高中化学《工业合成氨》优质课教学设计、教案
鲁科版高中化学《化学反应条件的优化——工业合成氨》精品教案
第4节化学反应条件的优化————工业合成氨【教学目标】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。
【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。
【课前预习区】假如你是合成氨工厂的厂长，根据所学知识，讨论如何加快合成氨反应的速率？若要提高合成氨的产量，还应该考虑什么？【课堂互动区】【交流·研讨1】分析合成氨反应的特点:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已知298K时: △H= -92.2KJ·mol—1，△S = -198.2J·K—1·mol—1【结论】：一、合成氨反应特点（1）__ ___反应（2）正反应为__ ___反应（3）正反应为气体体积___ 的反应（4）常温下(298K)为___ __（“可以”“不可以”）自发的反应【问题】分析工业生产主要考虑哪些问题？另外还要考虑生产中的消耗能源、原料来源、设备条件、环境保护等因素。
【温故知新】影响化学反应速率和化学平衡的重要因素有哪些?（表一）【学以致用】（表二）工业合成氨适宜条件的选择【交流·研讨2】（表三）【数据支持】催化剂对合成氨反应速率的影响【思考.自学.解决】1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) ，阅读课本第68页，分析下列问题，完善下表（1）各物质的浓度对反应速率有哪些影响？（2）增大哪种反应物的浓度对反应速率影响更大一些？氨为什么要及时分离？（3）氮气和氢气投料比为什么是 1:2.8 ?（4）氮气氢气为什么循环使用？【结论】（表四）二、合成氨的适宜条件的选择条件工业合成氨的适宜条件压强温度催化剂浓度【小结·反思】工业上利用某可逆反应生产产品：1、一般要使用催化剂：这样可以大大加快化学反应速率，提高生产效率，也提高了经济效益；2、选择合适的温度：该温度是催化剂活性最大的温度；3、选择合适的压强：既要考虑化学反应速率和化学平衡，还要考虑动力、材料、设备等。
化学反应条件的优化——工业合成氨教案鲁科版
-游戏：设计一个关于合成氨反应条件的互动游戏，让学生在游戏中学习。
3.确定教学媒体和资源的使用
- PPT：使用PPT展示合成氨的反应原理、反应条件和优化方法的基本概念。
-视频：播放关于工业合成氨生产的视频，让学生了解实际生产过程。
-在线工具：使用在线模拟软件，让学生模拟不同条件下的合成氨反应。
-催化剂的选择和再生：如何选择合适的催化剂，以及如何进行催化剂的再生和更换。
7.勒夏特列原理的应用：通过勒夏特列原理分析反应条件的改变对平衡位置和产率的影响，从而优化反应条件。
8.数学模型的应用：使用数学模型来模拟和预测合成氨反应的结果，帮助优化反应条件。
教学反思与改进
我发现学生们在理解催化剂的作用机理方面有些困难，他们对于催化剂如何降低活化能的概念并不是很清晰。因此，我计划在未来的教学中，通过更具体的例子和动画演示，来帮助学生更好地理解这一概念。
5.催化剂的作用机理：催化剂通过降低活化能，提高反应速率，从而加快合成氨的反应进程。催化剂在反应过程中不消耗，但需要定期更换或再生。
6.实际工业生产中的挑战：
-原料气的处理：如何有效地处理原料气，提高氮气和氢气的纯度和稳定性。
-设备的腐蚀：合成氨反应产生的腐蚀性气体如何对设备造成腐蚀，如何选择合适的材料和防护措施。
回顾旧知：
简要回顾上节课学习的化学平衡知识，帮助学生建立知识之间的联系。
提出基础。
（三）新课呈现（预计用时：25分钟）
知识讲解：
清晰、准确地讲解工业合成氨的反应原理、反应条件和优化方法的基本概念。
突出重点，强调难点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。
```
在实际的教学中，教师需要根据学生的实际情况，通过提问、讨论、实验、案例分析等多种教学方法，帮助学生理解和掌握这些重点和难点。同时，教师应该设计相应的练习和作业，让学生在实践中巩固所学知识。
最新鲁科版选修四《化学反应条件的优化——工业合成氨》教案1
最新鲁科版选修四《化学反应条件的优化——工业合成氨》教案1——工业合成氨》教案1 化学反应条件的优化--工业合成氨教材分析本节教材体现了化学反应速率和平衡移动原理等理论对工业生产实践的指导作用,同时在运用理论的过程中,也可进一步加深学生对所学理论的理解。
教材分为两部分：第一部分主要是通过讨论引导学生运用化学反应速率和化学平衡原理等知识,并考虑合成氨生产中动力、设备、材料等的实际情况,合理地选择合成氨的生产条件。
第二部分是拓宽思路方面的内容,主要是探讨合成氨的发展前景。
