每個(gè)人都曾試圖在平淡的學(xué)習(xí)、工作和生活中寫(xiě)一篇文章。寫(xiě)作是培養(yǎng)人的觀察,、聯(lián)想,、想象、思維和記憶的重要手段,。寫(xiě)范文的時(shí)候需要注意什么呢,?有哪些格式需要注意呢?下面是小編幫大家整理的優(yōu)質(zhì)范文,僅供參考,,大家一起來(lái)看看吧,。
合成氨條件的選擇原則篇一
知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生理解如何應(yīng)用反應(yīng)速率和平衡原理,選擇合成氨的適宜條件,;使學(xué)生了解應(yīng)用原理選擇化工生產(chǎn)條件的思路和方法,。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,及理論聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用能力和分析問(wèn)題,、解決問(wèn)題的能力,。
情感目標(biāo)
通過(guò)學(xué)生領(lǐng)悟理論知識(shí)對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用,使學(xué)生樹(shù)立理論和實(shí)踐相結(jié)合的思想認(rèn)識(shí),;并通過(guò)知識(shí)的運(yùn)用培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科學(xué)方法,。
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)教材體現(xiàn)了反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)原理等理論對(duì)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用,同時(shí)在運(yùn)用理論的過(guò)程中,,也可進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解,。
教材分為兩部分:第一部分主要是通過(guò)討論引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用反應(yīng)速率和平衡原理等知識(shí),并考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力,、設(shè)備,、材料等的實(shí)際情況,合理地選擇合成氨的生產(chǎn)條件,。第二部分是拓寬思路方面的內(nèi)容,,主要是探討合成氨的發(fā)展前景。
在第一部分內(nèi)容中,,教材針對(duì)合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱的,、氣體總體積縮小的可逆反應(yīng),首先要求學(xué)生利用已學(xué)過(guò)的知識(shí),,討論為使合成氨的反應(yīng)速率增大所應(yīng)采取的方法,。在此基礎(chǔ)上,又據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)討論為提高平衡混合物中? 的含量所應(yīng)采取的方法,。在兩個(gè)討論的基礎(chǔ)上,,教材又結(jié)合合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力、材料,、設(shè)備,、催化劑的活性等實(shí)際情況,較具體地分析了合成氨時(shí)壓強(qiáng),、溫度,、催化劑等的選擇情況。此外,,還結(jié)合合成氨生產(chǎn)過(guò)程示意圖,,簡(jiǎn)單提及濃度等條件對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響,,以及原料的循環(huán)使用等問(wèn)題,以使學(xué)生理解應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的,。
第二部分教學(xué)在第一部分的基礎(chǔ)上討論合成氨的發(fā)展前景,,拓寬學(xué)生的思路,主要目的不在于知識(shí)本身,,而更多地應(yīng)側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和訓(xùn)練科學(xué)方法,。
教學(xué)建議
第一部分的教學(xué):
1.提出問(wèn)題:針對(duì)合成氨的反應(yīng),首先需要研究如何在單位時(shí)間里提高? 的產(chǎn)量,,這是一個(gè)反應(yīng)速率問(wèn)題,。
2.復(fù)習(xí)提問(wèn):濃度、壓強(qiáng),、溫度,、催化劑對(duì)反應(yīng)速率影響的結(jié)果。
3.組織討論:
①為使合成氨的反應(yīng)速率增大,,應(yīng)采取的方法,。
②合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng),在實(shí)際生產(chǎn)中,,僅僅考慮單位時(shí)間里的產(chǎn)量問(wèn)題(反應(yīng)速率問(wèn)題)還不行,,還需要考慮如何最大限度地提高平衡混合物中? 的含量問(wèn)題(平衡的移動(dòng)問(wèn)題)。
③針對(duì)合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱的,、氣體總體積縮小的可逆反應(yīng),,要求學(xué)生利用已學(xué)過(guò)的知識(shí),討論為最大限度地提高平衡混合物中? 的含量所應(yīng)采取的方法,。
4.閱讀圖表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)印證理論:學(xué)生通過(guò)閱讀表2-4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,,應(yīng)用平衡移動(dòng)原理得出的結(jié)論與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是完全一致的,這會(huì)大大提高學(xué)生的興趣,。
5.綜合上面的討論情況,,同時(shí)綜合考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力、設(shè)備,、材料等的實(shí)際情況,,具體地研究問(wèn)題。此外,,要結(jié)合合成氨生產(chǎn)過(guò)程示意圖,,簡(jiǎn)單提及濃度對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響以及原料的循環(huán)使用等問(wèn)題,以使學(xué)生理解應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的,。
教師可結(jié)合討論過(guò)程,讓學(xué)生進(jìn)行歸納,。???
壓強(qiáng)
溫度
催化劑
濃度
為增大合成氨的反應(yīng)速度
增大
升高
加入
增加 ,、 的濃度
為提高平衡混合物中 的含量
增大
降低?
減小平衡混合物中 的濃度
實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)中
20mpa-
50mpa
500℃左右
鐵觸煤(500℃左右時(shí)活性最大)
使氣態(tài) 變?yōu)橐簯B(tài) 并及時(shí)從平衡混合物中分離出去,及時(shí)補(bǔ)充 和
第二部分“合成氨工業(yè)發(fā)展前景”的教學(xué)
1.以史明理:從介紹18世紀(jì)末到20世紀(jì)初這100多年里合成氨工業(yè)的發(fā)展簡(jiǎn)況入手,以壓強(qiáng)選擇的變化為例,,說(shuō)明是與科技進(jìn)步,、動(dòng)力、材料,、設(shè)備等條件的改善緊密相聯(lián)系的,,并仍將隨之而作相應(yīng)的改變。
2.目前研究課題簡(jiǎn)介:結(jié)合簡(jiǎn)介,,可向?qū)W生提出一些問(wèn)題,,啟發(fā)學(xué)生思考,拓寬學(xué)生的思路,,使學(xué)生的科學(xué)方法得到訓(xùn)練,,如研究催化劑的目的是什么?新催化劑的研制成功,,使合成氨反應(yīng)可在較低溫度下進(jìn)行,,是否會(huì)減緩合成氨生產(chǎn)中對(duì)壓強(qiáng)的要求而減少設(shè)備制造的投資?等等,。
配合目前研究課題的簡(jiǎn)介,,教材編寫(xiě)有“模擬固氮”的閱讀材料,可讓學(xué)生閱讀,,要求學(xué)生拓寬思路,、設(shè)想甚至想象。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
第三節(jié)
知識(shí)目標(biāo):
1.使學(xué)生理解如何應(yīng)用反應(yīng)速率和平衡原理,,選擇合成氨的適宜條件,。
2.使學(xué)生了解應(yīng)用原理選擇化工廠生產(chǎn)條件的思路和方法。
能力目標(biāo):
1.? 教學(xué)時(shí)應(yīng)以反應(yīng)速率和平衡原理為主線,,以合成氨知識(shí)為中心,,結(jié)合工業(yè)上生產(chǎn)的實(shí)際情況,將知識(shí)串聯(lián),、拓展,、延伸,培養(yǎng)學(xué)生的歸納思維能力,。
2.? 在運(yùn)用理論的過(guò)程中,,可以進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解和提高知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力。
情感目標(biāo):
1.通過(guò)了解合成氨的全過(guò)程,,可以激發(fā)學(xué)生愛(ài)科學(xué),、探索科學(xué)的熱情。
2.通過(guò)合成氨前景的展望,,激發(fā)學(xué)生興趣,,使學(xué)生體會(huì)學(xué)科中邏輯結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)深刻的科學(xué)美,。
學(xué)生按照自學(xué)提綱先自學(xué)約15分鐘,后教師集中講解25分鐘,,鞏固訓(xùn)練10分鐘,。
自學(xué)提綱:
1.影響反應(yīng)速率的因素有哪些?是如何影響的,?
2.影響平衡的條件有哪些,?是如何影響的?
3.應(yīng)用平衡原理,,分析反應(yīng):
(正反應(yīng)放熱)
要制得更多的 ,,可以采用哪些措施?
就以上3個(gè)問(wèn)題,,教師可組織學(xué)生認(rèn)真的討論,。然后,教師集中講解,。
1體積?? 3體積???????? 2體積(正反應(yīng)放熱)
參看課本p49的表2—5,。
1.壓強(qiáng)。增大壓強(qiáng),,有利于 的合成,,但在實(shí)際市產(chǎn)中,壓強(qiáng)不可能無(wú)限制的增大,,因?yàn)閴簭?qiáng)越大,,需要的動(dòng)力越大,對(duì)材料的強(qiáng)度和設(shè)備的制造要求也越高,,勢(shì)必增大生產(chǎn)成本,,降低綜合經(jīng)濟(jì)效益。因此,,受動(dòng)力,、材料、設(shè)備等條件的限制,,目前我國(guó)合成氨廠一般采用的壓強(qiáng)是 ,。
2.溫度。合成氨為放熱反應(yīng),,低溫有利于氨的生成,。但是溫度越低,反應(yīng)速率就慢,,到達(dá)平衡所需要的時(shí)間越長(zhǎng),,因而單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量低,這在工業(yè)生產(chǎn)中是很不經(jīng)濟(jì)的,。綜合考慮各種因素,,在實(shí)際生產(chǎn)上,,采用500℃的溫度,此時(shí)催化劑的活性最大,。
3.催化劑。由于 分子非常穩(wěn)定,, 與 的化合十分困難,,即使采用了加熱與高壓的條件,合成氨的反應(yīng)還是十分緩慢,。為了加快化合反應(yīng)速率,,降低反應(yīng)所需要的能量,合成氨工業(yè)普遍使用鐵觸媒作催化劑,。
在實(shí)際生產(chǎn)中,,不斷補(bǔ)充 、 (增大反應(yīng)物濃度),,采取迅速冷卻的方法(減小生成物濃度),,使氣態(tài)氨變成液氨后及時(shí)從平衡混合物中分離出去,以促使平衡不斷地向著生成 的方向移動(dòng),。
合成氨工業(yè)
(一)合成氨工業(yè)
1.原理??
2.生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)介(出示掛圖或模型)
(1)原料氣的制備: 來(lái)自空氣,, 來(lái)自水中
再通過(guò) 水除 :
得原料氣? 。
(2) 的合成:見(jiàn)課本第50頁(yè)圖2—14,。
(二)模擬固氨
氨的固定:將游離態(tài)的氨轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氨的過(guò)程叫氨的固定,。
1.人工合成氨:固氨法。其條件要求高,、成本高,、轉(zhuǎn)化率低、效率低,。
2.根瘤菌,,固氨。常溫常壓下進(jìn)行,。成本低,、轉(zhuǎn)化率高、效率高,。
模擬的功能,,把的功能原理用于工業(yè)生產(chǎn),借以改善現(xiàn)有的并創(chuàng)造嶄新的工藝過(guò)程,。
(三)隨堂練習(xí)
1.合成氨時(shí),,既要使合成氨的產(chǎn)率增大,又使反應(yīng)速率增快,,可采取的辦法是(?? )
a.不斷充入 ?????????????? b.升高溫度
c.增大壓強(qiáng)?????????????????????? d.分離出
2.合成氨所需的 可由煤和水蒸氣反應(yīng)而制得,,其中一步的反應(yīng)為:
(正反應(yīng)放熱),,下列措施中,能提高co轉(zhuǎn)化率的是(??? )
a.增大壓強(qiáng)??????????????? b.降低溫度
c.增大水蒸氣濃度????????? d.增大濃度
3.合成氨工業(yè)有下列流程:①原料氣制備,;②氨的合成,;③原料氣凈化和壓縮;④氨的分離,。其先后順序?yàn)椋??? )
a.①②③④?????? b.①③②④????? c.④③②①???? d.②③④①
(四)總結(jié),、擴(kuò)展、答疑
在總結(jié)本節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,,教師可擴(kuò)展一些知識(shí)給學(xué)生,。可先從介紹18世紀(jì)末到20世紀(jì)初這一百多年里合成氨工業(yè)的發(fā)展簡(jiǎn)況入手,,以壓強(qiáng)條件選擇的變化為例,,說(shuō)明是與科技進(jìn)步、動(dòng)力,、材料,、設(shè)備等條件的改善緊密相聯(lián)的,并將隨之而作出相應(yīng)的改變,。在討論合成氨的發(fā)展前景時(shí),,要求學(xué)生拓寬思路,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和訓(xùn)練科學(xué)方法,。
例1? 2000年是勒沙特列(le chatelier 1850—1936)誕生150周年,。請(qǐng)用勒沙特列原理解釋如下生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象:打開(kāi)冰鎮(zhèn)啤酒瓶把啤酒倒入玻璃杯,杯中立即泛起大量泡沫,。
(2000年,,全國(guó))
分析? 解答時(shí)應(yīng)注意聯(lián)系實(shí)際。飲料在日常生活中相當(dāng)普遍,,其中含有一定量的物質(zhì),,啤酒中的 就是其中一種, 在水中存在如下平衡:溶液平衡: ,,平衡 ,,上述平衡受壓力和溫度影響,根據(jù)勒沙特列原理,,即可得到解釋現(xiàn)象的原因,。
解? 溶解平衡 ,平衡: ,,受 壓力和溫度的影響,,平衡按勒沙特列原理移動(dòng)。
點(diǎn)評(píng)? 理論聯(lián)系實(shí)際是素質(zhì)的要求,要求把所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中去,,解釋一些問(wèn)題,,解決一些簡(jiǎn)單問(wèn)題。本題就是運(yùn)用平衡原理解決問(wèn)題的一例,。
1.完成課本第54-56頁(yè)的練習(xí)題,。
2.到一個(gè)化工廠搞一次課外調(diào)查,寫(xiě)好調(diào)查報(bào)告,。
第四節(jié)
一,、
(正反應(yīng)放熱)
(1體積)(3體積)????? (2體積)
1.壓強(qiáng):目前采用 。
2.溫度:500℃,,此時(shí)催化劑的活性最大。
3.催化劑:鐵觸媒,。
二,、合成氨工業(yè)的發(fā)展前景
(一)合成氨工業(yè)
1.原理:??
2.生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)介(掛圖)
(1)原料氣的制備
(2) 的合成
(二)模擬固氮
氮的固定:把游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮的過(guò)程。
1.人工固氮:(固氮)條件高,、成本高,、轉(zhuǎn)化率低、效率低,。
2.根瘤菌:(固氮)常溫常壓,、成本低、轉(zhuǎn)化率高,、效率高,。
合成氨條件的選擇原則篇二
知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生理解如何應(yīng)用反應(yīng)速率和平衡原理,選擇合成氨的適宜條件,;使學(xué)生了解應(yīng)用原理選擇化工生產(chǎn)條件的思路和方法,。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,及理論聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用能力和分析問(wèn)題,、解決問(wèn)題的能力,。
情感目標(biāo)
通過(guò)學(xué)生領(lǐng)悟理論知識(shí)對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用,使學(xué)生樹(shù)立理論和實(shí)踐相結(jié)合的思想認(rèn)識(shí),;并通過(guò)知識(shí)的運(yùn)用培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科學(xué)方法,。
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)教材體現(xiàn)了反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)原理等理論對(duì)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用,同時(shí)在運(yùn)用理論的過(guò)程中,,也可進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解,。
教材分為兩部分:第一部分主要是通過(guò)討論引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用反應(yīng)速率和平衡原理等知識(shí),并考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力,、設(shè)備,、材料等的實(shí)際情況,合理地選擇合成氨的生產(chǎn)條件,。第二部分是拓寬思路方面的內(nèi)容,,主要是探討合成氨的發(fā)展前景,。
在第一部分內(nèi)容中,教材針對(duì)合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱的,、氣體總體積縮小的可逆反應(yīng),,首先要求學(xué)生利用已學(xué)過(guò)的知識(shí),,討論為使合成氨的反應(yīng)速率增大所應(yīng)采取的方法,。在此基礎(chǔ)上,又據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)討論為提高平衡混合物中? 的含量所應(yīng)采取的方法,。在兩個(gè)討論的基礎(chǔ)上,,教材又結(jié)合合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力,、材料、設(shè)備,、催化劑的活性等實(shí)際情況,,較具體地分析了合成氨時(shí)壓強(qiáng)、溫度,、催化劑等的選擇情況,。此外,還結(jié)合合成氨生產(chǎn)過(guò)程示意圖,,簡(jiǎn)單提及濃度等條件對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響,,以及原料的循環(huán)使用等問(wèn)題,以使學(xué)生理解應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的,。
第二部分教學(xué)在第一部分的基礎(chǔ)上討論合成氨的發(fā)展前景,,拓寬學(xué)生的思路,主要目的不在于知識(shí)本身,,而更多地應(yīng)側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和訓(xùn)練科學(xué)方法,。
教學(xué)建議
第一部分的教學(xué):
1.提出問(wèn)題:針對(duì)合成氨的反應(yīng),首先需要研究如何在單位時(shí)間里提高? 的產(chǎn)量,,這是一個(gè)反應(yīng)速率問(wèn)題,。
2.復(fù)習(xí)提問(wèn):濃度、壓強(qiáng),、溫度,、催化劑對(duì)反應(yīng)速率影響的結(jié)果。
3.組織討論:
①為使合成氨的反應(yīng)速率增大,,應(yīng)采取的方法,。
②合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng),在實(shí)際生產(chǎn)中,,僅僅考慮單位時(shí)間里的產(chǎn)量問(wèn)題(反應(yīng)速率問(wèn)題)還不行,,還需要考慮如何最大限度地提高平衡混合物中? 的含量問(wèn)題(平衡的移動(dòng)問(wèn)題)。
③針對(duì)合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱的、氣體總體積縮小的可逆反應(yīng),,要求學(xué)生利用已學(xué)過(guò)的知識(shí),,討論為最大限度地提高平衡混合物中? 的含量所應(yīng)采取的方法。
4.閱讀圖表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)印證理論:學(xué)生通過(guò)閱讀表2-4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,,應(yīng)用平衡移動(dòng)原理得出的結(jié)論與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是完全一致的,,這會(huì)大大提高學(xué)生的興趣。
5.綜合上面的討論情況,,同時(shí)綜合考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力,、設(shè)備、材料等的實(shí)際情況,,具體地研究問(wèn)題,。此外,要結(jié)合合成氨生產(chǎn)過(guò)程示意圖,,簡(jiǎn)單提及濃度對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響以及原料的循環(huán)使用等問(wèn)題,,以使學(xué)生理解應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的。
教師可結(jié)合討論過(guò)程,,讓學(xué)生進(jìn)行歸納。???
