合成氨教学设计新部编版
氨合成课程设计
氨合成课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握氨的合成原理、流程和应用,培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:a.掌握氨的合成原理,包括哈柏-博施法和其他合成氨的方法。
b.了解氨的物理和化学性质。
c.掌握氨的用途,包括肥料、合成材料、能源等方面。
2.技能目标:a.能运用氨的合成原理分析实际生产问题。
b.能运用氨的化学性质进行实验操作。
c.能查阅相关资料,了解氨合成的最新研究动态。
3.情感态度价值观目标:a.培养学生对化学科学的兴趣和热情。
b.培养学生爱护环境、珍惜资源的意识。
c.培养学生团队合作、创新探究的精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.氨的合成原理:介绍哈柏-博施法、其他合成氨方法及其优缺点。
2.氨的物理和化学性质:包括氨的分子结构、溶解性、反应性等。
3.氨的用途:介绍氨在农业、工业、能源等领域的应用。
4.氨合成实验:演示氨的合成实验,让学生掌握实验操作技能。
5.氨合成技术的进展:介绍氨合成领域的新技术、新工艺。
三、教学方法本课程采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:讲解氨的合成原理、物理化学性质和应用。
2.讨论法:学生讨论氨合成技术的发展和应用。
3.案例分析法:分析实际生产中的氨合成问题,培养学生解决实际问题的能力。
4.实验法:进行氨合成实验,提高学生的实验技能。
四、教学资源1.教材:选用权威、实用的氨合成教材。
2.参考书:提供氨合成相关的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作课件、视频等,生动展示氨合成的原理和实验。
4.实验设备:准备充足的实验设备,确保每个学生都能动手操作。
5.网络资源:利用互联网,为学生提供氨合成领域的最新研究动态。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:评估学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等,以体现学生的学习态度和积极性。
2.作业:布置相关的氨合成作业,评估学生的理解和应用能力。
高中化学选修《合成氨条件的选择》教学设计
2-4-1 合成氨条件的选择[教学目标]1.知识目标(1)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。
(2)了解合成氨生产的一般流程和反应原理、反应条件等。
2.能力和方法目标(1)通过合成氨生产条件的分析和选择,使学生了解应化学原理选择化工生产条件的思路和方法。
(2)通过用化学反应速率理论、化学平衡理论选择合成氨反应条件,培养知识的综合应用和归纳能力。
(3)通过合成氨对工业、农业等领域的重要作用的教育,让学生理解化学对于改善人类生活的重要意义。
[教学过程]课堂练习:1.在现代无机化工、有机化工、生物化工等生产中,大多数产品的合成往往需要使用的主要化学反应条件是()。
(A)高温(B)高压(C)催化剂(D)高温、高压、催化剂2.将V1L的H2和V2L的N2在一定条件下发生反应,达到平衡后,混合气体总体积为V3L (气体体积均在相同条件下测定),则生成NH3的体积是()。
(A)(V1+V2-V3)L (B)(V1+V2+V3)L(C)(V1+V2-2V3)L (D)[V3-(V1+V2)]L3.在某合成氨厂合成氨的反应中,测得合成塔入口处气体N2、H2、NH3的体积比为6:18:1,出口处气体N2、H2、NH3的体积比为9:27:8,则氮的转化率为()。
(A)5% (B)50% (C)25% (D)20%4.下面是合成氨的简要流程示意图(如图2-4-1):沿x路线回去的物质的是()。
(A)N2和H2(B)催化剂(C)N2(D)H25.工业上用氨和二氧化碳反应合成尿素。
已知下列物质在一定条件下均能与水反应产生H2和CO2,H2是合成氨的原料,CO2供合成尿素用。
若从充分利用原料的角度考虑,选用____物质作原料较好。
(A)CO (B)石油脑(C5H12、C6H14)(C)CH4(D)焦炭6.在一定条件下,合成氨反应达到平衡后,混合气体中NH3的体积分数为25%。
若反应前后条件保持不变,则反应后缩小的气体体积与原反应物体积之比是()。
工业合成氨教学案
文登天福山中学高二化学备课组学案新授第二章第四节化学反应条件的优化-工业合成氨导学案【学习目标】1. 明白工业生产条件选择的依据和原理2. 知道合成氨原理,逐步学会用化学平衡和化学反应速率的有关知识选择合成氨的条件。