在第一部分内容中,教材针对合成氨的反应是一个放热的、气体总体积缩小的可逆反应,首先要求学生利用已学过的知识,讨论为使合成氨的化学反应速率增大所应采取的方法。
在此基础上,又据实验数据讨论为提高平衡混合物中的含量所应采取的方法。
在两个讨论的基础上,教材又结合合成氨生产中动力、材料、设备、催化剂的活性等实际情况,较具体地分析了合成氨时压强、温度、催化剂等的选择情况。
此外,还结合合成氨生产过程示意图,简单提及浓度等条件对合成氨生产的影响,以及原料的循环使用等问题,以使学生理解合成氨条件的选择应以提高综合经济效益为目的。
第二部分教学在第一部分的基础上讨论合成氨的发展前景,拓宽学生的思路,主要目的不在于知识本身,而更多地应侧重于培养学生的创新精神和训练科学方法。
教学建议第一部分“合成氨条件的选择”的教学：1．提出问题：针对合成氨的反应,首先需要研究如何在单位时间里提高的产量,这是一个化学反应速率问题。
2．复习提问：浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率影响的结果。
3．组织讨论：①为使合成氨的反应速率增大,应采取的方法。
②合成氨反应是可逆反应,在实际生产中,仅仅考虑单位时间里的产量问题（化学反应的含量问题（化学速率问题）还不行,还需要考虑如何最大限度地提高平衡混合物中平衡的移动问题）。
③针对合成氨的反应是一个放热的、气体总体积缩小的可逆反应,要求学生利用已学的含量所应采取的方法。
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。
鲁科版高中化学选修四2.4《化学反应条件的优化——工业合成氨》 省一等奖教案
2.4《化学反应条件的优化---工业合成氨》【教材分析】普通高中课程标准实验教科书化学反应原理（鲁科版）第2章第4节“化学反应条件的优化——工业合成氨”的内容是前三节“化学反应的方向”、“化学反应的限度”、“化学反应的速率”的延续，是对前三节知识的综合应用。
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，是重要的化学工业之一；同时氮气、氢气合成氨反应也是一个学生熟悉的、典型的平衡体系。
本节以合成氨反应为研究对象，有利于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，从而体会化学理论的学习对生产实践的指导作用。
【学情分析】学生在前面的学习中，对化学平衡理论和化学反应速率理论有了一定程度的认识。
经过高中一年的训练，学生善于质疑、主动思考、积极获取知识的学习习惯已基本养成，参与意识、合作意识已有较明显提高。
他们正处于生理的高速发展期，认识能力和知识水平都达到了较高的层次，他们正经历着从习惯于感性思维、形象思维向更加关注理性思维、抽象思维的转轨期，所以在教学中注意引导学生分析、讨论，使他们的认识过程从直观的体验和想象上升到理性的思维阶段。
【设计思想】根据本节内容，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，再综合考虑工业生产中的各种因素，对合成氨反应的适宜条件进行选择。
将本节的教学过程分为三个环节：①分别利用学过的化学平衡和化学反应速率理论讨论合成氨的适宜条件；②综合考虑合成氨生产中动力、设备、材料、生产效率等因素，寻找工业合成氨的优化生产条件；③展望合成氨的发展前景，拓宽学生的视野。
在讨论时注意问题设置的难度，利用平衡移动原理对反应转化率的探讨只局限在定性分析的水平上，而对于化学反应速率的研究则从半定量的角度进行。
【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。
《化学反应条件的优化-工业合成氨》教学设计
《化学反应条件的优化-工业合成氨》教学设计《化学反应条件的优化——工业合成氨》教学设计蒙城第一中学刘文永【三维目标】知识与技能：1．能从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；过程与方法：学会对数据、图像的分析处理能力情感态度与价值观：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。
【教学过程】【第一部分】创设情境，激发兴趣【疯狂猜图】通过图片及关键词猜测与合成氨发展有关的化学家（勒夏特列和能斯特），找寻研究失败原因，亲自动手算一算课本交流研讨，观察合成氨反应思考以下问题：N 2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 。
已知298K时：△H = -92.2 kJ·mol-1，△S = -198.2 J·K-1·mol-1，感受科学家的研究过程。
继续猜测哈伯的图片，引入工业合成氨的条件选择。