壓強(qiáng)
溫度
催化劑
濃度
為增大合成氨的反應(yīng)速度
增大
升高
加入
增加 ,、 的濃度
為提高平衡混合物中 的含量
增大
降低?
減小平衡混合物中 的濃度
實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)中
20mpa-
50mpa
500℃左右
鐵觸煤(500℃左右時(shí)活性最大)
使氣態(tài) 變?yōu)橐簯B(tài) 并及時(shí)從平衡混合物中分離出去,,及時(shí)補(bǔ)充 和
第二部分“合成氨工業(yè)發(fā)展前景”的教學(xué)
1.以史明理:從介紹18世紀(jì)末到20世紀(jì)初這100多年里合成氨工業(yè)的發(fā)展簡(jiǎn)況入手,以壓強(qiáng)選擇的變化為例,,說(shuō)明是與科技進(jìn)步,、動(dòng)力、材料,、設(shè)備等條件的改善緊密相聯(lián)系的,,并仍將隨之而作相應(yīng)的改變。
2.目前研究課題簡(jiǎn)介:結(jié)合簡(jiǎn)介,,可向?qū)W生提出一些問(wèn)題,,啟發(fā)學(xué)生思考,拓寬學(xué)生的思路,,使學(xué)生的科學(xué)方法得到訓(xùn)練,,如研究催化劑的目的是什么?新催化劑的研制成功,,使合成氨反應(yīng)可在較低溫度下進(jìn)行,,是否會(huì)減緩合成氨生產(chǎn)中對(duì)壓強(qiáng)的要求而減少設(shè)備制造的投資?等等,。
配合目前研究課題的簡(jiǎn)介,,教材編寫(xiě)有“模擬固氮”的閱讀材料,可讓學(xué)生閱讀,要求學(xué)生拓寬思路,、設(shè)想甚至想象,。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
第三節(jié)
知識(shí)目標(biāo):
1.使學(xué)生理解如何應(yīng)用反應(yīng)速率和平衡原理,選擇合成氨的適宜條件,。
2.使學(xué)生了解應(yīng)用原理選擇化工廠生產(chǎn)條件的思路和方法,。
能力目標(biāo):
1.? 教學(xué)時(shí)應(yīng)以反應(yīng)速率和平衡原理為主線,以合成氨知識(shí)為中心,,結(jié)合工業(yè)上生產(chǎn)的實(shí)際情況,,將知識(shí)串聯(lián)、拓展,、延伸,,培養(yǎng)學(xué)生的歸納思維能力。
2.? 在運(yùn)用理論的過(guò)程中,,可以進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解和提高知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力,。
情感目標(biāo):
1.通過(guò)了解合成氨的全過(guò)程,可以激發(fā)學(xué)生愛(ài)科學(xué),、探索科學(xué)的熱情,。
2.通過(guò)合成氨前景的展望,激發(fā)學(xué)生興趣,,使學(xué)生體會(huì)學(xué)科中邏輯結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)深刻的科學(xué)美,。
學(xué)生按照自學(xué)提綱先自學(xué)約15分鐘,后教師集中講解25分鐘,,鞏固訓(xùn)練10分鐘,。
自學(xué)提綱:
1.影響反應(yīng)速率的因素有哪些?是如何影響的,?
2.影響平衡的條件有哪些,?是如何影響的?
3.應(yīng)用平衡原理,,分析反應(yīng):
(正反應(yīng)放熱)
要制得更多的 ,,可以采用哪些措施?
就以上3個(gè)問(wèn)題,,教師可組織學(xué)生認(rèn)真的討論,。然后,教師集中講解,。
1體積?? 3體積???????? 2體積(正反應(yīng)放熱)
參看課本p49的表2—5,。
1.壓強(qiáng)。增大壓強(qiáng),,有利于 的合成,,但在實(shí)際市產(chǎn)中,,壓強(qiáng)不可能無(wú)限制的增大,因?yàn)閴簭?qiáng)越大,,需要的動(dòng)力越大,,對(duì)材料的強(qiáng)度和設(shè)備的制造要求也越高,勢(shì)必增大生產(chǎn)成本,,降低綜合經(jīng)濟(jì)效益,。因此,受動(dòng)力,、材料,、設(shè)備等條件的限制,目前我國(guó)合成氨廠一般采用的壓強(qiáng)是 ,。
2.溫度,。合成氨為放熱反應(yīng),低溫有利于氨的生成,。但是溫度越低,,反應(yīng)速率就慢,到達(dá)平衡所需要的時(shí)間越長(zhǎng),,因而單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量低,,這在工業(yè)生產(chǎn)中是很不經(jīng)濟(jì)的。綜合考慮各種因素,,在實(shí)際生產(chǎn)上,,采用500℃的溫度,此時(shí)催化劑的活性最大,。
3.催化劑。由于 分子非常穩(wěn)定,, 與 的化合十分困難,,即使采用了加熱與高壓的條件,合成氨的反應(yīng)還是十分緩慢,。為了加快化合反應(yīng)速率,,降低反應(yīng)所需要的能量,合成氨工業(yè)普遍使用鐵觸媒作催化劑,。
在實(shí)際生產(chǎn)中,,不斷補(bǔ)充 、 (增大反應(yīng)物濃度),,采取迅速冷卻的方法(減小生成物濃度),,使氣態(tài)氨變成液氨后及時(shí)從平衡混合物中分離出去,以促使平衡不斷地向著生成 的方向移動(dòng),。
合成氨工業(yè)
(一)合成氨工業(yè)
1.原理??
2.生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)介(出示掛圖或模型)
(1)原料氣的制備: 來(lái)自空氣,, 來(lái)自水中
再通過(guò) 水除 :
得原料氣? ,。
(2) 的合成:見(jiàn)課本第50頁(yè)圖2—14。
(二)模擬固氨
氨的固定:將游離態(tài)的氨轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氨的過(guò)程叫氨的固定,。
1.人工合成氨:固氨法,。其條件要求高、成本高,、轉(zhuǎn)化率低,、效率低。
2.根瘤菌,,固氨,。常溫常壓下進(jìn)行。成本低,、轉(zhuǎn)化率高,、效率高。
模擬的功能,,把的功能原理用于工業(yè)生產(chǎn),,借以改善現(xiàn)有的并創(chuàng)造嶄新的工藝過(guò)程。
(三)隨堂練習(xí)
1.合成氨時(shí),,既要使合成氨的產(chǎn)率增大,,又使反應(yīng)速率增快,可采取的辦法是(?? )
a.不斷充入 ?????????????? b.升高溫度
c.增大壓強(qiáng)?????????????????????? d.分離出
2.合成氨所需的 可由煤和水蒸氣反應(yīng)而制得,,其中一步的反應(yīng)為:
(正反應(yīng)放熱),,下列措施中,能提高co轉(zhuǎn)化率的是(??? )
a.增大壓強(qiáng)??????????????? b.降低溫度
c.增大水蒸氣濃度????????? d.增大濃度
3.合成氨工業(yè)有下列流程:①原料氣制備,;②氨的合成,;③原料氣凈化和壓縮;④氨的分離,。其先后順序?yàn)椋??? )
a.①②③④?????? b.①③②④????? c.④③②①???? d.②③④①
(四)總結(jié),、擴(kuò)展、答疑
在總結(jié)本節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,,教師可擴(kuò)展一些知識(shí)給學(xué)生,。可先從介紹18世紀(jì)末到20世紀(jì)初這一百多年里合成氨工業(yè)的發(fā)展簡(jiǎn)況入手,,以壓強(qiáng)條件選擇的變化為例,,說(shuō)明是與科技進(jìn)步、動(dòng)力,、材料,、設(shè)備等條件的改善緊密相聯(lián)的,并將隨之而作出相應(yīng)的改變,。在討論合成氨的發(fā)展前景時(shí),,要求學(xué)生拓寬思路,,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和訓(xùn)練科學(xué)方法。
例1? 2000年是勒沙特列(le chatelier 1850—1936)誕生150周年,。請(qǐng)用勒沙特列原理解釋如下生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象:打開(kāi)冰鎮(zhèn)啤酒瓶把啤酒倒入玻璃杯,,杯中立即泛起大量泡沫。
(2000年,,全國(guó))
分析? 解答時(shí)應(yīng)注意聯(lián)系實(shí)際,。飲料在日常生活中相當(dāng)普遍,其中含有一定量的物質(zhì),,啤酒中的 就是其中一種,, 在水中存在如下平衡:溶液平衡: ,平衡 ,,上述平衡受壓力和溫度影響,,根據(jù)勒沙特列原理,即可得到解釋現(xiàn)象的原因,。
解? 溶解平衡 ,,平衡: ,受 壓力和溫度的影響,,平衡按勒沙特列原理移動(dòng),。
點(diǎn)評(píng)? 理論聯(lián)系實(shí)際是素質(zhì)的要求,要求把所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中去,,解釋一些問(wèn)題,,解決一些簡(jiǎn)單問(wèn)題。本題就是運(yùn)用平衡原理解決問(wèn)題的一例,。
1.完成課本第54-56頁(yè)的練習(xí)題,。
2.到一個(gè)化工廠搞一次課外調(diào)查,寫(xiě)好調(diào)查報(bào)告,。
第四節(jié)
一,、
(正反應(yīng)放熱)
(1體積)(3體積)????? (2體積)
1.壓強(qiáng):目前采用 。
2.溫度:500℃,,此時(shí)催化劑的活性最大。
3.催化劑:鐵觸媒,。
二,、合成氨工業(yè)的發(fā)展前景
(一)合成氨工業(yè)
1.原理:??
2.生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)介(掛圖)
(1)原料氣的制備
(2) 的合成
(二)模擬固氮
氮的固定:把游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮的過(guò)程。
1.人工固氮:(固氮)條件高,、成本高,、轉(zhuǎn)化率低、效率低,。
2.根瘤菌:(固氮)常溫常壓,、成本低,、轉(zhuǎn)化率高、效率高,。
合成氨條件的選擇原則篇三
目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生理解如何應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理,,選擇合成氨的適宜條件;使學(xué)生了解應(yīng)用化學(xué)原理選擇化工生產(chǎn)條件的思路和方法,。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,,及理論聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用能力和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,。
情感目標(biāo)
通過(guò)學(xué)生領(lǐng)悟理論知識(shí)對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用,,使學(xué)生樹(shù)立理論和實(shí)踐相結(jié)合的思想認(rèn)識(shí);并通過(guò)知識(shí)的運(yùn)用培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科學(xué)方法,。
建議
教材分析
本節(jié)教材體現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)原理等理論對(duì)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用,,同時(shí)在運(yùn)用理論的過(guò)程中,也可進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解,。
教材分為兩部分:第一部分主要是通過(guò)討論引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理等知識(shí),,并考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力、設(shè)備,、材料等的實(shí)際情況,,合理地選擇合成氨的生產(chǎn)條件。第二部分是拓寬思路方面的內(nèi)容,,主要是探討合成氨的發(fā)展前景,。
在第一部分內(nèi)容中,教材針對(duì)合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱的,、氣體總體積縮小的可逆反應(yīng),,首先要求學(xué)生利用已學(xué)過(guò)的知識(shí),討論為使合成氨的化學(xué)反應(yīng)速率增大所應(yīng)采取的方法,。在此基礎(chǔ)上,,又據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)討論為提高平衡混合物中? 的含量所應(yīng)采取的方法。在兩個(gè)討論的基礎(chǔ)上,,教材又結(jié)合合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力,、材料、設(shè)備,、催化劑的活性等實(shí)際情況,,較具體地分析了合成氨時(shí)壓強(qiáng)、溫度,、催化劑等的選擇情況,。此外,還結(jié)合合成氨生產(chǎn)過(guò)程示意圖,,簡(jiǎn)單提及濃度等條件對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響,,以及原料的循環(huán)使用等問(wèn)題,,以使學(xué)生理解應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的。
第二部分在第一部分的基礎(chǔ)上討論合成氨的發(fā)展前景,,拓寬學(xué)生的思路,,主要目的不在于知識(shí)本身,而更多地應(yīng)側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和訓(xùn)練科學(xué)方法,。
建議
第一部分的:
1.提出問(wèn)題:針對(duì)合成氨的反應(yīng),,首先需要研究如何在單位時(shí)間里提高 的產(chǎn)量,這是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題,。
2.復(fù)習(xí)提問(wèn):濃度,、壓強(qiáng)、溫度,、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的結(jié)果,。
3.組織討論:
①為使合成氨的反應(yīng)速率增大,應(yīng)采取的方法,。
②合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng),,在實(shí)際生產(chǎn)中,僅僅考慮單位時(shí)間里的產(chǎn)量問(wèn)題(化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題)還不行,,還需要考慮如何最大限度地提高平衡混合物中 的含量問(wèn)題(化學(xué)平衡的移動(dòng)問(wèn)題),。
③針對(duì)合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱的、氣體總體積縮小的可逆反應(yīng),,要求學(xué)生利用已學(xué)過(guò)的知識(shí),,討論為最大限度地提高平衡混合物中 的含量所應(yīng)采取的方法。
4.閱讀圖表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)印證理論:學(xué)生通過(guò)閱讀表2-4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,,應(yīng)用平衡移動(dòng)原理得出的結(jié)論與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是完全一致的,,這會(huì)大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
5.綜合上面的討論情況,,同時(shí)綜合考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力,、設(shè)備、材料等的實(shí)際情況,,具體地研究問(wèn)題,。此外,要結(jié)合合成氨生產(chǎn)過(guò)程示意圖,,簡(jiǎn)單提及濃度對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響以及原料的循環(huán)使用等問(wèn)題,,以使學(xué)生理解應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的。
可結(jié)合討論過(guò)程,,讓學(xué)生進(jìn)行歸納。????
壓強(qiáng)
溫度
催化劑
濃度
為增大合成氨的反應(yīng)速度
增大
升高
加入
增加 ,、 的濃度
為提高平衡混合物中 的含量
增大
降低?
減小平衡混合物中 的濃度
實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)中
20mpa-
50mpa
500℃左右
鐵觸煤(500℃左右時(shí)活性最大)
使氣態(tài) 變?yōu)橐簯B(tài) 并及時(shí)從平衡混合物中分離出去,,及時(shí)補(bǔ)充 和
第二部分“合成氨工業(yè)發(fā)展前景”的
1.以史明理:從介紹18世紀(jì)末到20世紀(jì)初這100多年里合成氨工業(yè)的發(fā)展簡(jiǎn)況入手,,以壓強(qiáng)選擇的變化為例,說(shuō)明是與科技進(jìn)步,、動(dòng)力,、材料、設(shè)備等條件的改善緊密相聯(lián)系的,,并仍將隨之而作相應(yīng)的改變,。
2.目前研究課題簡(jiǎn)介:結(jié)合簡(jiǎn)介,可向?qū)W生提出一些問(wèn)題,,啟發(fā)學(xué)生思考,,拓寬學(xué)生的思路,使學(xué)生的科學(xué)方法得到訓(xùn)練,,如研究催化劑的目的是什么,?新催化劑的研制成功,使合成氨反應(yīng)可在較低溫度下進(jìn)行,,是否會(huì)減緩合成氨生產(chǎn)中對(duì)壓強(qiáng)的要求而減少設(shè)備制造的投資,?等等。
配合目前研究課題的簡(jiǎn)介,,教材編寫(xiě)有“化學(xué)模擬生物固氮”的閱讀材料,,可讓學(xué)生閱讀,要求學(xué)生拓寬思路,、設(shè)想甚至想象,。
設(shè)計(jì)示例
目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo):
1.使學(xué)生理解如何應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理,選擇合成氨的適宜條件,。
2.使學(xué)生了解應(yīng)用化學(xué)原理選擇化工廠生產(chǎn)條件的思路和方法,。
能力目標(biāo):
1.? 時(shí)應(yīng)以化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理為主線,以合成氨知識(shí)為中心,,結(jié)合工業(yè)上生產(chǎn)的實(shí)際情況,,將知識(shí)串聯(lián)、拓展,、延伸,,培養(yǎng)學(xué)生的歸納思維能力。
2.? 在運(yùn)用理論的過(guò)程中,,可以進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解和提高知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力,。
情感目標(biāo):
1.通過(guò)了解合成氨的全過(guò)程,可以激發(fā)學(xué)生愛(ài)科學(xué),、探索科學(xué)的熱情,。
2.通過(guò)合成氨前景的展望,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生體會(huì)化學(xué)學(xué)科中邏輯結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)深刻的科學(xué)美,。
過(guò)程
學(xué)生按照自學(xué)提綱先自學(xué)約15分鐘,,后集中講解25分鐘,鞏固訓(xùn)練10分鐘,。
自學(xué)提綱:
1.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些,?是如何影響的?
2.影響化學(xué)平衡的條件有哪些,?是如何影響的,?
3.應(yīng)用化學(xué)平衡原理,分析反應(yīng):
(正反應(yīng)放熱)
要制得更多的 ,,可以采用哪些措施,?
就以上3個(gè)問(wèn)題,可組織學(xué)生認(rèn)真的討論,。然后,,集中講解。
1體積?? 3體積???????? 2體積(正反應(yīng)放熱)
參看課本p49的表2—5,。
1.壓強(qiáng),。增大壓強(qiáng),有利于 的合成,,但在實(shí)際市產(chǎn)中,,壓強(qiáng)不可能無(wú)限制的增大,因?yàn)閴簭?qiáng)越大,,需要的動(dòng)力越大,,對(duì)材料的強(qiáng)度和設(shè)備的制造要求也越高,勢(shì)必增大生產(chǎn)成本,,降低綜合經(jīng)濟(jì)效益,。因此,受動(dòng)力,、材料,、設(shè)備等條件的限制,目前我國(guó)合成氨廠一般采用的壓強(qiáng)是 ,。
2.溫度,。合成氨為放熱反應(yīng),低溫有利于氨的生成,。但是溫度越低,,反應(yīng)速率就慢,到達(dá)平衡所需要的時(shí)間越長(zhǎng),,因而單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量低,,這在工業(yè)生產(chǎn)中是很不經(jīng)濟(jì)的。綜合考慮各種因素,在實(shí)際生產(chǎn)上,,采用500℃的溫度,,此時(shí)催化劑的活性最大。
3.催化劑,。由于 分子非常穩(wěn)定, 與 的化合十分困難,,即使采用了加熱與高壓的條件,,合成氨的反應(yīng)還是十分緩慢。為了加快化合反應(yīng)速率,,降低反應(yīng)所需要的能量,,合成氨工業(yè)普遍使用鐵觸媒作催化劑。
在實(shí)際生產(chǎn)中,,不斷補(bǔ)充 ,、 (增大反應(yīng)物濃度),采取迅速冷卻的方法(減小生成物濃度),,使氣態(tài)氨變成液氨后及時(shí)從平衡混合物中分離出去,,以促使化學(xué)平衡不斷地向著生成 的方向移動(dòng)。
合成氨工業(yè)
(一)合成氨工業(yè)
1.原理??