【重点、难点】工业合成氨条件的选择过程【自主学习】(一)合成氨的工业生产:1. 反应特点:N2(g)+3H2(g )2NH3(g)________反应,正向△H______0,正向△n(g)______02. 反应的自发性和限度【算一算】已知在298K时,合成氨反应的△H=-92.2kJ·mol-1,△S=-198.2J·K-1·mol-1计算该反应在298K时能否自发进行(二)选取合适的反应条件的依据1. 从可逆性、反应前后气体的体积变化、焓变三个角度分析化学反应的特点。
2. 据反应特点具体分析外界条件对速率和平衡的影响,从速率和平衡的角度进行综合分析,再充分考虑实际情况,选出适宜的外界条件。
浓度:温度:压强:催化剂:3. 各种外界条件对速率和平衡的具体影响:(1)压强:温度一定时,增大混合气体的压强对合成氨的速率和平衡都有利,但压强越大需要的动力越大,对材料和设备的制造要求越高,一般采用2×107~5×107Pa(2)温度:从平衡的角度考虑,合成氨低温有利,但是温度过低反应速率很慢,需要很长时间才能达到平衡,很不经济,所以实际生产中,采用700K左右的适宜温度(在此温度时催化剂的活性最大)。
(3)催化剂:为了加快反应速率,采用以铁为主的铁催化剂。
(4)浓度:不断的补充氢气和氮气,及时的分离出氨气。
4. 合成氨的适宜条件:500℃、铁触媒、2×107~5×107Pa;原料气循环操作过程;N2与H2浓度比约为1∶2.8【总结】:1、合成氨反应有何特点?2、工业合成氨的适宜条件有哪些?【自我检测】1、有平衡体系CO(g)+2H2(g )CH3OH(g),△H<0。
氨的合成教学设计07
氨的合成一、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调控在工业生产中的重要作用。
过程与方法:1.通过对合成氨适宜条件的研究选择,学会把握主要矛盾、统筹兼顾解决问题的能力,培养理论联系实际的能力;2.在运用理论解决问题的过程中,进一步加深对所学理论的理解,提高实际应用能力;3.通过讨论、交流发现问题和解决问题,体验合作学习的过程和乐趣。
情感态度与价值观:1.初步形成从多方面综合思考问题的意识;2.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。
二、教学重点和难点重点: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。
难点:如何引导学生应用化学反应原理选择化工生产条件的思路和和方法。
三、教学过程设计[联想质疑] 利用氮、氢为原料合成氨的工业化生产曾是一个较难的课题,从第一次实验室研制到工业化投产,经历了约130年的时间。
化学反应N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)看起来十分简单,为什么合成氨的工业化生产会经历如此漫长的发展过程?(倾听、思考)合成氨工厂为什么需要那么庞大而复杂的生产设备和特殊的生产条件?(创设问题情境)[投影] 合成氨的车间外貌和生产设备图。
(浏览图片)[设问] 假如你是一个工厂的厂长,对畅销产品的成本、生产效率作何要求?(降低成本、提高生产效率、增加产品的产量和质量)[引入] 现在工厂合成氨气,应从哪些方面选择合成氨的反应条件呢?(从反应限度和反应速率两个方面)[交流研讨]合成氨反应是一个可逆反应:N2(g) + 3H2(g)NH3(g)。
已知298K时:△H= -92.2 kJ·mol-1,△S= -198.2 J·K-1·mol-1。
氨的实验室制法教案
氨的实验室制法教案实验名称:氨的实验室制法实验目的:1.了解氨的实验室制法;2.学习氨的制备方法以及计算氨的产量;3.掌握实验室安全操作,并培养实验观察和数据记录能力。
实验原理:氨是一种无色、具有刺激性气味的气体,常用于工业生产和实验室中。
氨的实验室制法通常通过在实验室中加热氯化铵(NH4Cl)和氢氧化钠(NaOH)的混合物,反应生成氨气。
NH4Cl+NaOH→NH3+NaCl+H2O实验设备和药品:设备:烧杯、试管、实验室燃气灯、导管、试管架、热手套、酒精灯、玻璃棒药品:氯化铵(NH4Cl)、氢氧化钠(NaOH)实验步骤:1.将实验室燃气灯放在试管架上,将试管架放在实验台上,并确保试管可以在试管架上稳定地放置。
2.取一个干净的烧杯,并称取适量的NH4Cl(约为20g)。
3.将NH4Cl倒入实验室干净的试管中,注意不要溅入皮肤和眼睛中。
4.将取得的试管放置在实验室燃气灯上加热,并用酒精灯加热试管的底部。
