第三節(jié) 合成氨條件的選擇

《第三節(jié) 合成氨條件的選擇》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《第三節(jié) 合成氨條件的選擇（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第三節(jié) 合成氨條件的選擇 教學目標 知識目標： 　　1．使學生理解如何應用化學反應速率和化學平衡原理，選擇合成氨的適宜條件。 　　2．使學生了解應用化學原理選擇化工廠生產(chǎn)條件的思路和方法。 能力目標： 　　1．? 教學時應以化學反應速率和化學平衡原理為主線，以合成氨知識為中心，結合工業(yè)上生產(chǎn)的實際情況，將知識串聯(lián)、拓展、延伸，培養(yǎng)學生的歸納思維能力。 　　2．? 在運用理論的過程中，可以進一步加深學生對所學理論的理解和提高知識的實際應用能力。 情感目標： 　　1．通過了解合成氨的全過程，可以激發(fā)學生愛科學、探索科學的熱情。 　　2．通過合成氨前景的展望，激發(fā)學生學習

2、興趣，使學生體會化學學科中邏輯結構嚴謹深刻的科學美。 教學過程 　　學生按照自學提綱先自學約15分鐘，后教師集中講解25分鐘，鞏固訓練10分鐘。 　　自學提綱： 　　1．影響化學反應速率的因素有哪些？是如何影響的？ 　　2．影響化學平衡的條件有哪些？是如何影響的？ 　　3．應用化學平衡原理，分析反應： 　　 （正反應放熱） 　　要制得更多的 ，可以采用哪些措施？ 　　就以上3個問題，教師可組織學生認真的討論。然后，教師集中講解。 合成氨條件的選擇 　 1體積?? 3體積???????? 2體積（正反應放熱） 參看課本P49的表2—5。 　　1．壓強。增大壓強，有利

3、于 的合成，但在實際市產(chǎn)中，壓強不可能無限制的增大，因為壓強越大，需要的動力越大，對材料的強度和設備的制造要求也越高，勢必增大生產(chǎn)成本，降低綜合經(jīng)濟效益。因此，受動力、材料、設備等條件的限制，目前我國合成氨廠一般采用的壓強是 。 　　2．溫度。合成氨為放熱反應，低溫有利于氨的生成。但是溫度越低，反應速率就慢，到達平衡所需要的時間越長，因而單位時間內(nèi)產(chǎn)量低，這在工業(yè)生產(chǎn)中是很不經(jīng)濟的。綜合考慮各種因素，在實際生產(chǎn)上，采用500℃的溫度，此時催化劑的活性最大。 　　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，合成氨的反應還是十分緩慢。為了加快化合反應速率，

4、降低反應所需要的能量，合成氨工業(yè)普遍使用鐵觸媒作催化劑。 　　在實際生產(chǎn)中，不斷補充 、 （增大反應物濃度），采取迅速冷卻的方法（減小生成物濃度），使氣態(tài)氨變成液氨后及時從平衡混合物中分離出去，以促使化學平衡不斷地向著生成 的方向移動。 　　合成氨工業(yè) 　　（一）合成氨工業(yè) 1．原理?? 　　 2．生產(chǎn)過程簡介（出示掛圖或模型） 　?。?）原料氣的制備： 來自空氣， 來自水中 　　　　 　　　 　　再通過 水除 ： 　　　　 　　得原料氣? 。 　　（2） 的合成：見課本第50頁圖2—14。 　　（二）化學模擬生物固氨 　　氨的固定：將游離態(tài)的氨轉(zhuǎn)化

5、為化合態(tài)氨的過程叫氨的固定。 　　1．人工合成氨：化學固氨法。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工業(yè)生產(chǎn)，借以改善現(xiàn)有的并創(chuàng)造嶄新的化學工藝過程。 　?。ㄈ╇S堂練習 　　1．合成氨時，既要使合成氨的產(chǎn)率增大，又使反應速率增快，可采取的辦法是（?? ） 　　A．不斷充入 ?????????????? B．升高溫度 　　C．增大壓強?????????????????????? D．分離出 　　2．合成氨所需的 可由煤和水蒸氣反應而制得，其中一步的反應為：

6、 （正反應放熱），下列措施中，能提高CO轉(zhuǎn)化率的是（??? ） 　　A．增大壓強??????????????? 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。其先后順序為（??? ） 　　A．①②③④?????? B．①③②④????? C．④③②①???? D．②③④① 　?。ㄋ模┛偨Y、擴展、答疑 　　在總結本節(jié)內(nèi)容的基礎上，教師可擴展一些知識給學生?？上葟慕榻B18世紀末到20世紀初這一百多年里合成氨工業(yè)的發(fā)展簡況入手，以壓強條件選擇的變化為例，說明合成氨條件的選擇是與

7、科技進步、動力、材料、設備等條件的改善緊密相聯(lián)的，并將隨之而作出相應的改變。在討論合成氨的發(fā)展前景時，要求學生拓寬思路，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和訓練科學方法。 　　例1? 2000年是勒沙特列（Le Chatelier 1850—1936）誕生150周年。請用勒沙特列原理解釋如下生活中的常見現(xiàn)象：打開冰鎮(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） 　　分析? 解答時應注意聯(lián)系實際。飲料在日常生活中相當普遍，其中含有一定量的化學物質(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

8、因。 　　解? 溶解平衡 ，化學平衡： ，受 壓力和溫度的影響，平衡按勒沙特列原理移動。 　　點評? 理論聯(lián)系實際是素質(zhì)教育的要求，要求把所學知識運用到實際生活中去，解釋一些問題，解決一些簡單問題。本題就是運用化學平衡原理解決問題的一例。 布置作業(yè) 　　1．完成課本第54－56頁的練習題。 　　2．到一個化工廠搞一次課外調(diào)查，寫好調(diào)查報告。 板書設計 第四節(jié) 合成氨條件的選擇 ??? 一、合成氨條件的選擇 　　　 ? ?? （正反應放熱） ? （1體積）（3體積）????? （2體積） 　　1．壓強：目前采用 。 　　2．溫度：500℃，此時催化劑的活性最大。 　　3．催化劑：鐵觸媒。 　　二、合成氨工業(yè)的發(fā)展前景 　?。ㄒ唬┖铣砂惫I(yè) 　　1．原理：?? 　　 　　2．生產(chǎn)過程簡介（掛圖） 　　 （1）原料氣的制備 　　 　　　 　　 ? ?? （2） 的合成 　?。ǘ┗瘜W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)氮的過程。 　　1．人工固氮：（化學固氮）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。