要注意催化劑的活性對(duì)溫度的限制。（3）既要注意理論上的需要，又要注意實(shí)際可能性。討論出：注意濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等對(duì)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的共同影響。理解并筆記。激勵(lì)探究精神。對(duì)學(xué)生滲透矛盾存在的普遍性的哲學(xué)觀點(diǎn)。教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖 【課堂練習(xí)】根據(jù)反應(yīng)：2SO2O2 2SO3Q進(jìn)一步討論選擇適宜的生產(chǎn)條件?！驹u(píng)價(jià)】回答部分正確，實(shí)際生產(chǎn)條件是：常壓，400500，V2O5催化劑并使用過(guò)量的空氣?！局v解】（1）從化學(xué)平衡角度強(qiáng)調(diào)SO2的氧化反應(yīng)中，使用過(guò)量空氣的好處；從成本角度簡(jiǎn)要說(shuō)明合成氨工業(yè)中不使一種反應(yīng)物過(guò)量的原因。（2）從尊重科學(xué)實(shí)驗(yàn)的角度強(qiáng)調(diào)SO2的氧化反應(yīng)采用常壓反應(yīng)原因；而在合成氨時(shí)采取加壓的方法。討論出適宜的生產(chǎn)條件：適當(dāng)溫度，適當(dāng)高壓，催化劑。傾聽與思考，理解并記憶。運(yùn)用原則分析實(shí)際生產(chǎn)，培養(yǎng)知識(shí)遷移運(yùn)用能力?！疽搿课覀兎治隽诉m宜的生產(chǎn)條件，那么合成氨工業(yè)的主要流程怎樣呢？【板書】二、合成氨工業(yè)簡(jiǎn)述【講述】為了使大家對(duì)合成氨工業(yè)的主要流程有一個(gè)概括和直觀的了解，先請(qǐng)同學(xué)們看下列圖示：【投影】【指導(dǎo)閱讀】請(qǐng)同學(xué)們參考課本第1718頁(yè)自己設(shè)計(jì)從空氣、水和煤來(lái)獲得N2和H2的方法?？赐队?，理解并記憶。閱讀課本，討論并歸納出從空氣、水和煤來(lái)獲得N2和H2的方法。引入下面的知識(shí)。復(fù)習(xí)舊知識(shí)，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。【評(píng)價(jià)并板書】要求學(xué)生寫出有關(guān)化學(xué)方程式。【指導(dǎo)閱讀】請(qǐng)自學(xué)課本第1821頁(yè)，了解合成氨工業(yè)的主要流程?！咎釂?wèn)】請(qǐng)學(xué)生介紹我國(guó)合成氨工業(yè)的情況。寫有關(guān)化學(xué)方程式：C（固）+H2O（氣） CO（氣）+H2（氣）CO（氣）+H2O（氣） CO2（氣）+H2（氣）閱讀課本。介紹我國(guó)解放后合成氨工業(yè)的變化和發(fā)展情況。（附2）化學(xué)用語(yǔ)的書寫訓(xùn)練。培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力。進(jìn)行愛國(guó)主義教育。教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖 【提問(wèn)】請(qǐng)學(xué)生小結(jié)本節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容。給予適當(dāng)評(píng)價(jià)，并補(bǔ)充或強(qiáng)調(diào)某些內(nèi)容。小結(jié)：本節(jié)重點(diǎn)是適宜化工生產(chǎn)條件的選擇。提高學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力和概括歸納能力。【作業(yè)】課本第22頁(yè)2，4題。 【隨堂檢測(cè)】1在合成氨工業(yè)中，為增加NH3的日產(chǎn)量，下列變化過(guò)程不能使平衡向右移動(dòng)的是（ ）。（A）不斷將NH3分離出來(lái)（B）使用催化劑（C）采用500左右的高溫（D）采用21075107Pa的壓強(qiáng)2接觸法制硫酸時(shí)，SO2催化氧化適宜的溫度是500，其理由是（1）_；（2）_；（3）_。此反應(yīng)是氣體體積縮小的反應(yīng)，但工業(yè)生產(chǎn)中并未采用加壓措施的原因是_，為提高SO2的轉(zhuǎn)化率，工業(yè)生產(chǎn)上常使用的方法是_。3工業(yè)上用以合成氨的原料之一氫氣，有一種來(lái)源是取自石油氣。有人設(shè)計(jì)了以下反應(yīng)途徑，假設(shè)反應(yīng)都能進(jìn)行，你認(rèn)為最合理的是（ ）。檢測(cè)目標(biāo)完成情況。題1考查內(nèi)容是邏輯思維能力。題2考查內(nèi)容是思維的靈活性和深刻性。題3考查內(nèi)容是思維的廣闊性和綜合性。附1：隨堂檢測(cè)答案1解析：因催化劑不影響化學(xué)平衡，合成氨是放熱反應(yīng)，降溫有利于平衡向生成氨的方向移動(dòng)。答案：（B）、（C）2（1）加快反應(yīng)速率（2）提高催化劑活性（3）溫度過(guò)高不利于SO3生成常壓下SO2轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高通入過(guò)量空氣3解析：注意本題反應(yīng)方程式未配平，而工業(yè)生產(chǎn)要求成本低、原料利用率高、反應(yīng)條件相對(duì)比較溫和。答案：（C）附2：我國(guó)合成氨工業(yè)的發(fā)展情況：解放前我國(guó)只有兩家規(guī)模不大的合成氨廠，解放后合成氨工業(yè)有了迅速發(fā)展。1949年全國(guó)氮肥產(chǎn)量?jī)H0.6萬(wàn)噸，而1982年達(dá)到10