一开始加热试管的底部,然后逐渐移向试管上部。
确保试管全面均匀受热。
5.过程中观察试管内气体的变化,若产生白烟和有气味的气体,即表示氨气生成。
6.利用一根硫酸滴管吸取生成的氨气,并迅速用一根平衡的硫酸滴管将氨气通入预先放有水的烧杯中。
确保氨气不向外泄漏。
7.接着将氨气通入水中,观察水的变化。
实验注意事项:1.实验中产生的氨气有一定的毒性和刺激性,操作时要佩戴手套并避免闻入气体。
2.实验中NH4Cl和NaOH均属腐蚀性物质,操作时要小心避免与皮肤和眼睛接触。
3.实验室燃气灯、试管架等设备要安全稳固地放置在实验台上,防止倾倒和烧伤。
4.氨气具有刺激性气味,应当远离鼻子,并确保实验室通风良好。
5.氨气生成过程中会产生高温,实验结束后要等试管冷却后再行处理。
实验结果:1.观察试管内气体变化时是否产生白烟和有气味的气体,判断氨气是否生成。
2.观察加入水中的氨气是否溶解产生碱性溶液。
实验数据记录:1.记录实验中用到的药品的名称和质量。
《工业合成氨》 教学设计
《工业合成氨》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标(1)了解工业合成氨的反应原理、主要设备和工艺流程。
(2)理解温度、压强、浓度等条件对合成氨反应平衡和反应速率的影响。
(3)掌握化学平衡移动原理在工业合成氨中的应用。
2、过程与方法目标(1)通过对工业合成氨反应条件的分析和讨论,培养学生运用化学平衡移动原理解决实际问题的能力。
(2)通过对工业合成氨工艺流程的学习,培养学生的观察能力和分析归纳能力。
3、情感态度与价值观目标(1)感受化学科学对工业生产和社会发展的重要作用,激发学生学习化学的兴趣和热情。
(2)培养学生的创新意识和可持续发展观念,增强学生的社会责任感。
二、教学重难点1、教学重点(1)工业合成氨的反应原理和化学平衡移动原理的应用。
(2)温度、压强、浓度等条件对合成氨反应的影响。
2、教学难点(1)综合考虑各种因素,选择适宜的工业合成氨条件。
(2)理解工业合成氨工艺流程中的循环操作和能量利用。
三、教学方法讲授法、讨论法、实验探究法、多媒体辅助教学法四、教学过程1、导入新课通过展示农业生产中对氮肥的大量需求,引出合成氨工业的重要性,从而导入新课。
2、知识讲解(1)合成氨的反应原理讲解氮气和氢气在一定条件下反应生成氨气的化学方程式:N₂+3H₂⇌ 2NH₃,并介绍该反应的特点:可逆反应、放热反应、气体体积减小的反应。
(2)化学平衡移动原理回顾化学平衡移动原理的内容,即勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
(3)反应条件对合成氨的影响①温度从反应速率和化学平衡两个角度分析温度对合成氨反应的影响。
升高温度可以加快反应速率,但不利于化学平衡向生成氨气的方向移动;降低温度有利于化学平衡向生成氨气的方向移动,但会减慢反应速率。
综合考虑,工业上选择 500℃左右的温度。
②压强增大压强可以加快反应速率,同时使化学平衡向生成氨气的方向移动。
但过高的压强对设备要求高,成本增加。
《氨的合成》教案2
《氨的合成以及侯氏制碱法》教案〔课程标准要求〕.了解我国主要生产资源、基本化工产品的主要种类和发展概况。
.了解合成氨的主要反应原理、原料、重要设备、流程和意义,认识催化剂的研制对促进化学工业发展的重大意义。
.用碳酸氢铵和食盐制备碳酸钠,了解氯碱工业的资料。
〔教学内容增减建议〕淡化合成氨的化学原理讲述,主要培养分析流程和装置图的能力,利用原料气的获得,强化反应方程式的书写;增加候氏制碱法的讲述。
〔课时安排〕第一单元用课时;第二单元课时,第三单元课时。
复习课时。
共课时〔知识回顾〕.从平衡的速率角度思考如何选择合成氨气的条件?.合成氨气的温度选择为什么选择500摄氏度左右.为什么工业制硫酸中选择常压,而工业合成氨气选择高压?.工业设计考虑的因素有哪些?〔知识学习〕.观察课本工业合成氨的流程图思考如何及时分离出氨气?原理是什么?.循环设计的目的是什么?如何实现循环?.原料气氮气的得到的途径你可以设计出哪些?你认为可行的方法是什么?能否直接利用空气?理由是什么?.你有几种方法得到氢气?你认为可行的研究方向为?利用水和煤得到氢气是普遍采用的方法请写出化学方程式,从实验的角度思考如何得到纯净的氢气?.请观察课本合成氨塔,思考合成氨气塔的设计的意图,为什么采用四层催化剂?热交换器的作用是什么?冷激气的设计思路是什么?.合成的氨气配水使用是一种肥料,为什么还要转化为铵盐或尿素?后者的好处是什么?.候氏制碱法的原理为:,,利用浓氨水、碳酸钙、盐酸、硝石灰、氯化铵、食盐为原料生产碳酸氢钠,并设计食盐测量所得产品中食盐的含量[习题巩固]、利用天然气合成氨的工艺流程示意如下:依据上述流程,完成下列填空:()天然气脱硫时的化学方程式是() 经一次转化后产生、产生 (用含的代数式表示)()()和反应在加压下进行,加压的理论依据是 (多选扣分)()相似相溶原理 ()勒沙特列原理 ()酸碱中和原理()由分解得到的可以用于(写出的一种重要用途)。