【第二部分】交流研讨，自主探究【思考】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？【回答】经济效益和社会效益：原料的利用率高→增大化学反应限度；单位时间内产率高→增大化学反应速率；另外还要考虑生产中的消耗能源、原料来源、设备条件、环境保护等因素【复习】影响化学反应速率和化学平衡的重要因素有哪些?一、合成氨反应的限度通过对图像分析，思考投料比为多少最合适；通过对表格分析，思考温度、压强对产率的影响二、合成氨反应的速率【思考】什么条件能使氨生成快？(升高温度；增大压强；增大反应物浓度；使用催化剂)三、合成氨的适宜条件讨论【思考】1、需要高压，压强能否无限增大？2、温度产生矛盾，究竟应该以什么为温度的参照标准？3、实际生产过程中为什么采用1:2.8的投料比？【投影】铁触媒的催化能力与温度图像，分析催化剂特点【思考】即使在500℃和30MPa时，合成氨平衡混合物中NH3的体积分数也只有26.4%，转化率仍不够大，还可采取什么办法？（引导出循环利用）【展现成果】【小结】关于工业化生产条件的优化：（1）一般要使用催化剂：这样可以大大加快化学反应速率，提高生产效率，也提高了经济效益；（2）选择合适的温度：该温度是催化剂活性最大的温度；（3）选择合适的压强：既要考虑化学反应速率和化学平衡，还要考虑动力、材料、设备等。
《化学反应条件的优化——工业合成氨》教案3
化学反应条件的优化工业合成氨》教案教学目标知识目标：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. 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。
能力目标：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。
情感目标：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［引入］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2和H2合成NH3,但直到1913年才建成了大型合成氨厂。
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。
［提问］1. 在化学必修2 中我们已经学习了工业合成氨的反应原理，是什么呢？答：原理：N2 + 3H2? 2NH3 （正反应为放热反应）2. 合成氨反应的特点？答：反应特点：①可逆反应②正反应气体体积缩小③正反应是放热反应3. 选择生产条件的目的是什么？答：尽可能加快反应速率和提高产物产率4. 选择生产条件的依据是什么？答：外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响［课堂习题］教师讲解1压强。
增大压强，有利于氨的合成，但在实际市产中，压强不可能无限制的增大，因为压强越大，需要的动力越大，对材料的强度和设备的制造要求也越高，势必增大生产成本，降低综合经济效益。
因此，受动力、材料、设备等条件的限制，目前我国合成氨厂一般采用的压强为低压（1xi07pa）,中压（2 xio7pa—3 xi07Pa）,高压（8.5 107Pa—1 xi08Pa）三种类型。
2•温度。
合成氨为放热反应，低温有利于氨的生成。
但是温度越低，反应速率就慢，到达平衡所需要的时间越长，因而单位时间内产量低，这在工业生产中是很不经济的。
《氨的工业合成》教案1
《氨的工业合成》教案1《氨的工业合成》教案●课标要求1．了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义。
2．认识催化剂的研制对促进化学工业发展的重大意义。
●课标解读1.能根据合成氨反应的特点，依据勒·夏特列原理选择适合氨合成的反应条件。
2．明确合成氨工业流程以及各设备的作用或反应原理。
●教学地位合成氨工业是《课程标准》中明确要求的内容，也是高考的高频考点，尤其是化学平衡移动原理在合成氨反应中的应用。
合成氨适宜条件的选择、工艺流程中各环节的操作等更是高考的热点。
●新课导入建议●教学流程设计课前预习安排：看教材P6－10，填写[课前自主导学]，并完成[思考交流]。
?步骤1：导入新课，本课时教学地位分析。
?步骤2：建议对[思考交流]进行提问，反馈学生预习效果。
?步骤3：师生互动完成探究1，可利用[问题导思]①、②、③的设问作为主线。
步骤7：通过[例2]和教材P8－10“如何获得大量廉价的原料气”讲解研析，对“探究2、合成氨的生产工艺及原料气的制备”中注意的问题进行总结。
?步骤6：师生互动完成“探究2”，利用[问题导思]①、②、③的设问作为主线。
?步骤5：指导学生自主完成[变式训练1]和[当堂双基达标]第1、2、5题。
?步骤4：通过[例1]和教材P6－8“探究合成氨的最佳条件”的讲解研析，对“探究1、合成氨条件的选择”中注意的问题进行总结。
