第 4 节 化学反应条件的优化——工业合成氨本节教材分析(1)三维目标知识与技能:1.了解如何应用化学反应速率和化学平衡原理分析合成氨的适宜条件;2.了解应用化学反应原理分析化工生产条件的思路和方法,体验实际生产条件的选择与理论分析的差异;3通过对合成氨适宜条件的分析,认识化学反应速率和化学平衡的控制在工业生产中的重要作用。过程与方法:在化学反应的方向、限度、速率等理论为指导的基础上带领学生选择适宜的反应条件,引导学生考虑合成氨生产中动力、设备、材料生产效率等因素,寻找工业合成氨生产的最佳条件。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,从而赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献。(2)教学重点应用化学反应速率和化学平衡原理选择合成氨的适宜条件。(3)教学难点应用化学反应速率和化学平衡原理选择合成氨的适宜条件。(4)教学建议本节教材以氢气、氮气合成氨反应为研究对象,利用学生应用化学平衡理论和化学反应速率理论尝试综合选择化工生产的适宜条件,从而体会化学热力学理论和化学动力学理论对生产的指导作用。本节教材为学生提供了关于合成氨的实验数据,使学生能够利用这些资料展开讨论,初步尝试利用理论指导实际问题,选择合成氨适宜条件;再结合生产中的数据向学生介绍合成氨的实际条件,使他们在解决实际问题的过程中进一步加深对所学理论的理解。在内容上先让学生就合成氨反应的热力学、动力学问题分别进行讨论,再综合考虑实际工业生产的各种因素,对合成氨反应的适宜条件进行选择。新课导入设计导入一:自 1784 年发现氨气以后,人们一直在研究如何利用化学方法由 N2 和 H2合成NH3,但直到 1913 年才建成了大型合成氨厂,合成氨反应才真正实现工业化生产。为什么合成氨的工业化生产会经历如此漫长的发展过程呢?今天我们来学习工业合成氨生产条件的选择。导入二:合成氨的正反应是气体体积缩小的反应,为什么工业合成氨不采用尽可能高的压强,而通常采用 2×107Pa~5×107Pa 的压强?