合成氨制备实验教案设计与优化
合成氨制备实验教案设计与优化合成氨是一种重要的化工原料,广泛应用于农业、化工等领域。
在合成氨制备实验中,设计与优化教案是至关重要的一环。
本文将探讨合成氨制备实验教案的设计与优化。
一、实验目的与原理合成氨制备实验的目的是通过催化剂的作用,将氮气和氢气在高温高压条件下反应生成氨气。
实验原理是利用哈伯-博什过程,即氮气和氢气在催化剂的作用下,生成氨气。
二、实验步骤与条件在实验步骤中,首先需要准备好实验装置,包括反应釜、催化剂、氮气和氢气供应系统等。
然后按照一定的比例将氮气和氢气输入反应釜,并加热至适当的温度。
在反应过程中,需要控制好反应时间和压力,以保证反应的高效进行。
三、实验参数的优化为了提高合成氨的产率和选择性,需要对实验参数进行优化。
首先是温度的选择,温度过高会导致催化剂失活,温度过低则反应速率较慢。
通过实验确定最佳的反应温度,可以提高合成氨的产率。
其次是压力的选择,压力过高会增加设备成本和能耗,压力过低则反应速率较慢。
通过实验确定最佳的反应压力,可以提高合成氨的产率。
此外,还需要考虑氮气和氢气的输入比例,以及催化剂的选择等因素。
四、实验数据处理与结果分析在实验过程中,需要及时记录实验数据,并进行数据处理和结果分析。
可以通过气相色谱法等技术手段对产生的氨气进行定量分析。
通过对实验数据的处理和结果分析,可以评估实验的效果,并进一步优化实验参数。
五、实验安全与环保在合成氨制备实验中,安全和环保是非常重要的考虑因素。
首先要确保实验装置的安全性,避免发生爆炸等事故。
其次要注意催化剂的选择和处理,以减少对环境的污染。
同时,合理使用氮气和氢气,避免浪费和能源消耗。
六、实验拓展与应用合成氨制备实验不仅可以用于教学实验,还可以拓展到实际应用中。
比如在农业领域,合成氨可以作为氮肥的原料,提高农作物的产量。
在化工领域,合成氨可以用于合成其他化工原料,如尿素等。
综上所述,合成氨制备实验教案的设计与优化是一个复杂而重要的任务。
氨的教学设计
氨的教学设计教学背景与目标:在高中化学学科中,氨通常是重点内容之一。
教师需要设计一堂关于氨的教学,旨在帮助学生全面了解氨的性质、制备方法和应用领域,提高学生的实验操作能力和解题能力。
教学流程:引入环节:通过展示氨分子的结构和一些与氨相关的现象(如氨气的刺鼻味道、氨是强碱等),激发学生的探究兴趣。
知识讲解与探索:1. 氨的性质与特点- 讲解氨的物理性质(如无色、无味、刺激性气味等)- 引导学生探究氨的化学性质(如与水的反应、与酸的中和反应等) - 提醒学生注意氨的危险性,合理使用实验室设备进行实验操作2. 氨的制备方法- 介绍哈伯法制氨的原理和工业生产过程- 小组合作探究其他氨的制备方法,如氨水的制备方法等- 指导学生进行实验操作,亲自制备氨或氨水,并观察其性质和变化3. 氨的应用领域- 分析氨在农业、工业和日常生活中的广泛应用- 引导学生思考氨的作用及其在环境保护中所引发的问题,如合理使用化肥、减少氨的排放等实验操作:1. 实验一:制备氨气材料:氨水、氢氧化钠固体、锌粉、滴管、常规实验器材等过程:1) 取一小量氨水放入试管中,用滴管滴加少量稀盐酸;2) 用滴管将氨水蒸发至干燥得到氨水的固体残留物;3) 将钠固体和锌粉依次加入试管中,加入少量水,并封好试管;4) 观察并记录产生的气体和相应的现象。
2. 实验二:测试氨水的酸碱性材料:氨水、红、蓝石蕊试剂、滴管、试管、滴定管等过程:1) 将氨水分别加入两个试管中;2) 分别加入几滴红、蓝石蕊试剂;3) 观察试管中液体的颜色变化,并说明现象。
展示与总结:1. 学生小组展示实验结果,并进行讨论和分析。
2. 引导学生总结所学内容,回答以下问题:- 氨的性质是什么?它具有哪些特点?- 如何制备氨气和氨水?- 氨在哪些领域有应用?- 如何正确、安全地处理和使用氨?作业布置:要求学生撰写一份关于氨的综述,包括氨的性质、制备方法、应用领域等内容,并结合相关实例进行探讨。
氨的教学设计
氨的教学设计一、教学背景与目标在进行氨的教学设计之前,我们首先需要明确教学背景和目标。
氨是化学中的一种常见气体,也是高中化学中重要的一部分。
通过本次教学,我们的目标是让学生了解氨的性质、制备方法以及应用领域,培养学生的观察能力和实验操作能力,提高他们的综合素质。
二、教学内容与方法1. 教学内容(1) 氨的性质:介绍氨的物理性质和化学性质,例如氨的气味、溶解性等。