步骤8：指导学生自主完成[变式训练2]和[当堂双基达标]中的3、4题。
?步骤9：引导学生自主总结本课时知识框架，然后对照[课堂小结]。
安排课下作业完成[课后知能检测]。
1.2232．合成氨反应的特点：(1)可逆反应；(2)放热反应；(3)气体总体积缩小的反应。
3．合成氨最佳条件的选择(1)理论分析从化学反应速率的角度看，升温、加压以及使用催化剂都可以使合成氨的化学反应速率增大。
从化学平衡的角度看，平衡混合气中氨的含量随着温度的升高而降低，随压强的增大而提高。
高中化学《工业合成氨》优质课教学设计、教案
第四节化学反应条件的优化——工业合成氨【教材分析】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。
本节教材体现了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，同时在运用理论的过程中，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】学生通过对前两节的学习，已经掌握了反应方向的判断，温度、浓度等外界条件对化学平衡的影响和影响化学反应速率的因素，具有了相应的知识基础。
学生刚刚学完这部分内容感觉比较抽象，不容易理解，在学习过程中需要老师去引导，循序渐进，在复习基础知识的基础上，讨论合成氨反应的特点，从而探讨出工业生产所需的合适条件。
但对于如何处理从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因素存在疑问。
【教学目标】知识与技能：1. 应用化学反应速率和化学平衡原理，学会理论联系实际选择合成氨生产的适宜条件。
过程与方法：1.通过理论联系实际的过程，认识化学反应原理在化工生产中的重要作用。
2.通过体验合成氨条件的选择和优化的过程，培养分析推理能力。
情感态度与价值观：1.感悟化学原理对生产实践的指导作用，并懂得一定的辩证思维和逻辑思维2.通过体检发现矛盾、解决矛盾的过程，激发探索科学的学习热情。
【重点难点和难点】1.合成氨适宜条件的选择2.化学反应原理应用与生产实际综合因素的分析。
【教学方法】启发式教学法、小组讨论法【教学手段】多媒体，学案导学【教学过程】【情景引入】介绍工业合成氨的历史背景以及在合成氨过程中做出突出贡献的两位科学家哈伯与博施， 提出问题：科学家哈伯是如何寻找合成氨的条件的博施又是怎样实现工业合成氨的？这节课我们就追逐着这些科学家的足迹，了解工业合成氨的历程。
名师教学设计《工业合成氨条件选择》完整教学教案
教学设计六、教学过程设计引入：播放2014年化学若贝奖尔颁奖视频，和所以若贝尔奖获奖人图片。
阅读资料一：认识哈伯设计意图：引入新课，激发兴趣。
创设问题情境，引发思考。
交流研讨一：一、氮气和氢气反应生成氨气的反应 特点。
①可逆反应 ②嫡减小的反应 ③常温可以自发进行④正反应气态物质系数和减小 ⑤正反应是放热反应设计意图：培养读图能力。
使学生体会一般的研究思路：第一步是进行热力学分析， 先判断反应的方向。
为讨论合成氨适宜生产 条件作准备。
交流研讨二：二、理论上合成氨的适宜条件思考1:平衡状态下氨的物质的量分数与温度、压强存在怎 样的关系用平衡移动原理可以得出什么结论 思考2： 可逆反应：N2（g ）+3H2（g ） 2NH3（g ）已知298K 时：△H=・mol△S = - （K mol ）请根据正反应的焰变和嫡变分析常温（25℃）时合 成氨反应能否自发进行外界 条件反应速率 使NH3生 产得快化学平衡使NH3生产 得多 压强 增大压强增大压强温度 升高温度 降低温度知识回顾1: ________________化学反应原理包括 知识回顾2： 影响化学反应速率和化学平衡的因素有哪些阅读资料三 思考3： 既然增大压强既可提高反应速率，又可提高氨的产 量，那么在合成氨工业中压强是否越大越好 思考4： 既然降低温度有利于平衡向生成氨的方向移动，那 么生产中是否温度越低越好设计意图：从化学反应原理的热力学和动 力学知识。
分析平衡移动如何提高氨的产量和研究反应的速率问题。
通过小组讨论，培养小组合作的学习能力。
交流研讨三：合成氨条件选择在实际生产中还应该 考虑哪些因素 ①设备 ②材料 ③动力④催化剂适宜温度 ⑤能耗三、工业合成氨的条件压强:根据反应器可使用的钢材质量设计意图：激励探究精神。
培养学生自学思考5：催化剂对化学平衡的移动没有影响，在合成氨工业 中要不要使用催化剂，为什么及综合指标来选择压强(20 MPa -50Mpa)阅读资料四思考6：原料如何制得温度:适宜温度500度左右 催化剂:使用铁触媒作催化剂浓度:刈和出的物质的量比为1：的投 料比，氨及时从混合气中分离出去 设计意图：旨在使学生体会这是用理论解 决实际问题的一个重要步骤，需要综合评价 热力学与动力学的研究结果，还必须考虑实 际工艺技术等各方面因素。
