高中化学 2.1 氨的合成教案2 苏教版选修2-苏教版高中选修2化学教案VIP免费

氨的合成合成氨的生产工艺教学目标：1．掌握合成氨的化学原理；了解合成氨的生产工艺的流程。2．学生体会到从实验室研究到工业化生产所要解决的主要问题，认识化学原理对生产技术的指导作用。情感目标：通过了解合成氨的生产工艺，对学生进行爱国主义教育，培养学生热爱科学、敢于创新的优良品质。教学重点难点：合成氨的生产工艺的流程设计。教学方法：探究讨论和阅读自主学习式。教学过程：1．哈伯生平介绍。幻灯片1：哈伯的头像照片。哈伯FritzHaber1868一1934。讲述：１８６８年１２月９日出生于西里西亚的布雷斯劳（现为波兰的弗罗茨瓦夫）的一个犹太家庭，天资聪颖。曾先后到柏林、海德堡、苏黎世求学，做过著名化学家霍夫曼和本生的学生。１９岁就破格被德国皇家工业大学授于博士学位，１８９６年在卡尔斯鲁厄工业大学当讲师，１９０６年起任物理化学和电化学教授。1909年发明合成氨工业工艺。１９１１年担任威廉皇家物理化学和电化学研究所所长兼柏林大学教授。１９１４年第一次世界大战爆发，哈伯全力研制最新式的化学武器，兼任化学兵工厂厂长，第一次建议使用氯气作化学武器,并应用于实战，后发明了光气，后人因此称其为化学武器之父。1918年因发明合成氨工业工艺而获诺贝尔化学奖,但在评奖过程中受到英、法科学家的反对（给学生留下疑问与感情的冲突）。１９３３年希特勒上台，他也被称为“犹太人哈伯”被驱逐，１９３４年应邀担任巴勒斯坦著名反法西斯犹太人组织的西夫高级研究所所长。１９３４年１月２９日他在去意大利的途中，因心脏病发作在瑞士的巴塞尔逝世，终年６６岁，就地安葬在巴塞尔公基。（教后感2：哈伯的头像与生平更进一步地激发学生了解哈伯的兴趣；“化学武器之父”与“诺贝尔奖”促使学生产生了了解知识内容的欲望。）2．哈伯与合成氨工艺。幻灯片2：（1）合成氨的本意与目的（2）合成氨反应与合成氨反应条件的理论证明与合成氨试验（3）哈伯的合成氨工艺。1讲述：合成氨的本意与目的。获得农作物所需的大量氮肥，提高粮食产量。但当时的人工固氮方法主要是电弧法合成NO，效率很低，不能产生较大的经济效益。问题1：科学发明的本意应是什么？（教后感3：对问题的讨论，使学生对自然科学的社会性与人文性有更进一步的理解。）讲述：合成氨反应在理论上的可行性，物理化学学科的简单介绍。根据勒夏特列原理分析合成氨反应平衡正向移动的条件与相应的条件结论；勒夏特列在合成氨实验中因混入氧气而爆炸而放弃研究；哈伯勇于追求与探索，终于发明合成氨工艺。问题2：勒夏特列与哈伯在合成氨实验中所体现出来的精神，你想到什么？（教后感4：有学生对物理化学产生了兴趣；学生理解了科学发明中理论、方法、态度三者的结合。）幻灯片3：哈伯的合成氨工艺：（1）原料气的制取与净化（2）合成氨条件（3）循环压缩讲述：哈伯的合成氨工艺流程：（1）原料气的制取与净化（与教材内容相同）。（2）合成氨条件的确定。哈伯在1909年取得成果：在600℃、200个大气压和锇作为催化剂的条件下，得到了产率约为8％的氨。（3）循环压缩工艺。哈伯认为若能使反应气体在高压下循环加工，并从这个循环中不断地把反应生成的氨分离出来，就提高原料的转化率，则这个工艺过程在经济效益上也是可行的，于是他设计出循环工艺。（4）待解决的主要问题：催化剂为锇，锇为贵重金属，地壳含量极为稀少。问题3：课本上合成氨的条件与哈伯的条件有何不同？（教后感5：设置此问题的目的是为低温催化剂的经济效益作好伏笔；阅读教材内容加深了对基础知识的理解。）3．合成氨催化剂幻灯片4：科学发明中的基尼斯纪录：波施与铁触媒讲述：哈伯将工艺申请了专利后，把它交给了德国当时最大的化工企业——巴登苯胺和纯碱制造公司。公司的化工专家波施（C．Bosch）决心研究一种廉价易得的催化剂。对各种金属及矿物进行比较分析，最后用天然磁铁矿实验，发现具有良好效果，但同时发现存在表面半熔现象而极大降低其活性，得掺入其他物质以克服这一消极因素，这些助剂的组成和比例，使他们颇费周折，据说经过两万多次实验，终于得到了理想的含有少数K、Mg、Al和Ca的铁组催化2剂——铁触媒。这一成...