(2) 氨的制备方法:讲解氨的制备方法,比如氨的工业制备方法和实验室制备方法。
(3) 氨的应用领域:介绍氨在生活中的各种应用,如肥料、化肥、合成纤维等。
2. 教学方法(1) 演示法:通过展示氨的性质和应用领域的示意图、实物模型等,引发学生的兴趣,激发他们的学习欲望。
(2) 实验法:设计简单的实验,让学生亲自操作制备氨气,通过实际操作来深入理解氨的制备方法和性质。
(3) 探究法:引导学生提出问题,进行探究,培养学生的观察能力和科学精神。
三、教学过程1. 导入环节通过提问的方式,引导学生回忆关于氨的基本知识。
教师:请问大家,你们了解氨的性质和应用吗?举个例子说说。
学生:......2. 正式开展教学(1) 氨的性质教师:氨是一种无色气体,具有强烈的刺激性气味。
它可以溶解于水,形成氨水。
请大家闻一闻试管中的氨水有什么特点?学生:......教师:非常好!氨水有一股刺鼻的气味对吧。
我们现在来看一下氨的溶解性。
(2) 氨的制备方法教师:氨有多种制备方法,其中一种是通过铵盐和碱的反应制备。
下面我们进行一个实验来制备氨气。
学生:......(3) 氨的应用领域教师:氨在生活中有许多应用,例如作为肥料用于植物生长,作为合成纤维在纺织工业中使用。
谁能列举出氨的其他应用领域呢?学生:......四、教学评价与总结在教学过程中,教师可以根据学生的回答和实验操作情况进行评价和指导,及时给予鼓励和肯定,并在课堂结束时进行总结,回顾本节课的内容和重点。
通过以上教学设计,可以使学生对氨的性质、制备方法和应用领域有更深入的理解。
高二化学反应原理教学设计1:2.4 化学反应条件的优化——工业合成氨 教案
第4节化学反应条件的优化——工业合成氨【教学目标】知识与技能1.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。
2.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。
过程与方法1.教学时应以化学反应速率和化学平衡原理为主线,以合成氨知识为中心,结合工业生产的实际情况,将知识串联、拓展、延伸,培养学生的归纳思维能力。
2.在运用理论的过程中,可以进一步加深学生对所学理论的理解和提高知识的实际应用能力。
情感态度与价值观1.通过了解合成氨的全过程,可以激发学生爱科学、探索科学的热情。
2.通过合成氨前景的展望,激发学生学习兴趣,使学生体会化学学科中逻辑结构严谨深刻的科学美。
【教学过程】一. 合成氨的反应限度请同学们根据合成氨反应的特点,利用影响化学平衡移动的因素,分析什么条件有利于氨生成。
(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与H2的体积比为1:3时,平衡混合物中氨的含量最高)交流·研讨参阅65页合成氨反应是一个可逆反应:N2(g) +3H2(g)2NH3(g)。
已知298 K时:∆H==一92. 2 kJ·mol-1∆S=一198. 2 J·K一1·mol一1(提示:合成氨反应的特点:①可逆反应;②熵减小的反应;③正反应气态物质系数减小;④正反应是放热反应。
)1.请你根据正反应的焓变和熵变分析298 K下合成氨反应能否自发进行。
2.请你利用化学平衡移动的知识分析什么条件有利于氨的合成。
[结论]高温,低压有利于化学平衡正向移动,N2,H2浓度比为1:3有利于化学平衡正向移动.二.合成氨反应的速率------阅读66页交流研讨[交流·研讨]1.结合影响反应速率的因素,思考什么条件能使氨生成的快答:升高温度增大压强增大反应物浓度使用催化剂2.实验表明,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答:ν=κC(N2)c1.5(H2)c-1(NH3)3.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答:增大N2、H2浓度、将氨及时从混合气中分离出去三.合成氨的适宜条件[交流·研讨]1.根据合成氨反应的特点,应分别采取什么措施提高反应的平衡转化率和反应速率?请将你的建议填入下表。
合成氨教学设计
《第一章合成氨》教学设计
一、教材分析和教学设想
本章内容包括化学反应的方向、限度、速率和化学反应条件的优化四部分内容。
前三节教材内容安排的是化学反应的方向和限度,化学反应速率的知识,分别从化学热力学角度介绍化学反应方向的判据以及浓度、温度等外界条件对化学平衡的影响,从化学动力学角度介绍影响化学反应速率的因素并进行定量研究和理性分析。
而在实际生产中,从化学热力学角度实现高转达化率所需的条件往往与从化学动力学角度实现高速率所需的条件相互矛盾。