高中化学《化学反应条件的优化——工业合成氨》教案
高中化学《化学反应条件的优化——工业合成氨》精品教案一、教学目标：1. 让学生了解工业合成氨的反应原理和过程。
2. 使学生掌握化学反应条件的优化方法。
3. 培养学生的实验操作能力和科学思维。
二、教学内容：1. 工业合成氨的反应原理及过程。
2. 影响化学反应速率的因素。
3. 化学反应条件的优化方法。
4. 实验操作技巧及注意事项。
三、教学重点与难点：1. 工业合成氨的反应原理及过程。
2. 影响化学反应速率的因素。
3. 化学反应条件的优化方法。
四、教学方法：1. 采用多媒体课件辅助教学，直观展示反应原理和过程。
2. 进行实验操作演示，引导学生动手实验。
3. 采用问题驱动教学，引导学生思考和探讨。
五、教学过程：1. 导入新课：介绍工业合成氨的重要性和应用领域。
2. 讲解反应原理：阐述工业合成氨的反应过程及化学方程式。
3. 分析影响反应速率的因素：温度、压力、催化剂等。
4. 讲解化学反应条件的优化方法：如何提高反应速率，降低成本。
5. 实验操作演示：引导学生动手进行实验，观察实验现象。
7. 布置作业：巩固所学知识，提高学生的实际应用能力。
六、教学评价：1. 采用课堂问答、讨论的形式，评估学生对工业合成氨反应原理的理解程度。
2. 通过实验操作，评价学生对化学反应条件优化方法的掌握情况。
3. 布置课后作业，评估学生对课堂所学知识的吸收和应用能力。
七、教学资源：1. 多媒体课件：用于展示工业合成氨的反应原理、过程及影响因素。
2. 实验器材：用于引导学生动手实验，优化化学反应条件。
3. 教学参考书：提供更深入的理论知识，帮助学生拓展视野。
八、教学进度安排：1. 第1-2课时：介绍工业合成氨的反应原理及过程。
2. 第3-4课时：分析影响化学反应速率的因素。
3. 第5-6课时：讲解化学反应条件的优化方法。
4. 第7-8课时：实验操作演示与实践。
九、教学反思：在教学过程中，关注学生的学习反馈，及时调整教学方法和节奏。
针对学生的薄弱环节，加强针对性辅导。
《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。
化学反应条件的调控《工业合成氨》教学设计高二上学期化学人教版选择性必修1
工业合成氨教学设计【教材分析】在高中化学教材中，合成氨的相关知识出现了三次：①必修第二册第五章第二节“氮及其化合物”中介绍人工固氮，呈现氮气和氢气合成氨的化学方程式，并强调了该反应的重要性；②必修第二册第六章第二节“化学反应的速率与限度”中用合成氨的化学方程式作例讲解可逆反应的概念和特征及反应条件的控制；③选择性必修一第二章第四节“化学反应的调控”。
合成氨是化学动力学基础理论和化学平衡理论综合应用的一个范例，更具有极大的生产价值，因为有了工业合成氨，才从根本上解决了人类生存的基本问题之一——“吃得饱”。
“化学反应条件的调控”在高中化学《化学反应原理》第二章第四节，教材从反应限度、速率角度结合设备及实际情况分析出合成氨的最优条件。
这虽然能体现化学反应原理中理论对生产实践的指导作用，但学生感受不到合成氨从发现到工业化过程中科学家们百折不挠、勇于探索的精神。
合成氨的研究先后持续了一个世纪，由宏观到微观，从实验室到工业化，科学家攻坚克难、高度创新，在这个发展历程中蕴含了丰富的教育价值。
本节课将知识发展和情感联系建立起来，分两条主线进行教学，一方面探究合成氨的最佳条件，另一方面让学生通过史学材料，感悟科学精神，落实并发展化学学科核心素养。
【课时安排及设计思路】【教学目标】（1）通过工业合成氨适宜条件的选择与优化，认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。
（2）在合成氨适宜条件的讨论中，将科学理论与工程技术相结合，形成速率限度技术效益等多角度考虑工业问题的思维，体会化学反应原理的应用价值。
（3）提供合成氨塔内各组分浓度的真实物料数据，引导学生关联相关知识、分析和计算数据，有效打破思维定势，建立“开放体系”的思考模型，为合成氨工业条件的选择提供思考的起点。
（4）通过化学史材料，感悟科学精神，落实并发展科学态度和社会责任化学学科核心素养。
【教学重难点】重点：从化学反应速率和化学平衡两个角度综合调控合成氨反应。
《化学反应条件的优化——工业合成氨》教案(鲁科版)
第四节化学反应条件的优化——工业合成氨预设教学设计高一化学组许志民第四节化学反应条件的优化——工业合成氨【课程分析】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，是重要的化学工业之一；同时，氨气、氢气合成氨反应也是一个学生熟悉的、典型的平衡体系。
本节以此为研究对象有利于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实践的指导作用。
