第4节化学反应条件的优化——工业合成氨山东福山第一中学王珊娜【教学目标】：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。教学重难点：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。课型：新课课时安排：１课时【教材分析】在本章的前三节课分别分析了化学反应的方向，化学反应速率和化学反应的限度，而对于实际工业生产来说，不能只是单一的考虑一方面。合成氨工业对化学工业、国防工业和我国实现农业现代化具有重要意义。所以在本节教材中充分体现化学反应速率和化学平衡移动原理等理论对工业生产实践的指导作用，也可进一步加深对所学理论的理解。通过本节课的学习，使学生理解如何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；使学生了解应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法。【学情分析】在前三节的学习中，学生们已经掌握了温度、浓度等外界条件对化学平衡和化学反应速率的影响，具有了相应的理论知识基础。这部分的知识比较抽象，学生学起来感觉不容易理解，在学习过程中需要老师去引导，循序渐进。在复习前面的基础知识的基础上，讨论合成氨反应的特点，进而探讨工业生产所需的合适条件都需要考虑的因素，以及符合解决化学热力学角度实现高转化率所需的条件与从动力学角度实现高速率所需的条件的矛盾，以及实际生产中还要考虑成本、经济效益的等多方面的问题。【教学过程】：【温故知新】1、影响化学反应速率和化学平衡的重要因素有哪些？、2、A+BCAB+C3AB+C平衡后分别通1molA，A的转化率怎么变？【学生】回答【强调】1、压强对于速率和平衡的影响，必先影响到浓度。2、催化剂只能改变化学反应速率，不能改变化学平衡状态。【教师】介绍氨气的用途。今天这节课我们就看看如何利用前三节课化学反应的有关知识将一个化学反应合成氨实现工业化。【情感教育】弗里茨·哈伯【讨论：】假如你是一个化工厂的老板，对工业生产你主要应考虑哪些问题？【学生讨论得出结论】经济效益和社会效益【教师讲解】【提问】观察合成氨的化学反应，说明合成反应的特点：【投影】N2(g)+3H2(g)【交流·研讨】1、请根据正反应的焓变和熵变，分析298K下合成氨反应能否自发进行？P65２、请利用化学平衡移动的知识分析，什么条件有利于氨的合成？【板书】第四节化学反应条件的优化——工业合成氨一、合成氨反应的限度【交流·研讨】请利用化学平衡移动的知识分析什么条件有利于氨的合成。P65【投影】2NH3(g)△H＝-92.2kJ/mol【学生】①可逆反应②熵减小③气态物质系数减小④放热反应【学生观察得出结论】【板书】：降低温度、增大压强有利于化学平衡向生成氨的方向移动，N2、H2体积比为1：3时平衡混合物中氨的含量最高。【板书】二、合成氨反应的速率【交流·研讨】P661、你认为可以通过控制那些反应条件来提高合成氨反应的速率？2、实验研究表明，在特定条件下，合成氨反应的速率与反应的物质的浓度的关系为:ν=κC(N2)C1.5(H2)C—1(NH3)，请你根据关系式分析：各物质的浓度对反应速率有哪些影响？可以采取哪些措施来提高反应速率？3、请你根据下表所给的数据分析催化剂对合成氨反应速率的影响：催条件无催化剂使用Fe催化剂【学生回答】1.升高温度增大压强增大反应物浓度使用催化剂2.增大N2、H2浓度,将氨及时从混合气中分离出去，可加快速率。3.使用催化剂可使合成氨反应的速率提高上万亿倍。△E/KJ/mol335167k(催)/k(无)3.4×1012(700k)【板书】三、合成氨的适宜条件【交流·研讨】【分析】1、压强的选择①合成...