2.生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)介(出示掛圖或模型)
(1)原料氣的制備: 來(lái)自空氣,, 來(lái)自水中
再通過(guò) 水除 :
得原料氣? ,。
(2) 的合成:見(jiàn)課本第50頁(yè)圖2—14。
(二)化學(xué)模擬生物固氨
氨的固定:將游離態(tài)的氨轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氨的過(guò)程叫氨的固定,。
1.人工合成氨:化學(xué)固氨法,。其條件要求高、成本高,、轉(zhuǎn)化率低,、效率低。
2.根瘤菌,,生物固氨,。常溫常壓下進(jìn)行。成本低,、轉(zhuǎn)化率高,、效率高。
模擬生物的功能,,把生物的功能原理用于化學(xué)工業(yè)生產(chǎn),,借以改善現(xiàn)有的并創(chuàng)造嶄新的化學(xué)工藝過(guò)程。
(三)隨堂練習(xí)
1.合成氨時(shí),,既要使合成氨的產(chǎn)率增大,,又使反應(yīng)速率增快,可采取的辦法是(?? )
a.不斷充入 ?????????????? b.升高溫度
c.增大壓強(qiáng)?????????????????????? d.分離出
2.合成氨所需的 可由煤和水蒸氣反應(yīng)而制得,其中一步的反應(yīng)為:
(正反應(yīng)放熱),,下列措施中,,能提高co轉(zhuǎn)化率的是(??? )
a.增大壓強(qiáng)??????????????? b.降低溫度
c.增大水蒸氣濃度????????? d.增大濃度
3.合成氨工業(yè)有下列流程:①原料氣制備;②氨的合成,;③原料氣凈化和壓縮,;④氨的分離。其先后順序?yàn)椋??? )
a.①②③④?????? b.①③②④????? c.④③②①???? d.②③④①
(四)總結(jié),、擴(kuò)展,、答疑
在總結(jié)本節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,可擴(kuò)展一些知識(shí)給學(xué)生,??上葟慕榻B18世紀(jì)末到20世紀(jì)初這一百多年里合成氨工業(yè)的發(fā)展簡(jiǎn)況入手,以壓強(qiáng)條件選擇的變化為例,,說(shuō)明是與科技進(jìn)步,、動(dòng)力、材料,、設(shè)備等條件的改善緊密相聯(lián)的,,并將隨之而作出相應(yīng)的改變。在討論合成氨的發(fā)展前景時(shí),,要求學(xué)生拓寬思路,,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和訓(xùn)練科學(xué)方法。
例1? 2000年是勒沙特列(le chatelier 1850—1936)誕生150周年,。請(qǐng)用勒沙特列原理解釋如下生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象:打開(kāi)冰鎮(zhèn)啤酒瓶把啤酒倒入玻璃杯,,杯中立即泛起大量泡沫。
(2000年,,全國(guó))
分析? 解答時(shí)應(yīng)注意聯(lián)系實(shí)際,。飲料在日常生活中相當(dāng)普遍,其中含有一定量的化學(xué)物質(zhì),,啤酒中的 就是其中一種,, 在水中存在如下平衡:溶液平衡: ,化學(xué)平衡 ,,上述平衡受壓力和溫度影響,,根據(jù)勒沙特列原理,即可得到解釋現(xiàn)象的原因,。
解? 溶解平衡 ,,化學(xué)平衡: ,受 壓力和溫度的影響,,平衡按勒沙特列原理移動(dòng),。
點(diǎn)評(píng)? 理論聯(lián)系實(shí)際是素質(zhì)的要求,,要求把所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中去,解釋一些問(wèn)題,,解決一些簡(jiǎn)單問(wèn)題,。本題就是運(yùn)用化學(xué)平衡原理解決問(wèn)題的一例。
1.完成課本第54-56頁(yè)的練習(xí)題,。
2.到一個(gè)化工廠搞一次課外調(diào)查,,寫(xiě)好調(diào)查報(bào)告。
設(shè)計(jì)
第四節(jié)
一,、
(正反應(yīng)放熱)
(1體積)(3體積)????? (2體積)
1.壓強(qiáng):目前采用 ,。
2.溫度:500℃,此時(shí)催化劑的活性最大,。
3.催化劑:鐵觸媒。
二,、合成氨工業(yè)的發(fā)展前景
(一)合成氨工業(yè)
1.原理:??
2.生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)介(掛圖)
(1)原料氣的制備
(2) 的合成
(二)化學(xué)模擬生物固氮
氮的固定:把游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮的過(guò)程,。
1.人工固氮:(化學(xué)固氮)條件高、成本高,、轉(zhuǎn)化率低,、效率低。
2.根瘤菌:(生物固氮)常溫常壓,、成本低,、轉(zhuǎn)化率高、效率高,。
合成氨條件的選擇原則篇四
知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生理解如何應(yīng)用反應(yīng)速率和平衡原理,,選擇合成氨的適宜條件;使學(xué)生了解應(yīng)用原理選擇化工生產(chǎn)條件的思路和方法,。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,,及理論聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用能力和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,。
情感目標(biāo)
通過(guò)學(xué)生領(lǐng)悟理論知識(shí)對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用,,使學(xué)生樹(shù)立理論和實(shí)踐相結(jié)合的思想認(rèn)識(shí);并通過(guò)知識(shí)的運(yùn)用培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科學(xué)方法,。
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)教材體現(xiàn)了反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)原理等理論對(duì)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用,,同時(shí)在運(yùn)用理論的過(guò)程中,也可進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解,。
教材分為兩部分:第一部分主要是通過(guò)討論引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用反應(yīng)速率和平衡原理等知識(shí),,并考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力、設(shè)備,、材料等的實(shí)際情況,,合理地選擇合成氨的生產(chǎn)條件,。第二部分是拓寬思路方面的內(nèi)容,主要是探討合成氨的發(fā)展前景,。
在第一部分內(nèi)容中,,教材針對(duì)合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱的、氣體總體積縮小的可逆反應(yīng),,首先要求學(xué)生利用已學(xué)過(guò)的知識(shí),,討論為使合成氨的反應(yīng)速率增大所應(yīng)采取的方法。在此基礎(chǔ)上,,又據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)討論為提高平衡混合物中? 的含量所應(yīng)采取的方法,。在兩個(gè)討論的基礎(chǔ)上,教材又結(jié)合合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力,、材料,、設(shè)備、催化劑的活性等實(shí)際情況,,較具體地分析了合成氨時(shí)壓強(qiáng),、溫度、催化劑等的選擇情況,。此外,,還結(jié)合合成氨生產(chǎn)過(guò)程示意圖,簡(jiǎn)單提及濃度等條件對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響,,以及原料的循環(huán)使用等問(wèn)題,,以使學(xué)生理解應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的。
第二部分教學(xué)在第一部分的基礎(chǔ)上討論合成氨的發(fā)展前景,,拓寬學(xué)生的思路,,主要目的不在于知識(shí)本身,而更多地應(yīng)側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和訓(xùn)練科學(xué)方法,。
教學(xué)建議
第一部分的教學(xué):
1.提出問(wèn)題:針對(duì)合成氨的反應(yīng),,首先需要研究如何在單位時(shí)間里提高 的產(chǎn)量,這是一個(gè)反應(yīng)速率問(wèn)題,。
2.復(fù)習(xí)提問(wèn):濃度,、壓強(qiáng)、溫度,、催化劑對(duì)反應(yīng)速率影響的結(jié)果,。
3.組織討論:
①為使合成氨的反應(yīng)速率增大,應(yīng)采取的方法,。
②合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng),,在實(shí)際生產(chǎn)中,僅僅考慮單位時(shí)間里的產(chǎn)量問(wèn)題(反應(yīng)速率問(wèn)題)還不行,,還需要考慮如何最大限度地提高平衡混合物中 的含量問(wèn)題(平衡的移動(dòng)問(wèn)題),。
③針對(duì)合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱的,、氣體總體積縮小的可逆反應(yīng),要求學(xué)生利用已學(xué)過(guò)的知識(shí),,討論為最大限度地提高平衡混合物中 的含量所應(yīng)采取的方法,。
4.閱讀圖表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)印證理論:學(xué)生通過(guò)閱讀表2-4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,應(yīng)用平衡移動(dòng)原理得出的結(jié)論與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是完全一致的,,這會(huì)大大提高學(xué)生的興趣,。
5.綜合上面的討論情況,同時(shí)綜合考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力,、設(shè)備,、材料等的實(shí)際情況,具體地研究問(wèn)題,。此外,,要結(jié)合合成氨生產(chǎn)過(guò)程示意圖,簡(jiǎn)單提及濃度對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響以及原料的循環(huán)使用等問(wèn)題,,以使學(xué)生理解應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的,。
教師可結(jié)合討論過(guò)程,讓學(xué)生進(jìn)行歸納,。??? ?
壓強(qiáng)
溫度
催化劑
濃度
為增大合成氨的反應(yīng)速度
增大
升高
加入
增加 、 的濃度
為提高平衡混合物中 的含量
增大
降低?
減小平衡混合物中 的濃度
實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)中
20mpa-
50mpa
500℃左右
鐵觸煤(500℃左右時(shí)活性最大)
使氣態(tài) 變?yōu)橐簯B(tài) 并及時(shí)從平衡混合物中分離出去,,及時(shí)補(bǔ)充 和
第二部分“合成氨工業(yè)發(fā)展前景”的教學(xué)
1.以史明理:從介紹18世紀(jì)末到20世紀(jì)初這100多年里合成氨工業(yè)的發(fā)展簡(jiǎn)況入手,,以壓強(qiáng)選擇的變化為例,說(shuō)明是與科技進(jìn)步,、動(dòng)力,、材料、設(shè)備等條件的改善緊密相聯(lián)系的,,并仍將隨之而作相應(yīng)的改變,。
2.目前研究課題簡(jiǎn)介:結(jié)合簡(jiǎn)介,可向?qū)W生提出一些問(wèn)題,,啟發(fā)學(xué)生思考,,拓寬學(xué)生的思路,使學(xué)生的科學(xué)方法得到訓(xùn)練,,如研究催化劑的目的是什么,?新催化劑的研制成功,使合成氨反應(yīng)可在較低溫度下進(jìn)行,,是否會(huì)減緩合成氨生產(chǎn)中對(duì)壓強(qiáng)的要求而減少設(shè)備制造的投資,?等等。
配合目前研究課題的簡(jiǎn)介,,教材編寫(xiě)有“模擬固氮”的閱讀材料,,可讓學(xué)生閱讀,,要求學(xué)生拓寬思路、設(shè)想甚至想象,。
知識(shí)目標(biāo):
1.使學(xué)生理解如何應(yīng)用反應(yīng)速率和平衡原理,,選擇合成氨的適宜條件。
2.使學(xué)生了解應(yīng)用原理選擇化工廠生產(chǎn)條件的思路和方法,。
能力目標(biāo):
1.? 教學(xué)時(shí)應(yīng)以反應(yīng)速率和平衡原理為主線,,以合成氨知識(shí)為中心,結(jié)合工業(yè)上生產(chǎn)的實(shí)際情況,,將知識(shí)串聯(lián),、拓展、延伸,,培養(yǎng)學(xué)生的歸納思維能力,。
2.? 在運(yùn)用理論的過(guò)程中,可以進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解和提高知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力,。
情感目標(biāo):
1.通過(guò)了解合成氨的全過(guò)程,,可以激發(fā)學(xué)生愛(ài)科學(xué)、探索科學(xué)的熱情,。
2.通過(guò)合成氨前景的展望,,激發(fā)學(xué)生興趣,使學(xué)生體會(huì)學(xué)科中邏輯結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)深刻的科學(xué)美,。
學(xué)生按照自學(xué)提綱先自學(xué)約15分鐘,,后教師集中講解25分鐘,鞏固訓(xùn)練10分鐘,。
自學(xué)提綱:
1.影響反應(yīng)速率的因素有哪些,?是如何影響的?
2.影響平衡的條件有哪些,?是如何影響的,?
3.應(yīng)用平衡原理,分析反應(yīng):
(正反應(yīng)放熱)
要制得更多的 ,,可以采用哪些措施,?
就以上3個(gè)問(wèn)題,教師可組織學(xué)生認(rèn)真的討論,。然后,,教師集中講解。
1體積?? 3體積???????? 2體積(正反應(yīng)放熱)
參看課本p49的表2—5,。
1.壓強(qiáng),。增大壓強(qiáng),有利于 的合成,,但在實(shí)際市產(chǎn)中,,壓強(qiáng)不可能無(wú)限制的增大,,因?yàn)閴簭?qiáng)越大,需要的動(dòng)力越大,,對(duì)材料的強(qiáng)度和設(shè)備的制造要求也越高,,勢(shì)必增大生產(chǎn)成本,降低綜合經(jīng)濟(jì)效益,。因此,,受動(dòng)力、材料,、設(shè)備等條件的限制,,目前我國(guó)合成氨廠一般采用的壓強(qiáng)是 。
2.溫度,。合成氨為放熱反應(yīng),,低溫有利于氨的生成。但是溫度越低,,反應(yīng)速率就慢,,到達(dá)平衡所需要的時(shí)間越長(zhǎng),因而單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量低,,這在工業(yè)生產(chǎn)中是很不經(jīng)濟(jì)的,。綜合考慮各種因素,在實(shí)際生產(chǎn)上,,采用500℃的溫度,,此時(shí)催化劑的活性最大。
3.催化劑,。由于 分子非常穩(wěn)定,, 與 的化合十分困難,,即使采用了加熱與高壓的條件,,合成氨的反應(yīng)還是十分緩慢。為了加快化合反應(yīng)速率,,降低反應(yīng)所需要的能量,,合成氨工業(yè)普遍使用鐵觸媒作催化劑。
在實(shí)際生產(chǎn)中,,不斷補(bǔ)充 ,、 (增大反應(yīng)物濃度),采取迅速冷卻的方法(減小生成物濃度),,使氣態(tài)氨變成液氨后及時(shí)從平衡混合物中分離出去,,以促使平衡不斷地向著生成 的方向移動(dòng)。
合成氨工業(yè)
(一)合成氨工業(yè)
1.原理??
2.生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)介(出示掛圖或模型)
(1)原料氣的制備: 來(lái)自空氣,, 來(lái)自水中
再通過(guò) 水除 :
得原料氣? ,。
(2) 的合成:見(jiàn)課本第50頁(yè)圖2—14,。
(二)模擬固氨
氨的固定:將游離態(tài)的氨轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氨的過(guò)程叫氨的固定。
1.人工合成氨:固氨法,。其條件要求高,、成本高、轉(zhuǎn)化率低,、效率低,。
2.根瘤菌,固氨,。常溫常壓下進(jìn)行,。成本低、轉(zhuǎn)化率高,、效率高,。
模擬的功能,把的功能原理用于工業(yè)生產(chǎn),,借以改善現(xiàn)有的并創(chuàng)造嶄新的工藝過(guò)程,。
(三)隨堂練習(xí)
1.合成氨時(shí),既要使合成氨的產(chǎn)率增大,,又使反應(yīng)速率增快,,可采取的辦法是(?? )
a.不斷充入 ?????????????? b.升高溫度
c.增大壓強(qiáng)?????????????????????? d.分離出
2.合成氨所需的 可由煤和水蒸氣反應(yīng)而制得,其中一步的反應(yīng)為:
(正反應(yīng)放熱),,下列措施中,,能提高co轉(zhuǎn)化率的是(??? )
a.增大壓強(qiáng)??????????????? b.降低溫度
c.增大水蒸氣濃度????????? d.增大濃度
3.合成氨工業(yè)有下列流程:①原料氣制備;②氨的合成,;③原料氣凈化和壓縮,;④氨的分離。其先后順序?yàn)椋??? )
a.①②③④?????? b.①③②④????? c.④③②①???? d.②③④①
(四)總結(jié),、擴(kuò)展,、答疑
在總結(jié)本節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,教師可擴(kuò)展一些知識(shí)給學(xué)生,??上葟慕榻B18世紀(jì)末到20世紀(jì)初這一百多年里合成氨工業(yè)的發(fā)展簡(jiǎn)況入手,以壓強(qiáng)條件選擇的變化為例,,說(shuō)明是與科技進(jìn)步,、動(dòng)力、材料,、設(shè)備等條件的改善緊密相聯(lián)的,,并將隨之而作出相應(yīng)的改變。在討論合成氨的發(fā)展前景時(shí),要求學(xué)生拓寬思路,,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和訓(xùn)練科學(xué)方法,。
例1? 2000年是勒沙特列(le chatelier 1850—1936)誕生150周年。請(qǐng)用勒沙特列原理解釋如下生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象:打開(kāi)冰鎮(zhèn)啤酒瓶把啤酒倒入玻璃杯,,杯中立即泛起大量泡沫,。
(2000年,全國(guó))
分析? 解答時(shí)應(yīng)注意聯(lián)系實(shí)際,。飲料在日常生活中相當(dāng)普遍,,其中含有一定量的物質(zhì),啤酒中的 就是其中一種,, 在水中存在如下平衡:溶液平衡: ,,平衡 ,,上述平衡受壓力和溫度影響,根據(jù)勒沙特列原理,即可得到解釋現(xiàn)象的原因,。
解? 溶解平衡 ,,平衡: ,,受 壓力和溫度的影響,,平衡按勒沙特列原理移動(dòng)。
點(diǎn)評(píng)? 理論聯(lián)系實(shí)際是素質(zhì)的要求,,要求把所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中去,,解釋一些問(wèn)題,解決一些簡(jiǎn)單問(wèn)題,。本題就是運(yùn)用平衡原理解決問(wèn)題的一例,。
1.完成課本第54-56頁(yè)的練習(xí)題。
2.到一個(gè)化工廠搞一次課外調(diào)查,,寫(xiě)好調(diào)查報(bào)告,。
第四節(jié)
一、
(正反應(yīng)放熱)
(1體積)(3體積)????? (2體積)
1.壓強(qiáng):目前采用 ,。
2.溫度:500℃,,此時(shí)催化劑的活性最大。
3.催化劑:鐵觸媒,。
二,、合成氨工業(yè)的發(fā)展前景
(一)合成氨工業(yè)
1.原理:??