【学情分析】学生在化学必修课中，通过“化学反应的快慢和限度”的学习，已经了解了化学反应速率的相关知识并建立了化学平衡的概念。
在本课题学习中，面对合成氨的实际生产问题，通过对合成氨最佳条件的探究，进一步理解化学反应速率和化学平衡移动原理是选择合成氨生产条件的主要依据，同时也提供给学生一条综合运用化学原理和其他生产因素分析和解决实际问题的途径，使他们已有的知识得到拓展和应用，并体会到化学理论对生产实践的指导作用。
【设计思路】在内容编排上，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，再综合考虑工业生产实际中的各种因素，对合成氨反应的适宜条件进行选择。
【学习目标】1、了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、了解应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法.【教学流程】一、创设情境1914年，第一次世界大战一开始，英国就从海上封锁德国从智利进口硝石。
于是人们预言，德国得不到硝石，农田将缺乏肥料，炸药工厂也将停产，那么德国最迟在1915年或1916年便要自动投降，可是1916年过去了，德国还在顽强的战斗，农田照样一派浓绿，前线的炮火反而更加猛烈。
原来……德国以哈伯为首的一批化学家克服了当时的世界化学难题——以廉价的空气、水和煤炭合成了重要的化工原料——氨气。
设计意图：引入新课，激发学生学习本节课的兴趣。
二、分析:合成氨的反应特点N 2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H＜01．在298K下合成氨反应能自发进行2．可逆反应3．正反应为放热反应4．正反应为气体体积减小的反应设计意图：为学生自主学习外界条件对合成氨反应的影响提供帮助。
工业合成氨教案
信息化教学设计判断合成氨反应能否自发进行检验，终于证实了能斯特的计算错误，合成氨反应是能发生的。
【请你算一算】合成氨反应是一个可逆反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已知298K时，△·mol-1△·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。
·mol-1〕＜0298K时，合成氨反应是可以自发进行的。
帮助哈伯走出困境合成氨反应的限度合成氨反应的速率【播放音频】资料二哈伯经过多次实验，发现：在高温条件下这个反应会进行。
但是，他还发现：当温度升高到1000℃时，氨的产率仅为0.012%，还不如低温时的产率；降低反应温度时，反应却又变得十分缓慢。
哈伯的研究陷入困境。
【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【讲述】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。
【过渡】在寻找最正确的生产条件时，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、实验说明，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)c(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？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。
学生讨论答复：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。
《化学反应条件的优化-工业合成氨》教学设计
《工业合成氨》教学设计高二化学李琳2011/10/11【课程分析】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。
本节教材体现了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，同时在运用理论的过程中，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】学生通过对前两节的学习，已经掌握了温度、浓度等外界条件对化学平衡的影响和影响化学反应速率的因素，具有了相应的知识基础。
学生刚刚学完这部分内容感觉比较抽象，不容易理解，在学习过程中需要老师去引导，循序渐进，在复习基础知识的基础上，讨论合成氨反应的特点，从而探讨出工业生产所需的合适条件.但对于如何处理从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因素存在疑问。