为了以较高速率获得较好的转化率,人们通常对这两方面的研究结果进行综合分析,即进行反应条件的优化。
本节内容就是对前两部分知识的综合应用,以工业合成氨为例探究化学反应条件优化的选择方法,体现化学反应的方向、限度、速率等理论在优化选择化学反应条件方面的作用,使学生了解化学理论的学习对生产实际的指导作用。
本节课的教学设想为:在教学过程中,为学生提供关于合成氨反应的热力学、动力学实验数据,使他们能够利用这些资料就合成氨反应的热力学、动力学问题分别展开讨论,初步尝试利用理论分析化工生产中的实际问题,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;再结合生产中的数据向学生介绍合成氨的实际生产条件,对合成氨的适宜条件进行选择,使他们在解决实际问题的过程中提升对化学反应的价值的认识;课堂中通过“动手”“动脑”“动口”等师生互动的方法来完成教与学的任务,达成教与学的目标。
二、教学设计思路
三、教案
(g)
率的各种影响进行定性分析。
合成氨 教学设计 优秀教案
问题:
教学过程
氮肥紧缺
情境一:追溯历史
合成氨原理 勒夏特列原理 实际生产
原料 催化剂
大气固氮
化学反应速率
设备
社会问题
化学原理
技术问题
S
S
T
教学过程
情境一:追溯历史
哈伯
哈伯发明的氨合成技术 保证了火药的生产,致使 德国贸然发动了第一次世 界大战,他还为德军研发 战争毒气,受人指责。但 是后来他对战争进行了反 省,将全部精力投入科学 中,受后人敬仰。
哈伯
探索合成氨的最佳物理化 1.勒夏特列原理是什么? 学条件。他依据化学平衡 理论,不断实验和计算, 2.如何用勒夏特列原理分析 200 个大气压 N2得出600℃、 + 3H2 2NH 3 的适宜 和锇为催化剂的条件下得 条件? 到产率约为8%的氨。 3.如何提高化学反应速率?
教学过程
氮肥紧缺
情境一:追溯历史
教学过程
情境二:模拟实践
学生活动: 分组、角色扮演
环保组:实践“绿色化学”思想
问题
总结:考虑环 境因素,生产 要符合绿色化 学思想。
1.根据已有知识,如何除 “三废”? 2.工厂适宜建在什么地方? · · · · · ·
三条线索
衍生
贯穿
板书设计
原理 适宜条件 理论
合成氨
实际
原料制备
合成条件
环境保护
人工固氮技术—合成氨
《人工固氮技术—合成氨》教学设计
学情分析
教法与学法 教学过程 教材分析
教学特色
教材分析
☆教学内容分析
必修一
氨的知识
延伸
合成氨 综合
化学反应速率 化学平衡理论
氨的合成说课稿
说课稿各位领导、老师,大家好!今天我要进行说课的内容是《氨的合成》下面我将从教材分析、教学目标分析、重点难点分析、教法学法分析和教学过程五个方面来对本课进行说明:首先,我对教材进行分析一、教材分析1、所处的地位和作用《氨的合成》是第六章第二节的内容。
本节课是在学习了氨的概述后学习的,第一节中氨的基本的性质、氨的合成原料和原料气的生产与净化为本节奠定了一定的基础。
本节内容是第六章的重点,也是学习第三节的前提。
2、学情分析本节课的教学对象是2010级化工学生,学生已经学习了相关的基础化学知识,有一定的化学基础;并且前面已经学习了硫酸和氯碱的生产工艺,对于学习无机化合物的生产工艺方法和过程已有一定的了解,所以学习会相对容易。
但学生基础比较差,所以在教学中要根据学生的具体情况加以引导。
二、教学目标分析根据本教材的结构和内容分析,结合学生的认知结构及其心理特征,我制定了以下的教学目标:1、知识目标(1)掌握氨合成反应的化学平衡、热效应,反应机理及动力学方程;(2)能正确选择合成氨的工艺条件;(3)能识别各种类型的氨合成塔,熟悉工艺流程。
2、能力目标(1)提高学生归纳总结的能力;(2)培养学生应用已学过的基础理论解决实际问题的能力;(3)利用模型法帮助思维,理论联系实际,建立具体和抽象的联系。
3、情感态度与价值观:(1)利用合成氨条件的选择,让学生形成节约、高效、经济的意识;(2)通过合成氨工艺的学习感受化学学科对社会生产生活的重要作用。
三、说教学的重点、难点依据课程标准,在吃透教材基础上,我确定了以下的教学重点和难点重点:合成氨的工艺原理、工艺流程难点:合成氨的工艺条件的选择为了讲清教材的重、难点,使学生能够达到本节内容设定的教学目标,我再从教法和学法上谈谈:四、教法和学法分析基于本节课内容的特点,我主要采用了以下的教学方法:(一)说教法1、直观演示法:利用模型进行直观演示,激发学生的学习兴趣,活跃课堂气氛,促进学生对知识的掌握。
新教材氨教案
新教材氨教案标题:新教材《氨》教案教案目标:1. 了解氨的基本概念、性质和应用领域;2. 掌握氨的制备方法和常见的化学反应;3. 理解氨在生活和工业中的重要性;4. 培养学生的实验操作能力和科学思维。