2.生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)介(掛圖)
(1)原料氣的制備
(2) 的合成
(二)模擬固氮
氮的固定:把游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮的過(guò)程,。
1.人工固氮:(固氮)條件高,、成本高、轉(zhuǎn)化率低,、效率低,。
2.根瘤菌:(固氮)常溫常壓、成本低、轉(zhuǎn)化率高,、效率高,。
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合成氨條件的選擇原則篇五
目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生理解如何應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理,選擇合成氨的適宜條件,;使學(xué)生了解應(yīng)用化學(xué)原理選擇化工生產(chǎn)條件的思路和方法,。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,及理論聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用能力和分析問(wèn)題,、解決問(wèn)題的能力,。
情感目標(biāo)
通過(guò)學(xué)生領(lǐng)悟理論知識(shí)對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用,使學(xué)生樹(shù)立理論和實(shí)踐相結(jié)合的思想認(rèn)識(shí),;并通過(guò)知識(shí)的運(yùn)用培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科學(xué)方法,。
建議
教材分析
本節(jié)教材體現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)原理等理論對(duì)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用,同時(shí)在運(yùn)用理論的過(guò)程中,,也可進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解,。
教材分為兩部分:第一部分主要是通過(guò)討論引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理等知識(shí),并考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力,、設(shè)備,、材料等的實(shí)際情況,合理地選擇合成氨的生產(chǎn)條件,。第二部分是拓寬思路方面的內(nèi)容,,主要是探討合成氨的發(fā)展前景。
在第一部分內(nèi)容中,,教材針對(duì)合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱的,、氣體總體積縮小的可逆反應(yīng),首先要求學(xué)生利用已學(xué)過(guò)的知識(shí),,討論為使合成氨的化學(xué)反應(yīng)速率增大所應(yīng)采取的方法,。在此基礎(chǔ)上,又據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)討論為提高平衡混合物中? 的含量所應(yīng)采取的方法,。在兩個(gè)討論的基礎(chǔ)上,,教材又結(jié)合合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力、材料,、設(shè)備,、催化劑的活性等實(shí)際情況,較具體地分析了合成氨時(shí)壓強(qiáng),、溫度,、催化劑等的選擇情況,。此外,,還結(jié)合合成氨生產(chǎn)過(guò)程示意圖,簡(jiǎn)單提及濃度等條件對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響,以及原料的循環(huán)使用等問(wèn)題,,以使學(xué)生理解應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的,。
第二部分在第一部分的基礎(chǔ)上討論合成氨的發(fā)展前景,拓寬學(xué)生的思路,,主要目的不在于知識(shí)本身,,而更多地應(yīng)側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和訓(xùn)練科學(xué)方法。
建議
第一部分的:
1.提出問(wèn)題:針對(duì)合成氨的反應(yīng),,首先需要研究如何在單位時(shí)間里提高? 的產(chǎn)量,這是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題,。
2.復(fù)習(xí)提問(wèn):濃度,、壓強(qiáng),、溫度,、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的結(jié)果,。
3.組織討論:
①為使合成氨的反應(yīng)速率增大,應(yīng)采取的方法,。
②合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng),,在實(shí)際生產(chǎn)中,僅僅考慮單位時(shí)間里的產(chǎn)量問(wèn)題(化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題)還不行,,還需要考慮如何最大限度地提高平衡混合物中? 的含量問(wèn)題(化學(xué)平衡的移動(dòng)問(wèn)題),。
③針對(duì)合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱的、氣體總體積縮小的可逆反應(yīng),,要求學(xué)生利用已學(xué)過(guò)的知識(shí),,討論為最大限度地提高平衡混合物中? 的含量所應(yīng)采取的方法。
4.閱讀圖表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)印證理論:學(xué)生通過(guò)閱讀表2-4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,,應(yīng)用平衡移動(dòng)原理得出的結(jié)論與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是完全一致的,,這會(huì)大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
5.綜合上面的討論情況,,同時(shí)綜合考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力,、設(shè)備、材料等的實(shí)際情況,,具體地研究問(wèn)題,。此外,要結(jié)合合成氨生產(chǎn)過(guò)程示意圖,,簡(jiǎn)單提及濃度對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響以及原料的循環(huán)使用等問(wèn)題,,以使學(xué)生理解應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的。
可結(jié)合討論過(guò)程,,讓學(xué)生進(jìn)行歸納。???
壓強(qiáng)
溫度
催化劑
濃度
為增大合成氨的反應(yīng)速度
增大
升高
加入
增加 、 的濃度
為提高平衡混合物中 的含量
增大
降低?
減小平衡混合物中 的濃度
實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)中
20mpa-
50mpa
500℃左右
鐵觸煤(500℃左右時(shí)活性最大)
使氣態(tài) 變?yōu)橐簯B(tài) 并及時(shí)從平衡混合物中分離出去,及時(shí)補(bǔ)充 和
第二部分“合成氨工業(yè)發(fā)展前景”的
1.以史明理:從介紹18世紀(jì)末到20世紀(jì)初這100多年里合成氨工業(yè)的發(fā)展簡(jiǎn)況入手,,以壓強(qiáng)選擇的變化為例,,說(shuō)明是與科技進(jìn)步、動(dòng)力,、材料,、設(shè)備等條件的改善緊密相聯(lián)系的,并仍將隨之而作相應(yīng)的改變,。
2.目前研究課題簡(jiǎn)介:結(jié)合簡(jiǎn)介,,可向?qū)W生提出一些問(wèn)題,啟發(fā)學(xué)生思考,,拓寬學(xué)生的思路,,使學(xué)生的科學(xué)方法得到訓(xùn)練,如研究催化劑的目的是什么,?新催化劑的研制成功,,使合成氨反應(yīng)可在較低溫度下進(jìn)行,是否會(huì)減緩合成氨生產(chǎn)中對(duì)壓強(qiáng)的要求而減少設(shè)備制造的投資,?等等,。
配合目前研究課題的簡(jiǎn)介,教材編寫(xiě)有“化學(xué)模擬生物固氮”的閱讀材料,,可讓學(xué)生閱讀,,要求學(xué)生拓寬思路、設(shè)想甚至想象,。
設(shè)計(jì)示例
第三節(jié)
目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo):
1.使學(xué)生理解如何應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理,,選擇合成氨的適宜條件。
2.使學(xué)生了解應(yīng)用化學(xué)原理選擇化工廠生產(chǎn)條件的思路和方法,。
能力目標(biāo):
1.? 時(shí)應(yīng)以化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理為主線,,以合成氨知識(shí)為中心,結(jié)合工業(yè)上生產(chǎn)的實(shí)際情況,,將知識(shí)串聯(lián),、拓展、延伸,,培養(yǎng)學(xué)生的歸納思維能力,。
2.? 在運(yùn)用理論的過(guò)程中,可以進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解和提高知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力。
情感目標(biāo):
1.通過(guò)了解合成氨的全過(guò)程,,可以激發(fā)學(xué)生愛(ài)科學(xué),、探索科學(xué)的熱情。
2.通過(guò)合成氨前景的展望,,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,,使學(xué)生體會(huì)化學(xué)學(xué)科中邏輯結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)深刻的科學(xué)美。
過(guò)程
學(xué)生按照自學(xué)提綱先自學(xué)約15分鐘,,后集中講解25分鐘,,鞏固訓(xùn)練10分鐘。
自學(xué)提綱:
1.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些,?是如何影響的,?
2.影響化學(xué)平衡的條件有哪些?是如何影響的,?
3.應(yīng)用化學(xué)平衡原理,,分析反應(yīng):
(正反應(yīng)放熱)
要制得更多的 ,可以采用哪些措施,?
就以上3個(gè)問(wèn)題,,可組織學(xué)生認(rèn)真的討論。然后,,集中講解,。
1體積?? 3體積???????? 2體積(正反應(yīng)放熱)
參看課本p49的表2—5,。
1.壓強(qiáng),。增大壓強(qiáng),有利于 的合成,,但在實(shí)際市產(chǎn)中,,壓強(qiáng)不可能無(wú)限制的增大,因?yàn)閴簭?qiáng)越大,,需要的動(dòng)力越大,,對(duì)材料的強(qiáng)度和設(shè)備的制造要求也越高,勢(shì)必增大生產(chǎn)成本,,降低綜合經(jīng)濟(jì)效益,。因此,受動(dòng)力,、材料,、設(shè)備等條件的限制,目前我國(guó)合成氨廠一般采用的壓強(qiáng)是 ,。
2.溫度,。合成氨為放熱反應(yīng),低溫有利于氨的生成。但是溫度越低,,反應(yīng)速率就慢,,到達(dá)平衡所需要的時(shí)間越長(zhǎng),因而單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量低,,這在工業(yè)生產(chǎn)中是很不經(jīng)濟(jì)的,。綜合考慮各種因素,在實(shí)際生產(chǎn)上,,采用500℃的溫度,,此時(shí)催化劑的活性最大。
3.催化劑,。由于 分子非常穩(wěn)定,, 與 的化合十分困難,即使采用了加熱與高壓的條件,,合成氨的反應(yīng)還是十分緩慢,。為了加快化合反應(yīng)速率,降低反應(yīng)所需要的能量,,合成氨工業(yè)普遍使用鐵觸媒作催化劑,。
在實(shí)際生產(chǎn)中,不斷補(bǔ)充 ,、 (增大反應(yīng)物濃度),,采取迅速冷卻的方法(減小生成物濃度),使氣態(tài)氨變成液氨后及時(shí)從平衡混合物中分離出去,,以促使化學(xué)平衡不斷地向著生成 的方向移動(dòng),。
合成氨工業(yè)
(一)合成氨工業(yè)
1.原理??
2.生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)介(出示掛圖或模型)
(1)原料氣的制備: 來(lái)自空氣, 來(lái)自水中
再通過(guò) 水除 :
得原料氣? ,。
(2) 的合成:見(jiàn)課本第50頁(yè)圖2—14,。
(二)化學(xué)模擬生物固氨
氨的固定:將游離態(tài)的氨轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氨的過(guò)程叫氨的固定。
1.人工合成氨:化學(xué)固氨法,。其條件要求高,、成本高、轉(zhuǎn)化率低,、效率低,。
2.根瘤菌,生物固氨,。常溫常壓下進(jìn)行,。成本低、轉(zhuǎn)化率高,、效率高,。
模擬生物的功能,,把生物的功能原理用于化學(xué)工業(yè)生產(chǎn),借以改善現(xiàn)有的并創(chuàng)造嶄新的化學(xué)工藝過(guò)程,。
(三)隨堂練習(xí)
1.合成氨時(shí),,既要使合成氨的產(chǎn)率增大,又使反應(yīng)速率增快,,可采取的辦法是(?? )
a.不斷充入 ?????????????? b.升高溫度
c.增大壓強(qiáng)?????????????????????? d.分離出
2.合成氨所需的 可由煤和水蒸氣反應(yīng)而制得,,其中一步的反應(yīng)為:
(正反應(yīng)放熱),下列措施中,,能提高co轉(zhuǎn)化率的是(??? )
a.增大壓強(qiáng)??????????????? b.降低溫度
c.增大水蒸氣濃度????????? d.增大濃度
3.合成氨工業(yè)有下列流程:①原料氣制備,;②氨的合成;③原料氣凈化和壓縮,;④氨的分離,。其先后順序?yàn)椋??? )
a.①②③④?????? b.①③②④????? c.④③②①???? d.②③④①
(四)總結(jié)、擴(kuò)展,、答疑
在總結(jié)本節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,,可擴(kuò)展一些知識(shí)給學(xué)生??上葟慕榻B18世紀(jì)末到20世紀(jì)初這一百多年里合成氨工業(yè)的發(fā)展簡(jiǎn)況入手,,以壓強(qiáng)條件選擇的變化為例,說(shuō)明是與科技進(jìn)步,、動(dòng)力,、材料、設(shè)備等條件的改善緊密相聯(lián)的,,并將隨之而作出相應(yīng)的改變,。在討論合成氨的發(fā)展前景時(shí),要求學(xué)生拓寬思路,,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和訓(xùn)練科學(xué)方法,。
例1? 2000年是勒沙特列(le chatelier 1850—1936)誕生150周年。請(qǐng)用勒沙特列原理解釋如下生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象:打開(kāi)冰鎮(zhèn)啤酒瓶把啤酒倒入玻璃杯,,杯中立即泛起大量泡沫。
(2000年,,全國(guó))
分析? 解答時(shí)應(yīng)注意聯(lián)系實(shí)際,。飲料在日常生活中相當(dāng)普遍,其中含有一定量的化學(xué)物質(zhì),,啤酒中的 就是其中一種,, 在水中存在如下平衡:溶液平衡: ,化學(xué)平衡 ,,上述平衡受壓力和溫度影響,,根據(jù)勒沙特列原理,即可得到解釋現(xiàn)象的原因。
解? 溶解平衡 ,,化學(xué)平衡: ,,受 壓力和溫度的影響,平衡按勒沙特列原理移動(dòng),。
點(diǎn)評(píng)? 理論聯(lián)系實(shí)際是素質(zhì)的要求,,要求把所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中去,解釋一些問(wèn)題,,解決一些簡(jiǎn)單問(wèn)題,。本題就是運(yùn)用化學(xué)平衡原理解決問(wèn)題的一例。
1.完成課本第54-56頁(yè)的練習(xí)題,。
2.到一個(gè)化工廠搞一次課外調(diào)查,,寫(xiě)好調(diào)查報(bào)告。
設(shè)計(jì)
第四節(jié)
一,、
(正反應(yīng)放熱)
(1體積)(3體積)????? (2體積)
1.壓強(qiáng):目前采用 ,。
2.溫度:500℃,此時(shí)催化劑的活性最大,。
3.催化劑:鐵觸媒,。
二、合成氨工業(yè)的發(fā)展前景
(一)合成氨工業(yè)
1.原理:??
2.生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)介(掛圖)
(1)原料氣的制備
(2) 的合成
(二)化學(xué)模擬生物固氮
氮的固定:把游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮的過(guò)程,。
1.人工固氮:(化學(xué)固氮)條件高,、成本高、轉(zhuǎn)化率低,、效率低,。
2.根瘤菌:(生物固氮)常溫常壓、成本低,、轉(zhuǎn)化率高,、效率高。
合成氨條件的選擇原則篇六
1.知識(shí)目標(biāo)
(1)使學(xué)生理解如何應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理,,選擇合成氨的適宜條件,。
(2)了解合成氨生產(chǎn)的一般流程和反應(yīng)原理、反應(yīng)條件等,。
2.能力和方法目標(biāo)
(1)通過(guò)合成氨生產(chǎn)條件的分析和選擇,,使學(xué)生了解應(yīng)化學(xué)原理選擇化工生產(chǎn)條件的思路和方法。
(2)通過(guò)用化學(xué)反應(yīng)速率理論,、化學(xué)平衡理論選擇合成氨反應(yīng)條件,,培養(yǎng)知識(shí)的綜合應(yīng)用和歸納能力。
(3)通過(guò)合成氨對(duì)工業(yè),、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的重要作用的教育,,讓學(xué)生理解化學(xué)對(duì)于改善人類生活的重要意義,。
1.在現(xiàn)代無(wú)機(jī)化工、有機(jī)化工,、生物化工等生產(chǎn)中,,大多數(shù)產(chǎn)品的合成往往需要使用的主要化學(xué)反應(yīng)條件是(? )。
(a)高溫??? (b)高壓??? (c)催化劑??? (d)高溫,、高壓,、催化劑
2.將v1l的h2和v2l的n2在一定條件下發(fā)生反應(yīng),達(dá)到平衡后,,混合氣體總體積為v3l(氣體體積均在相同條件下測(cè)定),,則生成nh3的體積是(? )。
(a)(v1+v2-v3)l????????? ?(b)(v1+v2+v3)l
(c)(v1+v2-2v3)l????????? (d)[v3-(v1+v2)]l
3.在某合成氨廠合成氨的反應(yīng)中,,測(cè)得合成塔入口處氣體n2,、h2、nh3的體積比為6:18:1,,出口處氣體n2,、h2、nh3的體積比為9:27:8,,則氮的轉(zhuǎn)化率為(? ),。
(a)5%????????? (b)50%?????? (c)25%?????? (d)20%
4.下面是合成氨的簡(jiǎn)要流程示意圖(如圖2-4-1):
沿x路線回去的物質(zhì)的是(???? )。
(a)n2和h2????? (b)催化劑?????? ???(c)n2???????? (d)h2
5.工業(yè)上用氨和二氧化碳反應(yīng)合成尿素,。已知下列物質(zhì)在一定條件下均能與水反應(yīng)產(chǎn)生h2和co2,,h2是合成氨的原料,co2供合成尿素用,。若從充分利用原料的角度考慮,,選用____物質(zhì)作原料較好。
(a)co????? (b)石油腦(c5h12,、c6h14)?? (c)ch4??? (d)焦炭
6.在一定條件下,,合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡后,混合氣體中nh3的體積分?jǐn)?shù)為25%,。若反應(yīng)前后條件保持不變,,則反應(yīng)后縮小的氣體體積與原反應(yīng)物體積之比是(?? )。
(a)1:5?? (b)1:4?? (c)1:3?? (d)1:2
7.在3h2 + n2 2nh3反應(yīng)中,,使用催化劑的理由是(? ),。
(a)使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)????????? (b)沒(méi)有催化劑該反應(yīng)不能發(fā)生
(c)使化學(xué)反應(yīng)速率增大????????????? (d)遏止逆反應(yīng)的發(fā)生
8.總壓強(qiáng)為3.0×107pa時(shí),氮?dú)浠旌蠚怏w(體積比為1:3)通入合成塔,,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)的壓強(qiáng)降為2.5×107pa。則平衡時(shí)混合氣體中氨的體積分?jǐn)?shù)為(?? ),。
(a)35% ?????(b)30%? ????(c)25% ????(d)20%
9.將2ln2和6 lh2充入密閉容器里反應(yīng),,達(dá)到平衡時(shí),,混合氣體的體積為7.2l,計(jì)算:
(1)平衡時(shí),,混合氣體里各氣體物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),。
(2)n2轉(zhuǎn)化為nh3的轉(zhuǎn)化率。
(3)混合氣體中nh3全部被0.005l水吸收,,所得氨水的物質(zhì)的量濃度是多少,?(氨水的密度為0.96g/ml,氣體在標(biāo)況下)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少,?