【设计思路】新课程理念倡导学生能够从问题和任务出发，积极主动地通过自主学习、交流研讨、合作探究等活动，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。
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。
1、通过自主学习，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交流研讨，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3达标练习，学以致用了解化学理论在实际生产中的应用。
在本节课的各教学环节中，力争做到（1）联系生活实际，合理创设情境，激发学生学习兴趣；（2）强化学生主体地位，引导学生积极参与；（3）采用自主、合作、探究的方式，并对学生进行全方位、多角度的启发和指导，让学生真正成为学习的主人。
根据诱思探究理论，结合学生已有的知识储备和学习内容的特点，本节课设计主要分为三个认知层次：一、创设情境，激发兴趣从化学反应N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)看起来十分简单而氮、氢为原料合成氨从第一次实验室研制到工业化投产，经历了约130年漫长的发展过程入手，然后[投影] 合成氨的车间外貌和生产设备图提出质疑：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？让学生心中产生疑问，从而激发学生的学习兴趣。
化学反应条件的优化——工业合成氨教案
化学反应条件的优化——工业合成氨教案一、教案概述本节课是关于化学反应条件优化的实践教案，以工业合成氨为例进行讲解。
通过本课的学习，学生将了解到工业合成氨反应的原理、反应条件以及反应条件优化的重要性。
二、教学目标1.理解工业合成氨反应的原理；2.熟悉工业合成氨反应的常见条件；3.了解如何优化工业合成氨反应的条件。
三、教学内容及安排1.工业合成氨反应的原理介绍（10分钟）1.1反应方程式：N2+3H2→2NH31.2反应原理：利用铁催化剂，在高压和高温条件下将氮气和氢气反应生成氨气。
2.工业合成氨反应的常见条件（20分钟）2.1温度条件：常用温度为400-500°C。
2.2 压力条件：反应需要高压环境，常用压力为100-250 atmospheres。
2.3催化剂：常用的催化剂为铁，常与铝、钙等材料进行混合制备。
2.4反应时间：通常需要较长的反应时间，一般为12-24小时。
3.工业合成氨反应条件优化（30分钟）3.1温度优化：随着温度的升高，反应速率会提高，但是也会导致副反应的增加，因此需在速率与选择性中寻找平衡点。
3.2压力优化：随着压力的增加，氮气和氢气的压力差减小，反应动力学变得更有利，但是高压条件下的设备成本较高，需要紧密控制系统的安全性。
3.3催化剂优化：改变催化剂的组成、制备方法和载体等，可以提高反应速率和选择性。
3.4反应时间优化：通常较长的反应时间会使得反应达到平衡，但是长时间反应使得设备利用率较低，需要平衡利用率和产量之间的关系。
4.案例分析及讨论（20分钟）4.1案例一：温度和压力的优化4.2案例二：催化剂优化4.3案例三：反应时间的优化5.课堂小结及延伸（10分钟）5.1课堂小结：总结工业合成氨反应条件的优化方法，并强调其重要性。
5.2延伸学习：推荐学生深入了解其他工业反应条件的优化方法。
四、教学方法及手段1.讲授法：通过讲解工业合成氨反应的原理以及反应条件，向学生传递知识。
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。
高中化学_工业合成氨教学课件设计
合成氨流程简图
合 成
压缩机
塔
氢氮混合气
水冷器 循环气体
氨 分 离 器
液 氨 循环压缩机
【学习目标】
1、应用化学反应速率和化学平衡原理,学会理 论联系实际选择合成氨生产的适宜条件。 2、通过体验合成氨条件选择的过程，培养 分析、推理、解决问题的能力。
【重、难点】 联系实际工业生产，合成氨适宜条件的选择。
（1）要使氨生成得更多（即提高平衡混合物里氨的含量）
多
——化学平衡问题
快（2）要使氨生成得更快（即提高单位时间里氨的产量）
好
——化学反应速率问题
省（3）尽可能降低成本；如生产设备所需材料的要求。
（4）符合绿色化学理念， 即注意环境保护，反应物利用率接近百分之百。
❖ 298K时， ❖ N2(g)+3H2(g)
综合考虑化学反应速率和化学平衡移动的原理， 再根据工业生产特点和实际需要，选择合成氨的适 宜条件。
n(NH3)%
0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
1:1 1:2 1:3 1:4 1:5 1:6
n(N2):n(H2)
选择合适的压强：107Pa～108Pa，有利于氨的