教学重点:1. 氨的基本性质和制备方法;2. 氨的应用领域;3. 氨的化学反应。
教学难点:1. 氨的制备方法和化学反应的机理;2. 氨在生活和工业中的应用。
教学准备:1. 教师准备:熟悉教材内容,准备相关实验器材和化学试剂;2. 学生准备:预习教材相关内容,了解氨的基本性质和应用。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 利用课件或实物引起学生对氨的兴趣,例如展示氨气的气味、氨水的性质等;2. 提问学生是否了解氨的基本概念和应用领域。
二、知识讲解(15分钟)1. 讲解氨的基本概念、性质和应用领域;2. 介绍氨的制备方法,包括直接合成法、间接合成法等;3. 介绍氨的化学反应,如与酸的反应、与酸性氧化物的反应等。
三、实验操作(30分钟)1. 进行氨的制备实验,例如通过氨气和盐酸的反应制备氯化铵;2. 引导学生观察实验现象,记录实验数据;3. 分析实验结果,让学生理解氨的制备方法和反应机理。
四、讨论与总结(10分钟)1. 引导学生讨论氨在生活和工业中的应用领域,如作为肥料、合成尿素等;2. 总结本节课的重点内容,强调氨的重要性和应用价值。
五、作业布置(5分钟)1. 布置相关的课后作业,如阅读教材相关章节、解答相关问题等;2. 鼓励学生积极参与课外拓展,了解更多有关氨的知识。
教学延伸:1. 鼓励学生进行小组讨论,探究氨的其他制备方法和应用领域;2. 组织学生进行实验设计,探索氨的特性和反应机理。
教学评估:1. 教师观察学生在实验操作中的表现,评估其实验技能;2. 分发小测验或作业,检查学生对氨的理解程度;3. 鼓励学生展示自己的学习成果,如制作海报、进行口头报告等。
教学反思:1. 教学中应注重培养学生的实验操作能力和科学思维,通过实践提高学生的学习兴趣和动手能力;2. 针对学生的不同学习需求,灵活调整教学内容和教学方法,提高教学效果。
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教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期]
任教学科:_____________
任教年级:_____________
任教老师:_____________
xx市实验学校
《第4节化学反应条件的优化——工业合成氨》
一、教材分析
本章教材前三节教材内容安排的是化学反应的方向和限度,化学反应速率的知识,分别从化学热力学角度介绍化学反应方向的判据以及浓度、温度等外界条件对化学平衡的影响,从化学动力学角度介绍影响化学反应速率的因素并进行定量研究和理性分析。
而在实际生产中,从化学热力学角度实现高转达化率所需的条件往往与从化学动力学角度实现高速率所需的条件相互矛盾。
为了以较高速率获得较好的转化率,人们通常对这两方面的研究结果进行综合分析,即进行反应条件的优化。
本节内容就是对前两部分知识的综合应用,以工业合成氨为例探究化学反应条件优化的选择方法,体现化学反应的方向、限度、速率等理论在优化选择化学反应条件方面的作用,初步尝试利用理论分析化工生产中的实际问题,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;再结合生产中的数据向学生介绍合成氨的实际生产条件,对合成氨的适宜条件进行选择,使他们在解决实际问题的过程中提升对化学反应的价值的认识;课堂中通过“动手”“动脑”“动口”等师生互动的方法来完成教与学的任务,达成教与学的目标。
二、教学设计思路
三、教案
学平衡移动知识,从生产目的、选择的依据和原则角度考虑这个问题,选择生产条件的目的是什么?选择生产条件的依据是什么?方法,明确学生的学习方向
判断合成氨反应能否自发进行【交流·研讨】合成氨反应是一
个可逆反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)已知298K时,△
H=-92.2kJ·mol-1
△S=-198.2J·K-1·mol-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。
学生讨论分析反应特点:
合成氨反应为放热、气态物质系数减少的可
逆反应。
△H-T△S
=-92.2kJ·mol-1-298K×(-198.2J·K-1·mol-1)
<0
298K时,合成氨反应是可以自发进行的。
为讨论
合成氨
适宜生
产条件
做准备。
使学生
体会一
般的研
究思路:
第一步
是进行
化学热
力学分
析。
先判
断反应
的方向,
再利用
平衡移
动
合成氨反应的限度【活动探究】请同学们根据合成
氨反应的特点,利用影响化学平
衡移动的因素,分析什么条件有
利于氨的合成?