10.某溫度下,,1l密閉容器中加入1moln2和3molh2,使合成氨反應(yīng)達(dá)平衡,,平衡混合物中n2,、h2和nh3的物質(zhì)的量分別用m、n,、g mol表示,,如果溫度不變,只改變初始物質(zhì)的加入量,,而要求m,、n、g的值不變,,如果用x,、y、z表示所加入的n2,、h2和nh3的量,,那么x、y,、z應(yīng)滿足:
(1)若x=0,,y=0,則z =-____mol,。
(2)若x=0.75mol,,則y=____mol,z =-____mol,。
(3)x,、y、z應(yīng)滿足的一般條件是:________________(用x,、y,、z的代數(shù)式表示)。
1d,,2a,,3c,,4a,5b,,6a,,7c,8d,。
9.(1)h214.11%,;n265.79%;nh320.06%,;(2)20%,;(3)7.2 mol。l-1,;12.8%,。
10.(1)2;(2)2.25,,0.5,;(3)x+ =1,2y+3z =6,。
合成氨條件的選擇原則篇七
目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生理解如何應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理,,選擇合成氨的適宜條件;使學(xué)生了解應(yīng)用化學(xué)原理選擇化工生產(chǎn)條件的思路和方法,。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,,及理論聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用能力和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,。
情感目標(biāo)
通過(guò)學(xué)生領(lǐng)悟理論知識(shí)對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用,,使學(xué)生樹(shù)立理論和實(shí)踐相結(jié)合的思想認(rèn)識(shí);并通過(guò)知識(shí)的運(yùn)用培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科學(xué)方法,。
建議
教材分析
本節(jié)教材體現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)原理等理論對(duì)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用,,同時(shí)在運(yùn)用理論的過(guò)程中,也可進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解,。
教材分為兩部分:第一部分主要是通過(guò)討論引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理等知識(shí),,并考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力、設(shè)備,、材料等的實(shí)際情況,,合理地選擇合成氨的生產(chǎn)條件。第二部分是拓寬思路方面的內(nèi)容,,主要是探討合成氨的發(fā)展前景,。
在第一部分內(nèi)容中,教材針對(duì)合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱的、氣體總體積縮小的可逆反應(yīng),,首先要求學(xué)生利用已學(xué)過(guò)的知識(shí),,討論為使合成氨的化學(xué)反應(yīng)速率增大所應(yīng)采取的方法,。在此基礎(chǔ)上,,又據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)討論為提高平衡混合物中? 的含量所應(yīng)采取的方法。在兩個(gè)討論的基礎(chǔ)上,,教材又結(jié)合合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力,、材料、設(shè)備,、催化劑的活性等實(shí)際情況,,較具體地分析了合成氨時(shí)壓強(qiáng)、溫度,、催化劑等的選擇情況,。此外,還結(jié)合合成氨生產(chǎn)過(guò)程示意圖,,簡(jiǎn)單提及濃度等條件對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響,,以及原料的循環(huán)使用等問(wèn)題,以使學(xué)生理解應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的,。
第二部分在第一部分的基礎(chǔ)上討論合成氨的發(fā)展前景,,拓寬學(xué)生的思路,主要目的不在于知識(shí)本身,,而更多地應(yīng)側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和訓(xùn)練科學(xué)方法,。
建議
第一部分的:
1.提出問(wèn)題:針對(duì)合成氨的反應(yīng),首先需要研究如何在單位時(shí)間里提高? 的產(chǎn)量,,這是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題,。
2.復(fù)習(xí)提問(wèn):濃度、壓強(qiáng),、溫度,、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的結(jié)果。
3.組織討論:
①為使合成氨的反應(yīng)速率增大,,應(yīng)采取的方法,。
②合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng),在實(shí)際生產(chǎn)中,,僅僅考慮單位時(shí)間里的產(chǎn)量問(wèn)題(化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題)還不行,,還需要考慮如何最大限度地提高平衡混合物中? 的含量問(wèn)題(化學(xué)平衡的移動(dòng)問(wèn)題)。
③針對(duì)合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱的,、氣體總體積縮小的可逆反應(yīng),,要求學(xué)生利用已學(xué)過(guò)的知識(shí),討論為最大限度地提高平衡混合物中? 的含量所應(yīng)采取的方法,。
4.閱讀圖表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)印證理論:學(xué)生通過(guò)閱讀表2-4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,,應(yīng)用平衡移動(dòng)原理得出的結(jié)論與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是完全一致的,,這會(huì)大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
5.綜合上面的討論情況,,同時(shí)綜合考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力,、設(shè)備、材料等的實(shí)際情況,,具體地研究問(wèn)題,。此外,要結(jié)合合成氨生產(chǎn)過(guò)程示意圖,,簡(jiǎn)單提及濃度對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響以及原料的循環(huán)使用等問(wèn)題,,以使學(xué)生理解應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的。
可結(jié)合討論過(guò)程,,讓學(xué)生進(jìn)行歸納,。???
壓強(qiáng)
溫度
催化劑
濃度
為增大合成氨的反應(yīng)速度
增大
升高
加入
增加 、 的濃度
為提高平衡混合物中 的含量
增大
降低?
減小平衡混合物中 的濃度
實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)中
20mpa-
50mpa
500℃左右
鐵觸煤(500℃左右時(shí)活性最大)
使氣態(tài) 變?yōu)橐簯B(tài) 并及時(shí)從平衡混合物中分離出去,,及時(shí)補(bǔ)充 和
第二部分“合成氨工業(yè)發(fā)展前景”的
1.以史明理:從介紹18世紀(jì)末到20世紀(jì)初這100多年里合成氨工業(yè)的發(fā)展簡(jiǎn)況入手,,以壓強(qiáng)選擇的變化為例,說(shuō)明是與科技進(jìn)步,、動(dòng)力,、材料、設(shè)備等條件的改善緊密相聯(lián)系的,,并仍將隨之而作相應(yīng)的改變,。
2.目前研究課題簡(jiǎn)介:結(jié)合簡(jiǎn)介,可向?qū)W生提出一些問(wèn)題,,啟發(fā)學(xué)生思考,,拓寬學(xué)生的思路,使學(xué)生的科學(xué)方法得到訓(xùn)練,,如研究催化劑的目的是什么,?新催化劑的研制成功,使合成氨反應(yīng)可在較低溫度下進(jìn)行,,是否會(huì)減緩合成氨生產(chǎn)中對(duì)壓強(qiáng)的要求而減少設(shè)備制造的投資,?等等。
配合目前研究課題的簡(jiǎn)介,,教材編寫(xiě)有“化學(xué)模擬生物固氮”的閱讀材料,,可讓學(xué)生閱讀,要求學(xué)生拓寬思路,、設(shè)想甚至想象,。
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合成氨條件的選擇原則篇八
知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生理解如何應(yīng)用反應(yīng)速率和平衡原理,選擇合成氨的適宜條件;使學(xué)生了解應(yīng)用原理選擇化工生產(chǎn)條件的思路和方法,。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,,及理論聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用能力和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,。
情感目標(biāo)
通過(guò)學(xué)生領(lǐng)悟理論知識(shí)對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用,,使學(xué)生樹(shù)立理論和實(shí)踐相結(jié)合的思想認(rèn)識(shí);并通過(guò)知識(shí)的運(yùn)用培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科學(xué)方法,。
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)教材體現(xiàn)了反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)原理等理論對(duì)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用,,同時(shí)在運(yùn)用理論的過(guò)程中,也可進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解,。
教材分為兩部分:第一部分主要是通過(guò)討論引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用反應(yīng)速率和平衡原理等知識(shí),并考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力,、設(shè)備,、材料等的實(shí)際情況,合理地選擇合成氨的生產(chǎn)條件,。第二部分是拓寬思路方面的內(nèi)容,,主要是探討合成氨的發(fā)展前景。
在第一部分內(nèi)容中,,教材針對(duì)合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱的,、氣體總體積縮小的可逆反應(yīng),首先要求學(xué)生利用已學(xué)過(guò)的知識(shí),,討論為使合成氨的反應(yīng)速率增大所應(yīng)采取的方法,。在此基礎(chǔ)上,又據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)討論為提高平衡混合物中? 的含量所應(yīng)采取的方法,。在兩個(gè)討論的基礎(chǔ)上,,教材又結(jié)合合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力、材料,、設(shè)備,、催化劑的活性等實(shí)際情況,較具體地分析了合成氨時(shí)壓強(qiáng),、溫度,、催化劑等的選擇情況。此外,,還結(jié)合合成氨生產(chǎn)過(guò)程示意圖,,簡(jiǎn)單提及濃度等條件對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響,以及原料的循環(huán)使用等問(wèn)題,,以使學(xué)生理解應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的,。
第二部分教學(xué)在第一部分的基礎(chǔ)上討論合成氨的發(fā)展前景,拓寬學(xué)生的思路,主要目的不在于知識(shí)本身,,而更多地應(yīng)側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和訓(xùn)練科學(xué)方法,。
教學(xué)建議
第一部分的教學(xué):
1.提出問(wèn)題:針對(duì)合成氨的反應(yīng),首先需要研究如何在單位時(shí)間里提高? 的產(chǎn)量,,這是一個(gè)反應(yīng)速率問(wèn)題,。
2.復(fù)習(xí)提問(wèn):濃度、壓強(qiáng),、溫度,、催化劑對(duì)反應(yīng)速率影響的結(jié)果。
3.組織討論:
①為使合成氨的反應(yīng)速率增大,,應(yīng)采取的方法,。
②合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng),在實(shí)際生產(chǎn)中,,僅僅考慮單位時(shí)間里的產(chǎn)量問(wèn)題(反應(yīng)速率問(wèn)題)還不行,,還需要考慮如何最大限度地提高平衡混合物中? 的含量問(wèn)題(平衡的移動(dòng)問(wèn)題)。
③針對(duì)合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱的,、氣體總體積縮小的可逆反應(yīng),,要求學(xué)生利用已學(xué)過(guò)的知識(shí),討論為最大限度地提高平衡混合物中? 的含量所應(yīng)采取的方法,。
4.閱讀圖表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)印證理論:學(xué)生通過(guò)閱讀表2-4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,,應(yīng)用平衡移動(dòng)原理得出的結(jié)論與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是完全一致的,這會(huì)大大提高學(xué)生的興趣,。
5.綜合上面的討論情況,,同時(shí)綜合考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力、設(shè)備,、材料等的實(shí)際情況,,具體地研究問(wèn)題。此外,,要結(jié)合合成氨生產(chǎn)過(guò)程示意圖,,簡(jiǎn)單提及濃度對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響以及原料的循環(huán)使用等問(wèn)題,以使學(xué)生理解應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的,。
教師可結(jié)合討論過(guò)程,,讓學(xué)生進(jìn)行歸納。???
壓強(qiáng)
溫度
催化劑
濃度
為增大合成氨的反應(yīng)速度
增大
升高
加入
增加 ,、 的濃度
為提高平衡混合物中 的含量
增大
降低?
減小平衡混合物中 的濃度
實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)中
20mpa-
50mpa
500℃左右
鐵觸煤(500℃左右時(shí)活性最大)
使氣態(tài) 變?yōu)橐簯B(tài) 并及時(shí)從平衡混合物中分離出去,,及時(shí)補(bǔ)充 和
第二部分“合成氨工業(yè)發(fā)展前景”的教學(xué)
1.以史明理:從介紹18世紀(jì)末到20世紀(jì)初這100多年里合成氨工業(yè)的發(fā)展簡(jiǎn)況入手,以壓強(qiáng)選擇的變化為例,,說(shuō)明是與科技進(jìn)步,、動(dòng)力,、材料、設(shè)備等條件的改善緊密相聯(lián)系的,,并仍將隨之而作相應(yīng)的改變,。
2.目前研究課題簡(jiǎn)介:結(jié)合簡(jiǎn)介,可向?qū)W生提出一些問(wèn)題,,啟發(fā)學(xué)生思考,,拓寬學(xué)生的思路,使學(xué)生的科學(xué)方法得到訓(xùn)練,,如研究催化劑的目的是什么,?新催化劑的研制成功,使合成氨反應(yīng)可在較低溫度下進(jìn)行,,是否會(huì)減緩合成氨生產(chǎn)中對(duì)壓強(qiáng)的要求而減少設(shè)備制造的投資,?等等。
配合目前研究課題的簡(jiǎn)介,,教材編寫(xiě)有“模擬固氮”的閱讀材料,,可讓學(xué)生閱讀,要求學(xué)生拓寬思路,、設(shè)想甚至想象。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
第三節(jié)
知識(shí)目標(biāo):
1.使學(xué)生理解如何應(yīng)用反應(yīng)速率和平衡原理,,選擇合成氨的適宜條件,。
2.使學(xué)生了解應(yīng)用原理選擇化工廠生產(chǎn)條件的思路和方法。
能力目標(biāo):
1.? 教學(xué)時(shí)應(yīng)以反應(yīng)速率和平衡原理為主線,,以合成氨知識(shí)為中心,,結(jié)合工業(yè)上生產(chǎn)的實(shí)際情況,將知識(shí)串聯(lián),、拓展,、延伸,培養(yǎng)學(xué)生的歸納思維能力,。
2.? 在運(yùn)用理論的過(guò)程中,,可以進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解和提高知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力。
情感目標(biāo):
1.通過(guò)了解合成氨的全過(guò)程,,可以激發(fā)學(xué)生愛(ài)科學(xué),、探索科學(xué)的熱情。
2.通過(guò)合成氨前景的展望,,激發(fā)學(xué)生興趣,,使學(xué)生體會(huì)學(xué)科中邏輯結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)深刻的科學(xué)美。
學(xué)生按照自學(xué)提綱先自學(xué)約15分鐘,,后教師集中講解25分鐘,,鞏固訓(xùn)練10分鐘,。
自學(xué)提綱:
1.影響反應(yīng)速率的因素有哪些?是如何影響的,?
2.影響平衡的條件有哪些,?是如何影響的?
3.應(yīng)用平衡原理,,分析反應(yīng):
(正反應(yīng)放熱)
要制得更多的 ,,可以采用哪些措施?
就以上3個(gè)問(wèn)題,,教師可組織學(xué)生認(rèn)真的討論,。然后,教師集中講解,。
1體積?? 3體積???????? 2體積(正反應(yīng)放熱)
參看課本p49的表2—5,。
1.壓強(qiáng)。增大壓強(qiáng),,有利于 的合成,,但在實(shí)際市產(chǎn)中,壓強(qiáng)不可能無(wú)限制的增大,,因?yàn)閴簭?qiáng)越大,,需要的動(dòng)力越大,對(duì)材料的強(qiáng)度和設(shè)備的制造要求也越高,,勢(shì)必增大生產(chǎn)成本,,降低綜合經(jīng)濟(jì)效益。因此,,受動(dòng)力,、材料、設(shè)備等條件的限制,,目前我國(guó)合成氨廠一般采用的壓強(qiáng)是 ,。
2.溫度。合成氨為放熱反應(yīng),,低溫有利于氨的生成,。但是溫度越低,反應(yīng)速率就慢,,到達(dá)平衡所需要的時(shí)間越長(zhǎng),,因而單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量低,這在工業(yè)生產(chǎn)中是很不經(jīng)濟(jì)的,。綜合考慮各種因素,,在實(shí)際生產(chǎn)上,采用500℃的溫度,,此時(shí)催化劑的活性最大,。
3.催化劑,。由于 分子非常穩(wěn)定, 與 的化合十分困難,,即使采用了加熱與高壓的條件,,合成氨的反應(yīng)還是十分緩慢。為了加快化合反應(yīng)速率,,降低反應(yīng)所需要的能量,,合成氨工業(yè)普遍使用鐵觸媒作催化劑。
在實(shí)際生產(chǎn)中,,不斷補(bǔ)充 ,、 (增大反應(yīng)物濃度),采取迅速冷卻的方法(減小生成物濃度),,使氣態(tài)氨變成液氨后及時(shí)從平衡混合物中分離出去,,以促使平衡不斷地向著生成 的方向移動(dòng)。
合成氨工業(yè)
(一)合成氨工業(yè)
1.原理??