合
合成，该压强下进行生产，对动力、材料、设备等来说 正合适。
2NH3(g) △H=-92.2kJ/mol △S=-198.2J.mol-1.k-1
外界条件 提高反应的平衡转化率 提高化学反应速率
压强
增大压强Biblioteka 温度降低温度催化剂
无影响
反应物浓度 增大N2和H2 的浓度
生成物氨的 浓度
减小NH3的浓度
增大压强 升高温度
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第四节化学反应条件的优化——工业合成氨
【教材分析】
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。
本节教材体现了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，同时在运用理论的过程中，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】
学生通过对前两节的学习，已经掌握了反应方向的判断，温度、浓度等外界条件对化学平衡的影响和影响化学反应速率的因素，具有了相应的知识基础。
学生刚刚学完这部分内容感觉比较抽象，不容易理解，在学习过程中需要老师去引导，循序渐进，在复习基础知识的基础上，讨论合成氨反应的特点，从而探讨出工业生产所需的合适条件。
但对于如何处理从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因素存在疑问。
【教学目标】
知识与技能：
1. 应用化学反应速率和化学平衡原理，学会理论联系实际选择合成氨生产的适宜条件。
过程与方法：
1.通过理论联系实际的过程，认识化学反应原理在化工生产中的重要作用。
2.通过体验合成氨条件的选择和优化的过程，培养分析推理能力。
情感态度与价值观：
1.感悟化学原理对生产实践的指导作用，并懂得一定的辩证思维和逻辑思维
2.通过体检发现矛盾、解决矛盾的过程，激发探索科学的学习热情。
【重点难点和难点】
1.合成氨适宜条件的选择
2.化学反应原理应用与生产实际综合因素的分析。
【教学方法】启发式教学法、小组讨论法
【教学手段】多媒体，学案导学
【教学过程】
【情景引入】介绍工业合成氨的历史背景以及在合成
氨过程中做出突出贡献的两位科学家哈伯与博施， 提出问题：科学家哈伯是如何寻找合成氨的条件的博施又是怎样实现工业合成氨的？这节课我们就追逐着这些科学家的足迹，了解工业合成氨的历程。
【投影】19 世纪英国物理学家克鲁克斯发出了“向空气中要氮肥”的号召，两位科学家的介绍。
【过渡】首先让我们感受一下科学家哈伯的研究过程。
【环节一】哈伯-实验室中合成氨的条件
N 2(g) + 3H 2(g) 2NH 3(g)，氨中含有氮氢两
种元素，空气中含有大量的氮气，科学家们设想利用氮气和氢气合成氨气。
那么一个反应设计出来，我们是不是马上就做实验呢？
【提问】该反应能不能发生？在什么条件下能更快更多的得到氨气？ 【交流·研讨】 1. 常温下，氮气和氢气有可能合成氨气吗？
2. 若想提高氨在平衡混合气中的含量，可以采取哪些措施？
3. 哪些措施能够加快氮气、氢气合成氨的反应速率请同学们根据所学的知识，以小组讨论的形式解决
学案中的这几个问题并进行汇报交流。
【归纳总结】对比合成氨的有利条件中哪些是一致的哪些是矛盾的，怎样解决？哈伯在实验摸索中还会
遇到哪些困难？
【讲述】当时哈伯的确遇到了很多困难，但是他没有
放弃，通过计算和实验摸索哈伯采用了 450℃的温
度，找到具有较高活性的金属锇作为催化剂，利用
工业压缩机提供了 2×107Pa 的压强在实验室中成
功合成了氨。
为工业合成氨的实现奠定了基础。
后人形象的把它称为“天使”-用空气制造出面包的圣人。
【过渡】哈伯的研究成果出来之后马上被德国最大的
化学工业公司买下。
委任当时也非常著名的化学工程
专家博施担任实现工业上合成氨的项目负责人。
那么如何将哈伯的研究成果转化成生产力？博施团队会遇到哪些困难呢？ 【环节二】博施-工业合成氨适宜的条件
【投影】展示 4 个资料，让学生感受实现工业合成氨
中遇到的困难，引导学生分析条件的优化
【任务】结合资料以及课本，找出工业合成氨的适宜
条件
【交流研讨】
？ ？
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板书设计：
第4 节反应条件的优化
-工业合成氨
一、实验室合成氨
1.方向：自发进行
2.限度：降低温度，增大压强，增大反应物浓度，减小生成物浓度
3.速率：升高温度，增大压强，增大反应物浓度，减小生产物浓度
二、工业合成氨的适宜条件
1．压强适当高压，一般在1×107～1×108Pa
2.温度适宜温度，700K 左右
3.催化剂使用铁催化剂
4.浓度n(N2)：n(H2)=1：2.8，分离氨，未转化的N2 和H2 循环利用。