【板书】一、合成氨反应的限度
【点拨】如图2-4-3所示,在不
同反应温度、压强下反应达平衡
时,平衡混合物中氨含量的测定
结果与上述理论分析结果一致。
进一步研究发现,在一定的温度、
压强下,反应物氮气、氢气的体
积比为1:3时平衡混合物中氨的
含量最高。
学生讨论回答:
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的体积比为1:3时平
衡混合物中氨的含量最高。
学生观看图2-4-3进行分析。
原理分
析如何
提高氨
的产量。
合成氨反应的速率【过渡】在寻找最佳的生产条件
时,除了考虑反应的限度时,还
需要研究采取哪些措施来提高化
学反应速率。
【板书】二、合成氨反应的速率
【交流·研讨】
1、结合影响反应速率的因素,思
考什么条件能提高合成氨反应的
速率?
2、实验表明,在特定条件下,合
成氨反应的速率与参与反应的物
质的浓度的关系为v
=kc(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:
学生分析回答:
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
3、分析下表所给的数据使用催化剂可使合成
氨反应的速率提高上万亿倍。
表2-4-1
让学生
从整体
上对影
响化学
反应速
率的各
种影响
进行定
性分析。
结合生产实际选择合成氨的适宜条件【板书】三、合成氨的适宜条件
【交流·研讨】根据合成氨反应
的特点,应分别采取什么措施提
高反应的平衡转化率和反应速
率?请将你的建议填入下表。
在合成氨生产中,达到高转化率
与高反应速率所需要的条件有时
是相互矛盾的。
由理论分析再结
合生产实际(高压对设备材质、
加工制造的要求和所需能耗多
少、温度对催化剂活性的影响等)
学生讨论后完成下表
外界条
件
使NH3生产
的多
使NH3生产
的快
平衡分析速率分析
压强高压高压
温度低温高温
催化剂无影响使用
反应物
浓度
增大增大
生成物
浓度
减小减小
课堂小结结合理论依据和生产实际,适宜的合成氨条件为:
铁催化剂,700K,根据反应器选择压强,n(N2):n(H2)=1:2.8,实际生产中还需将生成的氨气及时从混合气中分离出来,并且不断地向循环气中补充氮气、氢气。
课堂练习当堂达标【大屏幕】1、SO3的合成反应,
投影材料】已知
2SO2(g)+O2(g)2SO3 (g) △
H<0其实验数据见表
(1)应选用的温度是
(2)应采用的压强是常压,
理由是
(3)在生产中,通入过量空气目
的是。
(4)原料气必需净化的原因
是。
(5)尾气中有SO2必须回收是为
了。
学生思考、回答
迁移应用能力
当堂达标学生分析解答,进
一步加深了本节课的理论和认
识。
板书设计:
第4节化学反应条件的优化——工业合成氨
一、合成氨反应的限度
有利于化学平衡向生成氨的方向移动的影响因素:降低温度、增大压强、n(N2):n(H2)=1 :3 二、合成氨反应的速率
有利于加快生成氨速率的影响因素:升高温度、增大压强、使用催化剂、增大反应物浓度、减小生成物浓度。
三、合成氨的适宜条件
结合生产实际,适宜的合成氨条件为:
铁催化剂,700K,根据反应器材质、动力设备选择压强,n(N2):n(H2)=1:2.8
课后反思:
学的理论知识与合成氨工业的实际问题相联系,做到学以致用。
1.新课程理念倡导学生能够从问题和任务出发,积极主动地通过交流研讨等活动,以获取知识和技能、发展能力、培养情感体验为目的的学习方式,本课例是以此为指导思想展开的。
2.本节课的重点是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,教学主旨是使学生了解应用化学反应原理选择化工生产条件的思路和方法,初步形成从多方面综合思考问题的意识。
3.在教学过程中,充分利用教材中提。