2.生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)介(出示掛圖或模型)
(1)原料氣的制備: 來(lái)自空氣,, 來(lái)自水中
再通過(guò) 水除 :
得原料氣? ,。
合成氨條件的選擇原則篇九知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生理解如何應(yīng)用反應(yīng)速率和平衡原理,選擇合成氨的適宜條件,;使學(xué)生了解應(yīng)用原理選擇化工生產(chǎn)條件的思路和方法,。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,及理論聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用能力和分析問(wèn)題,、解決問(wèn)題的能力,。
情感目標(biāo)
通過(guò)學(xué)生領(lǐng)悟理論知識(shí)對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用,使學(xué)生樹(shù)立理論和實(shí)踐相結(jié)合的思想認(rèn)識(shí),;并通過(guò)知識(shí)的運(yùn)用培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科學(xué)方法。
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)教材體現(xiàn)了反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)原理等理論對(duì)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用,,同時(shí)在運(yùn)用理論的過(guò)程中,,也可進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解。
教材分為兩部分:第一部分主要是通過(guò)討論引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用反應(yīng)速率和平衡原理等知識(shí),,并考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力,、設(shè)備、材料等的實(shí)際情況,,合理地選擇合成氨的生產(chǎn)條件,。第二部分是拓寬思路方面的內(nèi)容,主要是探討合成氨的發(fā)展前景,。
在第一部分內(nèi)容中,,教材針對(duì)合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱的、氣體總體積縮小的可逆反應(yīng),,首先要求學(xué)生利用已學(xué)過(guò)的知識(shí),,討論為使合成氨的反應(yīng)速率增大所應(yīng)采取的方法,。在此基礎(chǔ)上,又據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)討論為提高平衡混合物中? 的含量所應(yīng)采取的方法,。在兩個(gè)討論的基礎(chǔ)上,,教材又結(jié)合合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力、材料,、設(shè)備,、催化劑的活性等實(shí)際情況,較具體地分析了合成氨時(shí)壓強(qiáng),、溫度,、催化劑等的選擇情況。此外,,還結(jié)合合成氨生產(chǎn)過(guò)程示意圖,,簡(jiǎn)單提及濃度等條件對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響,以及原料的循環(huán)使用等問(wèn)題,,以使學(xué)生理解應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的,。
第二部分教學(xué)在第一部分的基礎(chǔ)上討論合成氨的發(fā)展前景,拓寬學(xué)生的思路,,主要目的不在于知識(shí)本身,,而更多地應(yīng)側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和訓(xùn)練科學(xué)方法。
教學(xué)建議
第一部分的教學(xué):
1.提出問(wèn)題:針對(duì)合成氨的反應(yīng),,首先需要研究如何在單位時(shí)間里提高 的產(chǎn)量,,這是一個(gè)反應(yīng)速率問(wèn)題。
2.復(fù)習(xí)提問(wèn):濃度,、壓強(qiáng),、溫度、催化劑對(duì)反應(yīng)速率影響的結(jié)果,。
3.組織討論:
①為使合成氨的反應(yīng)速率增大,,應(yīng)采取的方法。
②合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng),,在實(shí)際生產(chǎn)中,,僅僅考慮單位時(shí)間里的產(chǎn)量問(wèn)題(反應(yīng)速率問(wèn)題)還不行,還需要考慮如何最大限度地提高平衡混合物中 的含量問(wèn)題(平衡的移動(dòng)問(wèn)題),。
③針對(duì)合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱的,、氣體總體積縮小的可逆反應(yīng),要求學(xué)生利用已學(xué)過(guò)的知識(shí),,討論為最大限度地提高平衡混合物中 的含量所應(yīng)采取的方法,。
4.閱讀圖表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)印證理論:學(xué)生通過(guò)閱讀表2-4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,應(yīng)用平衡移動(dòng)原理得出的結(jié)論與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是完全一致的,,這會(huì)大大提高學(xué)生的興趣,。
5.綜合上面的討論情況,,同時(shí)綜合考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力、設(shè)備,、材料等的實(shí)際情況,,具體地研究問(wèn)題。此外,,要結(jié)合合成氨生產(chǎn)過(guò)程示意圖,,簡(jiǎn)單提及濃度對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響以及原料的循環(huán)使用等問(wèn)題,以使學(xué)生理解應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的,。
教師可結(jié)合討論過(guò)程,,讓學(xué)生進(jìn)行歸納。????
壓強(qiáng)
溫度
催化劑
濃度
為增大合成氨的反應(yīng)速度
增大
升高
加入
增加 ,、 的濃度
為提高平衡混合物中 的含量
增大
降低?
減小平衡混合物中 的濃度
實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)中
20mpa-
50mpa
500℃左右
鐵觸煤(500℃左右時(shí)活性最大)
使氣態(tài) 變?yōu)橐簯B(tài) 并及時(shí)從平衡混合物中分離出去,,及時(shí)補(bǔ)充 和
第二部分“合成氨工業(yè)發(fā)展前景”的教學(xué)
1.以史明理:從介紹18世紀(jì)末到20世紀(jì)初這100多年里合成氨工業(yè)的發(fā)展簡(jiǎn)況入手,以壓強(qiáng)選擇的變化為例,,說(shuō)明是與科技進(jìn)步,、動(dòng)力、材料,、設(shè)備等條件的改善緊密相聯(lián)系的,,并仍將隨之而作相應(yīng)的改變。
2.目前研究課題簡(jiǎn)介:結(jié)合簡(jiǎn)介,,可向?qū)W生提出一些問(wèn)題,,啟發(fā)學(xué)生思考,拓寬學(xué)生的思路,,使學(xué)生的科學(xué)方法得到訓(xùn)練,,如研究催化劑的目的是什么?新催化劑的研制成功,,使合成氨反應(yīng)可在較低溫度下進(jìn)行,,是否會(huì)減緩合成氨生產(chǎn)中對(duì)壓強(qiáng)的要求而減少設(shè)備制造的投資?等等,。
配合目前研究課題的簡(jiǎn)介,教材編寫(xiě)有“模擬固氮”的閱讀材料,,可讓學(xué)生閱讀,,要求學(xué)生拓寬思路、設(shè)想甚至想象,。
知識(shí)目標(biāo):
1.使學(xué)生理解如何應(yīng)用反應(yīng)速率和平衡原理,,選擇合成氨的適宜條件。
2.使學(xué)生了解應(yīng)用原理選擇化工廠生產(chǎn)條件的思路和方法,。
能力目標(biāo):
1.? 教學(xué)時(shí)應(yīng)以反應(yīng)速率和平衡原理為主線,,以合成氨知識(shí)為中心,,結(jié)合工業(yè)上生產(chǎn)的實(shí)際情況,將知識(shí)串聯(lián),、拓展,、延伸,培養(yǎng)學(xué)生的歸納思維能力,。
2.? 在運(yùn)用理論的過(guò)程中,,可以進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解和提高知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力。
情感目標(biāo):
1.通過(guò)了解合成氨的全過(guò)程,,可以激發(fā)學(xué)生愛(ài)科學(xué),、探索科學(xué)的熱情。
2.通過(guò)合成氨前景的展望,,激發(fā)學(xué)生興趣,,使學(xué)生體會(huì)學(xué)科中邏輯結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)深刻的科學(xué)美。
學(xué)生按照自學(xué)提綱先自學(xué)約15分鐘,,后教師集中講解25分鐘,,鞏固訓(xùn)練10分鐘。
自學(xué)提綱:
1.影響反應(yīng)速率的因素有哪些,?是如何影響的,?
2.影響平衡的條件有哪些?是如何影響的,?
3.應(yīng)用平衡原理,,分析反應(yīng):
(正反應(yīng)放熱)
要制得更多的 ,可以采用哪些措施,?
就以上3個(gè)問(wèn)題,,教師可組織學(xué)生認(rèn)真的討論。然后,,教師集中講解,。
1體積?? 3體積???????? 2體積(正反應(yīng)放熱)
參看課本p49的表2—5。
1.壓強(qiáng),。增大壓強(qiáng),,有利于 的合成,但在實(shí)際市產(chǎn)中,,壓強(qiáng)不可能無(wú)限制的增大,,因?yàn)閴簭?qiáng)越大,需要的動(dòng)力越大,,對(duì)材料的強(qiáng)度和設(shè)備的制造要求也越高,,勢(shì)必增大生產(chǎn)成本,降低綜合經(jīng)濟(jì)效益。因此,,受動(dòng)力,、材料、設(shè)備等條件的限制,,目前我國(guó)合成氨廠一般采用的壓強(qiáng)是 ,。
2.溫度。合成氨為放熱反應(yīng),,低溫有利于氨的生成,。但是溫度越低,反應(yīng)速率就慢,,到達(dá)平衡所需要的時(shí)間越長(zhǎng),,因而單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量低,這在工業(yè)生產(chǎn)中是很不經(jīng)濟(jì)的,。綜合考慮各種因素,,在實(shí)際生產(chǎn)上,采用500℃的溫度,,此時(shí)催化劑的活性最大,。
3.催化劑。由于 分子非常穩(wěn)定,, 與 的化合十分困難,,即使采用了加熱與高壓的條件,合成氨的反應(yīng)還是十分緩慢,。為了加快化合反應(yīng)速率,,降低反應(yīng)所需要的能量,合成氨工業(yè)普遍使用鐵觸媒作催化劑,。
在實(shí)際生產(chǎn)中,,不斷補(bǔ)充 、 (增大反應(yīng)物濃度),,采取迅速冷卻的方法(減小生成物濃度),,使氣態(tài)氨變成液氨后及時(shí)從平衡混合物中分離出去,以促使平衡不斷地向著生成 的方向移動(dòng),。
合成氨工業(yè)
(一)合成氨工業(yè)
1.原理??
2.生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)介(出示掛圖或模型)
(1)原料氣的制備: 來(lái)自空氣,, 來(lái)自水中
再通過(guò) 水除 :
得原料氣? 。
(2) 的合成:見(jiàn)課本第50頁(yè)圖2—14,。
(二)模擬固氨
氨的固定:將游離態(tài)的氨轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氨的過(guò)程叫氨的固定,。
1.人工合成氨:固氨法。其條件要求高,、成本高、轉(zhuǎn)化率低、效率低,。
2.根瘤菌,,固氨。常溫常壓下進(jìn)行,。成本低,、轉(zhuǎn)化率高、效率高,。
模擬的功能,,把的功能原理用于工業(yè)生產(chǎn),借以改善現(xiàn)有的并創(chuàng)造嶄新的工藝過(guò)程,。
(三)隨堂練習(xí)
1.合成氨時(shí),,既要使合成氨的產(chǎn)率增大,又使反應(yīng)速率增快,,可采取的辦法是(?? )
a.不斷充入 ?????????????? b.升高溫度
c.增大壓強(qiáng)?????????????????????? d.分離出
2.合成氨所需的 可由煤和水蒸氣反應(yīng)而制得,,其中一步的反應(yīng)為:
(正反應(yīng)放熱),下列措施中,,能提高co轉(zhuǎn)化率的是(??? )
a.增大壓強(qiáng)??????????????? b.降低溫度
c.增大水蒸氣濃度????????? d.增大濃度
3.合成氨工業(yè)有下列流程:①原料氣制備,;②氨的合成;③原料氣凈化和壓縮,;④氨的分離,。其先后順序?yàn)椋??? )
a.①②③④?????? b.①③②④????? c.④③②①???? d.②③④①
(四)總結(jié)、擴(kuò)展,、答疑
在總結(jié)本節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,,教師可擴(kuò)展一些知識(shí)給學(xué)生??上葟慕榻B18世紀(jì)末到20世紀(jì)初這一百多年里合成氨工業(yè)的發(fā)展簡(jiǎn)況入手,,以壓強(qiáng)條件選擇的變化為例,說(shuō)明是與科技進(jìn)步,、動(dòng)力,、材料、設(shè)備等條件的改善緊密相聯(lián)的,,并將隨之而作出相應(yīng)的改變,。在討論合成氨的發(fā)展前景時(shí),要求學(xué)生拓寬思路,,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和訓(xùn)練科學(xué)方法,。
例1? 2000年是勒沙特列(le chatelier 1850—1936)誕生150周年。請(qǐng)用勒沙特列原理解釋如下生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象:打開(kāi)冰鎮(zhèn)啤酒瓶把啤酒倒入玻璃杯,,杯中立即泛起大量泡沫,。
(2000年,全國(guó))
分析? 解答時(shí)應(yīng)注意聯(lián)系實(shí)際。飲料在日常生活中相當(dāng)普遍,,其中含有一定量的物質(zhì),,啤酒中的 就是其中一種, 在水中存在如下平衡:溶液平衡: ,,平衡 ,,上述平衡受壓力和溫度影響,根據(jù)勒沙特列原理,,即可得到解釋現(xiàn)象的原因,。
解? 溶解平衡 ,平衡: ,,受 壓力和溫度的影響,,平衡按勒沙特列原理移動(dòng)。
點(diǎn)評(píng)? 理論聯(lián)系實(shí)際是素質(zhì)的要求,,要求把所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中去,,解釋一些問(wèn)題,解決一些簡(jiǎn)單問(wèn)題,。本題就是運(yùn)用平衡原理解決問(wèn)題的一例,。
1.完成課本第54-56頁(yè)的練習(xí)題,。
2.到一個(gè)化工廠搞一次課外調(diào)查,,寫(xiě)好調(diào)查報(bào)告。
第四節(jié)
一,、
(正反應(yīng)放熱)
(1體積)(3體積)????? (2體積)
1.壓強(qiáng):目前采用 ,。
2.溫度:500℃,,此時(shí)催化劑的活性最大。
3.催化劑:鐵觸媒,。
二,、合成氨工業(yè)的發(fā)展前景
(一)合成氨工業(yè)
1.原理:??
2.生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)介(掛圖)
(1)原料氣的制備
(2) 的合成
(二)模擬固氮
氮的固定:把游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮的過(guò)程。
1.人工固氮:(固氮)條件高,、成本高,、轉(zhuǎn)化率低、效率低,。
2.根瘤菌:(固氮)常溫常壓,、成本低、轉(zhuǎn)化率高,、效率高,。
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合成氨條件的選擇原則篇十
目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生理解如何應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理,選擇合成氨的適宜條件,;使學(xué)生了解應(yīng)用化學(xué)原理選擇化工生產(chǎn)條件的思路和方法,。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,,及理論聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用能力和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,。
情感目標(biāo)
通過(guò)學(xué)生領(lǐng)悟理論知識(shí)對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用,,使學(xué)生樹(shù)立理論和實(shí)踐相結(jié)合的思想認(rèn)識(shí);并通過(guò)知識(shí)的運(yùn)用培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科學(xué)方法,。
建議
教材分析
本節(jié)教材體現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)原理等理論對(duì)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用,同時(shí)在運(yùn)用理論的過(guò)程中,,也可進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解,。
教材分為兩部分:第一部分主要是通過(guò)討論引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理等知識(shí),并考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力,、設(shè)備,、材料等的實(shí)際情況,合理地選擇合成氨的生產(chǎn)條件,。第二部分是拓寬思路方面的內(nèi)容,,主要是探討合成氨的發(fā)展前景。
在第一部分內(nèi)容中,,教材針對(duì)合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱的,、氣體總體積縮小的可逆反應(yīng),首先要求學(xué)生利用已學(xué)過(guò)的知識(shí),,討論為使合成氨的化學(xué)反應(yīng)速率增大所應(yīng)采取的方法,。在此基礎(chǔ)上,又據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)討論為提高平衡混合物中? 的含量所應(yīng)采取的方法,。在兩個(gè)討論的基礎(chǔ)上,,教材又結(jié)合合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力、材料,、設(shè)備,、催化劑的活性等實(shí)際情況,較具體地分析了合成氨時(shí)壓強(qiáng),、溫度,、催化劑等的選擇情況。此外,,還結(jié)合合成氨生產(chǎn)過(guò)程示意圖,,簡(jiǎn)單提及濃度等條件對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響,以及原料的循環(huán)使用等問(wèn)題,,以使學(xué)生理解應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的,。
第二部分在第一部分的基礎(chǔ)上討論合成氨的發(fā)展前景,拓寬學(xué)生的思路,,主要目的不在于知識(shí)本身,,而更多地應(yīng)側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和訓(xùn)練科學(xué)方法,。
建議
第一部分的:
1.提出問(wèn)題:針對(duì)合成氨的反應(yīng),首先需要研究如何在單位時(shí)間里提高 的產(chǎn)量,,這是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題,。
2.復(fù)習(xí)提問(wèn):濃度、壓強(qiáng),、溫度,、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的結(jié)果。
3.組織討論:
①為使合成氨的反應(yīng)速率增大,,應(yīng)采取的方法,。
②合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng),在實(shí)際生產(chǎn)中,,僅僅考慮單位時(shí)間里的產(chǎn)量問(wèn)題(化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題)還不行,,還需要考慮如何最大限度地提高平衡混合物中 的含量問(wèn)題(化學(xué)平衡的移動(dòng)問(wèn)題)。
③針對(duì)合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱的,、氣體總體積縮小的可逆反應(yīng),,要求學(xué)生利用已學(xué)過(guò)的知識(shí),討論為最大限度地提高平衡混合物中 的含量所應(yīng)采取的方法,。
4.閱讀圖表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)印證理論:學(xué)生通過(guò)閱讀表2-4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,,應(yīng)用平衡移動(dòng)原理得出的結(jié)論與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是完全一致的,這會(huì)大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,。
5.綜合上面的討論情況,,同時(shí)綜合考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力、設(shè)備,、材料等的實(shí)際情況,,具體地研究問(wèn)題。此外,,要結(jié)合合成氨生產(chǎn)過(guò)程示意圖,,簡(jiǎn)單提及濃度對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響以及原料的循環(huán)使用等問(wèn)題,以使學(xué)生理解應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的,。
可結(jié)合討論過(guò)程,,讓學(xué)生進(jìn)行歸納。????
壓強(qiáng)
溫度
催化劑
濃度
為增大合成氨的反應(yīng)速度
增大
升高
加入
增加 ,、 的濃度
為提高平衡混合物中 的含量
增大
降低?
減小平衡混合物中 的濃度
實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)中
20mpa-
50mpa
500℃左右
鐵觸煤(500℃左右時(shí)活性最大)
使氣態(tài) 變?yōu)橐簯B(tài) 并及時(shí)從平衡混合物中分離出去,,及時(shí)補(bǔ)充 和
第二部分“合成氨工業(yè)發(fā)展前景”的
1.以史明理:從介紹18世紀(jì)末到20世紀(jì)初這100多年里合成氨工業(yè)的發(fā)展簡(jiǎn)況入手,以壓強(qiáng)選擇的變化為例,,說(shuō)明是與科技進(jìn)步,、動(dòng)力、材料,、設(shè)備等條件的改善緊密相聯(lián)系的,,并仍將隨之而作相應(yīng)的改變,。
2.目前研究課題簡(jiǎn)介:結(jié)合簡(jiǎn)介,可向?qū)W生提出一些問(wèn)題,,啟發(fā)學(xué)生思考,,拓寬學(xué)生的思路,使學(xué)生的科學(xué)方法得到訓(xùn)練,,如研究催化劑的目的是什么,?新催化劑的研制成功,使合成氨反應(yīng)可在較低溫度下進(jìn)行,,是否會(huì)減緩合成氨生產(chǎn)中對(duì)壓強(qiáng)的要求而減少設(shè)備制造的投資,?等等。
配合目前研究課題的簡(jiǎn)介,,教材編寫(xiě)有“化學(xué)模擬生物固氮”的閱讀材料,可讓學(xué)生閱讀,,要求學(xué)生拓寬思路,、設(shè)想甚至想象。
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合成氨條件的選擇原則篇十一
知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生理解如何應(yīng)用反應(yīng)速率和平衡原理,,選擇合成氨的適宜條件,;使學(xué)生了解應(yīng)用原理選擇化工生產(chǎn)條件的思路和方法。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,,及理論聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用能力和分析問(wèn)題,、解決問(wèn)題的能力。
情感目標(biāo)
通過(guò)學(xué)生領(lǐng)悟理論知識(shí)對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用,,使學(xué)生樹(shù)立理論和實(shí)踐相結(jié)合的思想認(rèn)識(shí),;并通過(guò)知識(shí)的運(yùn)用培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科學(xué)方法。
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)教材體現(xiàn)了反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)原理等理論對(duì)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用,,同時(shí)在運(yùn)用理論的過(guò)程中,,也可進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解。
教材分為兩部分:第一部分主要是通過(guò)討論引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用反應(yīng)速率和平衡原理等知識(shí),,并考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力,、設(shè)備、材料等的實(shí)際情況,,合理地選擇合成氨的生產(chǎn)條件,。第二部分是拓寬思路方面的內(nèi)容,主要是探討合成氨的發(fā)展前景,。
在第一部分內(nèi)容中,,教材針對(duì)合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱的、氣體總體積縮小的可逆反應(yīng),,首先要求學(xué)生利用已學(xué)過(guò)的知識(shí),,討論為使合成氨的反應(yīng)速率增大所應(yīng)采取的方法,。在此基礎(chǔ)上,又據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)討論為提高平衡混合物中? 的含量所應(yīng)采取的方法,。在兩個(gè)討論的基礎(chǔ)上,,教材又結(jié)合合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力、材料,、設(shè)備,、催化劑的活性等實(shí)際情況,較具體地分析了合成氨時(shí)壓強(qiáng),、溫度,、催化劑等的選擇情況。此外,,還結(jié)合合成氨生產(chǎn)過(guò)程示意圖,,簡(jiǎn)單提及濃度等條件對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響,以及原料的循環(huán)使用等問(wèn)題,,以使學(xué)生理解應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的,。
第二部分教學(xué)在第一部分的基礎(chǔ)上討論合成氨的發(fā)展前景,拓寬學(xué)生的思路,,主要目的不在于知識(shí)本身,,而更多地應(yīng)側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和訓(xùn)練科學(xué)方法。
教學(xué)建議
第一部分的教學(xué):
1.提出問(wèn)題:針對(duì)合成氨的反應(yīng),,首先需要研究如何在單位時(shí)間里提高? 的產(chǎn)量,,這是一個(gè)反應(yīng)速率問(wèn)題。
2.復(fù)習(xí)提問(wèn):濃度,、壓強(qiáng),、溫度、催化劑對(duì)反應(yīng)速率影響的結(jié)果,。
3.組織討論:
①為使合成氨的反應(yīng)速率增大,,應(yīng)采取的方法。
②合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng),,在實(shí)際生產(chǎn)中,,僅僅考慮單位時(shí)間里的產(chǎn)量問(wèn)題(反應(yīng)速率問(wèn)題)還不行,還需要考慮如何最大限度地提高平衡混合物中? 的含量問(wèn)題(平衡的移動(dòng)問(wèn)題),。
③針對(duì)合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱的,、氣體總體積縮小的可逆反應(yīng),要求學(xué)生利用已學(xué)過(guò)的知識(shí),,討論為最大限度地提高平衡混合物中? 的含量所應(yīng)采取的方法,。
4.閱讀圖表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)印證理論:學(xué)生通過(guò)閱讀表2-4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,應(yīng)用平衡移動(dòng)原理得出的結(jié)論與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是完全一致的,,這會(huì)大大提高學(xué)生的興趣,。
5.綜合上面的討論情況,,同時(shí)綜合考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力、設(shè)備,、材料等的實(shí)際情況,,具體地研究問(wèn)題。此外,,要結(jié)合合成氨生產(chǎn)過(guò)程示意圖,,簡(jiǎn)單提及濃度對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響以及原料的循環(huán)使用等問(wèn)題,以使學(xué)生理解應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的,。
教師可結(jié)合討論過(guò)程,,讓學(xué)生進(jìn)行歸納。???
壓強(qiáng)
溫度
催化劑
濃度
為增大合成氨的反應(yīng)速度
增大
升高
加入
增加 ,、 的濃度
為提高平衡混合物中 的含量
增大
降低?
減小平衡混合物中 的濃度
實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)中
20mpa-
50mpa
500℃左右
鐵觸煤(500℃左右時(shí)活性最大)
使氣態(tài) 變?yōu)橐簯B(tài) 并及時(shí)從平衡混合物中分離出去,,及時(shí)補(bǔ)充 和
第二部分“合成氨工業(yè)發(fā)展前景”的教學(xué)
1.以史明理:從介紹18世紀(jì)末到20世紀(jì)初這100多年里合成氨工業(yè)的發(fā)展簡(jiǎn)況入手,以壓強(qiáng)選擇的變化為例,,說(shuō)明是與科技進(jìn)步,、動(dòng)力、材料,、設(shè)備等條件的改善緊密相聯(lián)系的,并仍將隨之而作相應(yīng)的改變,。
2.目前研究課題簡(jiǎn)介:結(jié)合簡(jiǎn)介,,可向?qū)W生提出一些問(wèn)題,啟發(fā)學(xué)生思考,,拓寬學(xué)生的思路,,使學(xué)生的科學(xué)方法得到訓(xùn)練,如研究催化劑的目的是什么,?新催化劑的研制成功,,使合成氨反應(yīng)可在較低溫度下進(jìn)行,是否會(huì)減緩合成氨生產(chǎn)中對(duì)壓強(qiáng)的要求而減少設(shè)備制造的投資,?等等,。
配合目前研究課題的簡(jiǎn)介,教材編寫(xiě)有“模擬固氮”的閱讀材料,,可讓學(xué)生閱讀,,要求學(xué)生拓寬思路、設(shè)想甚至想象,。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
第三節(jié)
知識(shí)目標(biāo):
1.使學(xué)生理解如何應(yīng)用反應(yīng)速率和平衡原理,,選擇合成氨的適宜條件。
2.使學(xué)生了解應(yīng)用原理選擇化工廠生產(chǎn)條件的思路和方法,。
能力目標(biāo):
1.? 教學(xué)時(shí)應(yīng)以反應(yīng)速率和平衡原理為主線,,以合成氨知識(shí)為中心,,結(jié)合工業(yè)上生產(chǎn)的實(shí)際情況,將知識(shí)串聯(lián),、拓展,、延伸,培養(yǎng)學(xué)生的歸納思維能力,。
2.? 在運(yùn)用理論的過(guò)程中,,可以進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解和提高知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力。
情感目標(biāo):
1.通過(guò)了解合成氨的全過(guò)程,,可以激發(fā)學(xué)生愛(ài)科學(xué),、探索科學(xué)的熱情。
2.通過(guò)合成氨前景的展望,,激發(fā)學(xué)生興趣,,使學(xué)生體會(huì)學(xué)科中邏輯結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)深刻的科學(xué)美。
學(xué)生按照自學(xué)提綱先自學(xué)約15分鐘,,后教師集中講解25分鐘,,鞏固訓(xùn)練10分鐘。
自學(xué)提綱:
1.影響反應(yīng)速率的因素有哪些,?是如何影響的,?
2.影響平衡的條件有哪些?是如何影響的,?
3.應(yīng)用平衡原理,,分析反應(yīng):
(正反應(yīng)放熱)
要制得更多的 ,可以采用哪些措施,?
就以上3個(gè)問(wèn)題,,教師可組織學(xué)生認(rèn)真的討論。然后,,教師集中講解,。
1體積?? 3體積???????? 2體積(正反應(yīng)放熱)
參看課本p49的表2—5。
1.壓強(qiáng),。增大壓強(qiáng),,有利于 的合成,但在實(shí)際市產(chǎn)中,,壓強(qiáng)不可能無(wú)限制的增大,,因?yàn)閴簭?qiáng)越大,需要的動(dòng)力越大,,對(duì)材料的強(qiáng)度和設(shè)備的制造要求也越高,,勢(shì)必增大生產(chǎn)成本,降低綜合經(jīng)濟(jì)效益。因此,,受動(dòng)力,、材料、設(shè)備等條件的限制,,目前我國(guó)合成氨廠一般采用的壓強(qiáng)是 ,。
2.溫度。合成氨為放熱反應(yīng),,低溫有利于氨的生成,。但是溫度越低,反應(yīng)速率就慢,,到達(dá)平衡所需要的時(shí)間越長(zhǎng),,因而單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量低,這在工業(yè)生產(chǎn)中是很不經(jīng)濟(jì)的,。綜合考慮各種因素,,在實(shí)際生產(chǎn)上,采用500℃的溫度,,此時(shí)催化劑的活性最大,。
3.催化劑。由于 分子非常穩(wěn)定,, 與 的化合十分困難,,即使采用了加熱與高壓的條件,合成氨的反應(yīng)還是十分緩慢,。為了加快化合反應(yīng)速率,,降低反應(yīng)所需要的能量,合成氨工業(yè)普遍使用鐵觸媒作催化劑,。
在實(shí)際生產(chǎn)中,不斷補(bǔ)充 ,、 (增大反應(yīng)物濃度),,采取迅速冷卻的方法(減小生成物濃度),使氣態(tài)氨變成液氨后及時(shí)從平衡混合物中分離出去,,以促使平衡不斷地向著生成 的方向移動(dòng),。
合成氨工業(yè)
(一)合成氨工業(yè)
1.原理??
2.生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)介(出示掛圖或模型)
(1)原料氣的制備: 來(lái)自空氣, 來(lái)自水中
再通過(guò) 水除 :
得原料氣? ,。
(2) 的合成:見(jiàn)課本第50頁(yè)圖2—14,。
(二)模擬固氨
氨的固定:將游離態(tài)的氨轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氨的過(guò)程叫氨的固定。
1.人工合成氨:固氨法,。其條件要求高,、成本高、轉(zhuǎn)化率低、效率低,。
2.根瘤菌,,固氨。常溫常壓下進(jìn)行,。成本低,、轉(zhuǎn)化率高、效率高,。
模擬的功能,,把的功能原理用于工業(yè)生產(chǎn),借以改善現(xiàn)有的并創(chuàng)造嶄新的工藝過(guò)程,。
(三)隨堂練習(xí)
1.合成氨時(shí),,既要使合成氨的產(chǎn)率增大,又使反應(yīng)速率增快,,可采取的辦法是(?? )
a.不斷充入 ?????????????? b.升高溫度
c.增大壓強(qiáng)?????????????????????? d.分離出
2.合成氨所需的 可由煤和水蒸氣反應(yīng)而制得,,其中一步的反應(yīng)為:
(正反應(yīng)放熱),下列措施中,,能提高co轉(zhuǎn)化率的是(??? )
a.增大壓強(qiáng)??????????????? b.降低溫度
c.增大水蒸氣濃度????????? d.增大濃度
3.合成氨工業(yè)有下列流程:①原料氣制備,;②氨的合成;③原料氣凈化和壓縮,;④氨的分離,。其先后順序?yàn)椋??? )
a.①②③④?????? b.①③②④????? c.④③②①???? d.②③④①
(四)總結(jié)、擴(kuò)展,、答疑
在總結(jié)本節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,,教師可擴(kuò)展一些知識(shí)給學(xué)生??上葟慕榻B18世紀(jì)末到20世紀(jì)初這一百多年里合成氨工業(yè)的發(fā)展簡(jiǎn)況入手,,以壓強(qiáng)條件選擇的變化為例,說(shuō)明是與科技進(jìn)步,、動(dòng)力,、材料、設(shè)備等條件的改善緊密相聯(lián)的,,并將隨之而作出相應(yīng)的改變,。在討論合成氨的發(fā)展前景時(shí),要求學(xué)生拓寬思路,,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和訓(xùn)練科學(xué)方法,。
例1? 2000年是勒沙特列(le chatelier 1850—1936)誕生150周年。請(qǐng)用勒沙特列原理解釋如下生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象:打開(kāi)冰鎮(zhèn)啤酒瓶把啤酒倒入玻璃杯,,杯中立即泛起大量泡沫,。
(2000年,,全國(guó))
分析? 解答時(shí)應(yīng)注意聯(lián)系實(shí)際。飲料在日常生活中相當(dāng)普遍,,其中含有一定量的物質(zhì),,啤酒中的 就是其中一種, 在水中存在如下平衡:溶液平衡: ,,平衡 ,,上述平衡受壓力和溫度影響,根據(jù)勒沙特列原理,,即可得到解釋現(xiàn)象的原因,。
解? 溶解平衡 ,平衡: ,,受 壓力和溫度的影響,,平衡按勒沙特列原理移動(dòng)。
點(diǎn)評(píng)? 理論聯(lián)系實(shí)際是素質(zhì)的要求,,要求把所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中去,,解釋一些問(wèn)題,解決一些簡(jiǎn)單問(wèn)題,。本題就是運(yùn)用平衡原理解決問(wèn)題的一例,。
1.完成課本第54-56頁(yè)的練習(xí)題。
2.到一個(gè)化工廠搞一次課外調(diào)查,,寫(xiě)好調(diào)查報(bào)告,。
第四節(jié)
一、
(正反應(yīng)放熱)
(1體積)(3體積)????? (2體積)
1.壓強(qiáng):目前采用 ,。
2.溫度:500℃,,此時(shí)催化劑的活性最大。
3.催化劑:鐵觸媒,。
二,、合成氨工業(yè)的發(fā)展前景
(一)合成氨工業(yè)
1.原理:??
2.生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)介(掛圖)
(1)原料氣的制備
(2) 的合成
(二)模擬固氮
氮的固定:把游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮的過(guò)程。
1.人工固氮:(固氮)條件高,、成本高,、轉(zhuǎn)化率低、效率低,。
2.根瘤菌:(固氮)常溫常壓,、成本低,、轉(zhuǎn)化率高,、效率高。
合成氨條件的選擇原則篇十二
知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生理解如何應(yīng)用反應(yīng)速率和平衡原理,,選擇合成氨的適宜條件,;使學(xué)生了解應(yīng)用原理選擇化工生產(chǎn)條件的思路和方法。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,及理論聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用能力和分析問(wèn)題,、解決問(wèn)題的能力,。
情感目標(biāo)
通過(guò)學(xué)生領(lǐng)悟理論知識(shí)對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用,使學(xué)生樹(shù)立理論和實(shí)踐相結(jié)合的思想認(rèn)識(shí),;并通過(guò)知識(shí)的運(yùn)用培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科學(xué)方法,。
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)教材體現(xiàn)了反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)原理等理論對(duì)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用,同時(shí)在運(yùn)用理論的過(guò)程中,,也可進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解,。
教材分為兩部分:第一部分主要是通過(guò)討論引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用反應(yīng)速率和平衡原理等知識(shí),并考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力,、設(shè)備,、材料等的實(shí)際情況,合理地選擇合成氨的生產(chǎn)條件,。第二部分是拓寬思路方面的內(nèi)容,,主要是探討合成氨的發(fā)展前景。
在第一部分內(nèi)容中,,教材針對(duì)合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱的,、氣體總體積縮小的可逆反應(yīng),首先要求學(xué)生利用已學(xué)過(guò)的知識(shí),,討論為使合成氨的反應(yīng)速率增大所應(yīng)采取的方法,。在此基礎(chǔ)上,又據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)討論為提高平衡混合物中? 的含量所應(yīng)采取的方法,。在兩個(gè)討論的基礎(chǔ)上,,教材又結(jié)合合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力、材料,、設(shè)備,、催化劑的活性等實(shí)際情況,較具體地分析了合成氨時(shí)壓強(qiáng),、溫度,、催化劑等的選擇情況。此外,,還結(jié)合合成氨生產(chǎn)過(guò)程示意圖,,簡(jiǎn)單提及濃度等條件對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響,以及原料的循環(huán)使用等問(wèn)題,,以使學(xué)生理解應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的,。
第二部分教學(xué)在第一部分的基礎(chǔ)上討論合成氨的發(fā)展前景,拓寬學(xué)生的思路,,主要目的不在于知識(shí)本身,,而更多地應(yīng)側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和訓(xùn)練科學(xué)方法,。
教學(xué)建議
第一部分的教學(xué):
1.提出問(wèn)題:針對(duì)合成氨的反應(yīng),首先需要研究如何在單位時(shí)間里提高 的產(chǎn)量,,這是一個(gè)反應(yīng)速率問(wèn)題,。
2.復(fù)習(xí)提問(wèn):濃度、壓強(qiáng),、溫度,、催化劑對(duì)反應(yīng)速率影響的結(jié)果。
3.組織討論:
①為使合成氨的反應(yīng)速率增大,,應(yīng)采取的方法,。
②合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng),在實(shí)際生產(chǎn)中,,僅僅考慮單位時(shí)間里的產(chǎn)量問(wèn)題(反應(yīng)速率問(wèn)題)還不行,,還需要考慮如何最大限度地提高平衡混合物中 的含量問(wèn)題(平衡的移動(dòng)問(wèn)題)。
③針對(duì)合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱的,、氣體總體積縮小的可逆反應(yīng),,要求學(xué)生利用已學(xué)過(guò)的知識(shí),討論為最大限度地提高平衡混合物中 的含量所應(yīng)采取的方法,。
4.閱讀圖表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)印證理論:學(xué)生通過(guò)閱讀表2-4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,,應(yīng)用平衡移動(dòng)原理得出的結(jié)論與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是完全一致的,這會(huì)大大提高學(xué)生的興趣,。
5.綜合上面的討論情況,,同時(shí)綜合考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力、設(shè)備,、材料等的實(shí)際情況,,具體地研究問(wèn)題。此外,,要結(jié)合合成氨生產(chǎn)過(guò)程示意圖,,簡(jiǎn)單提及濃度對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響以及原料的循環(huán)使用等問(wèn)題,以使學(xué)生理解應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的,。
教師可結(jié)合討論過(guò)程,,讓學(xué)生進(jìn)行歸納。????
壓強(qiáng)
溫度
催化劑
濃度
為增大合成氨的反應(yīng)速度
增大
升高
加入
增加 ,、 的濃度
為提高平衡混合物中 的含量
增大
降低?
減小平衡混合物中 的濃度
實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)中
20mpa-
50mpa
500℃左右
鐵觸煤(500℃左右時(shí)活性最大)
使氣態(tài) 變?yōu)橐簯B(tài) 并及時(shí)從平衡混合物中分離出去,,及時(shí)補(bǔ)充 和
第二部分“合成氨工業(yè)發(fā)展前景”的教學(xué)
1.以史明理:從介紹18世紀(jì)末到20世紀(jì)初這100多年里合成氨工業(yè)的發(fā)展簡(jiǎn)況入手,以壓強(qiáng)選擇的變化為例,,說(shuō)明是與科技進(jìn)步,、動(dòng)力、材料,、設(shè)備等條件的改善緊密相聯(lián)系的,,并仍將隨之而作相應(yīng)的改變。
2.目前研究課題簡(jiǎn)介:結(jié)合簡(jiǎn)介,,可向?qū)W生提出一些問(wèn)題,,啟發(fā)學(xué)生思考,拓寬學(xué)生的思路,,使學(xué)生的科學(xué)方法得到訓(xùn)練,,如研究催化劑的目的是什么?新催化劑的研制成功,,使合成氨反應(yīng)可在較低溫度下進(jìn)行,,是否會(huì)減緩合成氨生產(chǎn)中對(duì)壓強(qiáng)的要求而減少設(shè)備制造的投資?等等,。
配合目前研究課題的簡(jiǎn)介,,教材編寫(xiě)有“模擬固氮”的閱讀材料,可讓學(xué)生閱讀,,要求學(xué)生拓寬思路,、設(shè)想甚至想象。
知識(shí)目標(biāo):
1.使學(xué)生理解如何應(yīng)用反應(yīng)速率和平衡原理,,選擇合成氨的適宜條件,。
2.使學(xué)生了解應(yīng)用原理選擇化工廠生產(chǎn)條件的思路和方法。
能力目標(biāo):
1.? 教學(xué)時(shí)應(yīng)以反應(yīng)速率和平衡原理為主線,,以合成氨知識(shí)為中心,,結(jié)合工業(yè)上生產(chǎn)的實(shí)際情況,將知識(shí)串聯(lián),、拓展,、延伸,培養(yǎng)學(xué)生的歸納思維能力,。
2.? 在運(yùn)用理論的過(guò)程中,,可以進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解和提高知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力。
情感目標(biāo):
1.通過(guò)了解合成氨的全過(guò)程,,可以激發(fā)學(xué)生愛(ài)科學(xué),、探索科學(xué)的熱情。
2.通過(guò)合成氨前景的展望,,激發(fā)學(xué)生興趣,,使學(xué)生體會(huì)學(xué)科中邏輯結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)深刻的科學(xué)美。
學(xué)生按照自學(xué)提綱先自學(xué)約15分鐘,,后教師集中講解25分鐘,,鞏固訓(xùn)練10分鐘。
自學(xué)提綱:
1.影響反應(yīng)速率的因素有哪些,?是如何影響的,?
2.影響平衡的條件有哪些,?是如何影響的?
3.應(yīng)用平衡原理,,分析反應(yīng):
(正反應(yīng)放熱)
要制得更多的 ,,可以采用哪些措施?
就以上3個(gè)問(wèn)題,,教師可組織學(xué)生認(rèn)真的討論,。然后,教師集中講解,。
1體積?? 3體積???????? 2體積(正反應(yīng)放熱)
參看課本p49的表2—5,。
1.壓強(qiáng)。增大壓強(qiáng),,有利于 的合成,,但在實(shí)際市產(chǎn)中,壓強(qiáng)不可能無(wú)限制的增大,,因?yàn)閴簭?qiáng)越大,,需要的動(dòng)力越大,對(duì)材料的強(qiáng)度和設(shè)備的制造要求也越高,,勢(shì)必增大生產(chǎn)成本,,降低綜合經(jīng)濟(jì)效益。因此,,受動(dòng)力,、材料、設(shè)備等條件的限制,,目前我國(guó)合成氨廠一般采用的壓強(qiáng)是 ,。
2.溫度。合成氨為放熱反應(yīng),,低溫有利于氨的生成,。但是溫度越低,反應(yīng)速率就慢,,到達(dá)平衡所需要的時(shí)間越長(zhǎng),,因而單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量低,這在工業(yè)生產(chǎn)中是很不經(jīng)濟(jì)的,。綜合考慮各種因素,,在實(shí)際生產(chǎn)上,采用500℃的溫度,,此時(shí)催化劑的活性最大,。
3.催化劑。由于 分子非常穩(wěn)定, 與 的化合十分困難,,即使采用了加熱與高壓的條件,,合成氨的反應(yīng)還是十分緩慢。為了加快化合反應(yīng)速率,,降低反應(yīng)所需要的能量,,合成氨工業(yè)普遍使用鐵觸媒作催化劑。
在實(shí)際生產(chǎn)中,,不斷補(bǔ)充 、 (增大反應(yīng)物濃度),,采取迅速冷卻的方法(減小生成物濃度),,使氣態(tài)氨變成液氨后及時(shí)從平衡混合物中分離出去,以促使平衡不斷地向著生成 的方向移動(dòng),。
合成氨工業(yè)
(一)合成氨工業(yè)
1.原理??
2.生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)介(出示掛圖或模型)
(1)原料氣的制備: 來(lái)自空氣,, 來(lái)自水中
再通過(guò) 水除 :
合成氨條件的選擇原則篇十三知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生理解如何應(yīng)用反應(yīng)速率和平衡原理,選擇合成氨的適宜條件,;使學(xué)生了解應(yīng)用原理選擇化工生產(chǎn)條件的思路和方法,。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,及理論聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用能力和分析問(wèn)題,、解決問(wèn)題的能力,。
情感目標(biāo)
通過(guò)學(xué)生領(lǐng)悟理論知識(shí)對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用,使學(xué)生樹(shù)立理論和實(shí)踐相結(jié)合的思想認(rèn)識(shí),;并通過(guò)知識(shí)的運(yùn)用培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科學(xué)方法,。
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)教材體現(xiàn)了反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)原理等理論對(duì)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用,同時(shí)在運(yùn)用理論的過(guò)程中,,也可進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解,。
教材分為兩部分:第一部分主要是通過(guò)討論引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用反應(yīng)速率和平衡原理等知識(shí),并考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力,、設(shè)備,、材料等的實(shí)際情況,合理地選擇合成氨的生產(chǎn)條件,。第二部分是拓寬思路方面的內(nèi)容,,主要是探討合成氨的發(fā)展前景。
在第一部分內(nèi)容中,,教材針對(duì)合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱的,、氣體總體積縮小的可逆反應(yīng),首先要求學(xué)生利用已學(xué)過(guò)的知識(shí),,討論為使合成氨的反應(yīng)速率增大所應(yīng)采取的方法,。在此基礎(chǔ)上,又據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)討論為提高平衡混合物中? 的含量所應(yīng)采取的方法,。在兩個(gè)討論的基礎(chǔ)上,,教材又結(jié)合合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力,、材料、設(shè)備,、催化劑的活性等實(shí)際情況,,較具體地分析了合成氨時(shí)壓強(qiáng)、溫度,、催化劑等的選擇情況,。此外,還結(jié)合合成氨生產(chǎn)過(guò)程示意圖,,簡(jiǎn)單提及濃度等條件對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響,,以及原料的循環(huán)使用等問(wèn)題,以使學(xué)生理解應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的,。
第二部分教學(xué)在第一部分的基礎(chǔ)上討論合成氨的發(fā)展前景,,拓寬學(xué)生的思路,主要目的不在于知識(shí)本身,,而更多地應(yīng)側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和訓(xùn)練科學(xué)方法,。
教學(xué)建議
第一部分的教學(xué):
1.提出問(wèn)題:針對(duì)合成氨的反應(yīng),首先需要研究如何在單位時(shí)間里提高 的產(chǎn)量,,這是一個(gè)反應(yīng)速率問(wèn)題,。
2.復(fù)習(xí)提問(wèn):濃度、壓強(qiáng),、溫度,、催化劑對(duì)反應(yīng)速率影響的結(jié)果。
3.組織討論:
①為使合成氨的反應(yīng)速率增大,,應(yīng)采取的方法,。
②合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng),在實(shí)際生產(chǎn)中,,僅僅考慮單位時(shí)間里的產(chǎn)量問(wèn)題(反應(yīng)速率問(wèn)題)還不行,,還需要考慮如何最大限度地提高平衡混合物中 的含量問(wèn)題(平衡的移動(dòng)問(wèn)題)。
③針對(duì)合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱的,、氣體總體積縮小的可逆反應(yīng),,要求學(xué)生利用已學(xué)過(guò)的知識(shí),討論為最大限度地提高平衡混合物中 的含量所應(yīng)采取的方法,。
4.閱讀圖表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)印證理論:學(xué)生通過(guò)閱讀表2-4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,,應(yīng)用平衡移動(dòng)原理得出的結(jié)論與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是完全一致的,這會(huì)大大提高學(xué)生的興趣,。
5.綜合上面的討論情況,,同時(shí)綜合考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力、設(shè)備、材料等的實(shí)際情況,,具體地研究問(wèn)題,。此外,要結(jié)合合成氨生產(chǎn)過(guò)程示意圖,,簡(jiǎn)單提及濃度對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響以及原料的循環(huán)使用等問(wèn)題,,以使學(xué)生理解應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的。
教師可結(jié)合討論過(guò)程,,讓學(xué)生進(jìn)行歸納,。????
壓強(qiáng)
溫度
催化劑
濃度
為增大合成氨的反應(yīng)速度
增大
升高
加入
增加 、 的濃度
為提高平衡混合物中 的含量
增大
降低?
減小平衡混合物中 的濃度
實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)中
20mpa-
50mpa
500℃左右
鐵觸煤(500℃左右時(shí)活性最大)
使氣態(tài) 變?yōu)橐簯B(tài) 并及時(shí)從平衡混合物中分離出去,,及時(shí)補(bǔ)充 和
第二部分“合成氨工業(yè)發(fā)展前景”的教學(xué)
1.以史明理:從介紹18世紀(jì)末到20世紀(jì)初這100多年里合成氨工業(yè)的發(fā)展簡(jiǎn)況入手,,以壓強(qiáng)選擇的變化為例,說(shuō)明是與科技進(jìn)步,、動(dòng)力,、材料,、設(shè)備等條件的改善緊密相聯(lián)系的,,并仍將隨之而作相應(yīng)的改變。
2.目前研究課題簡(jiǎn)介:結(jié)合簡(jiǎn)介,,可向?qū)W生提出一些問(wèn)題,,啟發(fā)學(xué)生思考,拓寬學(xué)生的思路,,使學(xué)生的科學(xué)方法得到訓(xùn)練,,如研究催化劑的目的是什么?新催化劑的研制成功,,使合成氨反應(yīng)可在較低溫度下進(jìn)行,,是否會(huì)減緩合成氨生產(chǎn)中對(duì)壓強(qiáng)的要求而減少設(shè)備制造的投資?等等,。
配合目前研究課題的簡(jiǎn)介,,教材編寫(xiě)有“模擬固氮”的閱讀材料,可讓學(xué)生閱讀,,要求學(xué)生拓寬思路,、設(shè)想甚至想象。
知識(shí)目標(biāo):
1.使學(xué)生理解如何應(yīng)用反應(yīng)速率和平衡原理,,選擇合成氨的適宜條件,。
2.使學(xué)生了解應(yīng)用原理選擇化工廠生產(chǎn)條件的思路和方法。
能力目標(biāo):
1.? 教學(xué)時(shí)應(yīng)以反應(yīng)速率和平衡原理為主線,,以合成氨知識(shí)為中心,,結(jié)合工業(yè)上生產(chǎn)的實(shí)際情況,將知識(shí)串聯(lián)、拓展,、延伸,,培養(yǎng)學(xué)生的歸納思維能力。
2.? 在運(yùn)用理論的過(guò)程中,,可以進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解和提高知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力,。
情感目標(biāo):
1.通過(guò)了解合成氨的全過(guò)程,可以激發(fā)學(xué)生愛(ài)科學(xué),、探索科學(xué)的熱情,。
2.通過(guò)合成氨前景的展望,激發(fā)學(xué)生興趣,,使學(xué)生體會(huì)學(xué)科中邏輯結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)深刻的科學(xué)美,。
學(xué)生按照自學(xué)提綱先自學(xué)約15分鐘,后教師集中講解25分鐘,,鞏固訓(xùn)練10分鐘,。
自學(xué)提綱:
1.影響反應(yīng)速率的因素有哪些?是如何影響的,?
2.影響平衡的條件有哪些,?是如何影響的?
3.應(yīng)用平衡原理,,分析反應(yīng):
(正反應(yīng)放熱)
要制得更多的 ,,可以采用哪些措施?
就以上3個(gè)問(wèn)題,,教師可組織學(xué)生認(rèn)真的討論,。然后,教師集中講解,。
1體積?? 3體積???????? 2體積(正反應(yīng)放熱)
參看課本p49的表2—5,。
1.壓強(qiáng)。增大壓強(qiáng),,有利于 的合成,,但在實(shí)際市產(chǎn)中,壓強(qiáng)不可能無(wú)限制的增大,,因?yàn)閴簭?qiáng)越大,,需要的動(dòng)力越大,對(duì)材料的強(qiáng)度和設(shè)備的制造要求也越高,,勢(shì)必增大生產(chǎn)成本,,降低綜合經(jīng)濟(jì)效益。因此,,受動(dòng)力,、材料,、設(shè)備等條件的限制,目前我國(guó)合成氨廠一般采用的壓強(qiáng)是 ,。
2.溫度,。合成氨為放熱反應(yīng),低溫有利于氨的生成,。但是溫度越低,,反應(yīng)速率就慢,到達(dá)平衡所需要的時(shí)間越長(zhǎng),,因而單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量低,,這在工業(yè)生產(chǎn)中是很不經(jīng)濟(jì)的。綜合考慮各種因素,,在實(shí)際生產(chǎn)上,,采用500℃的溫度,此時(shí)催化劑的活性最大,。
3.催化劑,。由于 分子非常穩(wěn)定, 與 的化合十分困難,,即使采用了加熱與高壓的條件,,合成氨的反應(yīng)還是十分緩慢。為了加快化合反應(yīng)速率,,降低反應(yīng)所需要的能量,,合成氨工業(yè)普遍使用鐵觸媒作催化劑,。
在實(shí)際生產(chǎn)中,,不斷補(bǔ)充 、 (增大反應(yīng)物濃度),,采取迅速冷卻的方法(減小生成物濃度),,使氣態(tài)氨變成液氨后及時(shí)從平衡混合物中分離出去,以促使平衡不斷地向著生成 的方向移動(dòng),。
合成氨工業(yè)
(一)合成氨工業(yè)
1.原理??
2.生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)介(出示掛圖或模型)
(1)原料氣的制備: 來(lái)自空氣,, 來(lái)自水中
再通過(guò) 水除 :
得原料氣? 。
(2) 的合成:見(jiàn)課本第50頁(yè)圖2—14,。
(二)模擬固氨
氨的固定:將游離態(tài)的氨轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氨的過(guò)程叫氨的固定,。
1.人工合成氨:固氨法。其條件要求高,、成本高,、轉(zhuǎn)化率低、效率低,。
2.根瘤菌,,固氨,。常溫常壓下進(jìn)行。成本低,、轉(zhuǎn)化率高,、效率高。
模擬的功能,,把的功能原理用于工業(yè)生產(chǎn),,借以改善現(xiàn)有的并創(chuàng)造嶄新的工藝過(guò)程。
(三)隨堂練習(xí)
1.合成氨時(shí),,既要使合成氨的產(chǎn)率增大,,又使反應(yīng)速率增快,可采取的辦法是(?? )
a.不斷充入 ?????????????? b.升高溫度
c.增大壓強(qiáng)?????????????????????? d.分離出
2.合成氨所需的 可由煤和水蒸氣反應(yīng)而制得,,其中一步的反應(yīng)為:
(正反應(yīng)放熱),,下列措施中,能提高co轉(zhuǎn)化率的是(??? )
a.增大壓強(qiáng)??????????????? b.降低溫度
c.增大水蒸氣濃度????????? d.增大濃度
3.合成氨工業(yè)有下列流程:①原料氣制備,;②氨的合成,;③原料氣凈化和壓縮;④氨的分離,。其先后順序?yàn)椋??? )
a.①②③④?????? b.①③②④????? c.④③②①???? d.②③④①
(四)總結(jié),、擴(kuò)展、答疑
在總結(jié)本節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,,教師可擴(kuò)展一些知識(shí)給學(xué)生,。可先從介紹18世紀(jì)末到20世紀(jì)初這一百多年里合成氨工業(yè)的發(fā)展簡(jiǎn)況入手,,以壓強(qiáng)條件選擇的變化為例,,說(shuō)明是與科技進(jìn)步、動(dòng)力,、材料,、設(shè)備等條件的改善緊密相聯(lián)的,并將隨之而作出相應(yīng)的改變,。在討論合成氨的發(fā)展前景時(shí),,要求學(xué)生拓寬思路,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和訓(xùn)練科學(xué)方法,。
例1? 2000年是勒沙特列(le chatelier 1850—1936)誕生150周年,。請(qǐng)用勒沙特列原理解釋如下生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象:打開(kāi)冰鎮(zhèn)啤酒瓶把啤酒倒入玻璃杯,杯中立即泛起大量泡沫,。
(2000年,,全國(guó))
分析? 解答時(shí)應(yīng)注意聯(lián)系實(shí)際。飲料在日常生活中相當(dāng)普遍,,其中含有一定量的物質(zhì),,啤酒中的 就是其中一種,, 在水中存在如下平衡:溶液平衡: ,平衡 ,,上述平衡受壓力和溫度影響,,根據(jù)勒沙特列原理,即可得到解釋現(xiàn)象的原因,。
解? 溶解平衡 ,,平衡: ,受 壓力和溫度的影響,,平衡按勒沙特列原理移動(dòng),。
點(diǎn)評(píng)? 理論聯(lián)系實(shí)際是素質(zhì)的要求,要求把所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中去,,解釋一些問(wèn)題,,解決一些簡(jiǎn)單問(wèn)題。本題就是運(yùn)用平衡原理解決問(wèn)題的一例,。
1.完成課本第54-56頁(yè)的練習(xí)題,。
2.到一個(gè)化工廠搞一次課外調(diào)查,寫(xiě)好調(diào)查報(bào)告,。
第四節(jié)
一,、
(正反應(yīng)放熱)
(1體積)(3體積)????? (2體積)
1.壓強(qiáng):目前采用 。
2.溫度:500℃,,此時(shí)催化劑的活性最大,。
3.催化劑:鐵觸媒。
二,、合成氨工業(yè)的發(fā)展前景
(一)合成氨工業(yè)
1.原理:??
2.生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)介(掛圖)
(1)原料氣的制備
(2) 的合成
(二)模擬固氮
氮的固定:把游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮的過(guò)程,。
1.人工固氮:(固氮)條件高、成本高,、轉(zhuǎn)化率低,、效率低,。
2.根瘤菌:(固氮)常溫常壓,、成本低、轉(zhuǎn)化率高,、效率高,。
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