《化学反应条件的优——工业合成氨》教案
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。
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。
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。
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。
《化学反应条件的优化工业合成氨》教案
第四节化学反应条件的优化——工业合成氨[教学目标]1、研究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、研究应用化学原理选择化工生产条件的思想和方法.[教学过程]分析:合成氨的反应特点N2+3H2 2NH3 正反应为放热反应正反应为气体体积减小的反应请根据正反应的焓变和熵变分析在298K下合成氨反应能否自发进行能自发进行一、自主获取信息(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。
交流·研讨参阅66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 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67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二、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。
2．请你尝试为合成氨选择适宜条件。
3．在确定合成氨的适宜条件的过程中，你遇到了哪些困难?你是怎样解决的?4．为了提高合成氨生产的能力，你认为还可以在哪些方面做进一步改进?催化剂对合成氨反应速率的影响三、信息整合-----合成氨的适宜条件的选择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讨论:1、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 ?2、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?3、在合成氨工业中要使用催化剂,既然催化剂对化学平衡的移动没有影响,为什么还要使用呢总结：合成氨适宜条件催化剂------铁温度-------700K左右根据设备动力选择压强-----1×107~ 1×108PaN2, H2投料比--------1:2.8及时分离----氨气 [课堂小结][ 课后作业]。
合成氨教学设计
《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、教案课题化学反应条件的优化——工业合成氨授课人刘本强教学目标知识目标：（1）认识合成氨的化学原理。
（2）应用化学反应速率和化学平衡原理来选择适宜的化工生产条件的一般原则。
（3）了解合成氨生产的主要流程。
能力目标：（1）学生通过丰富的资料及问题探讨培养抽象思维能力和分析推理能力。
（2）学生通过上网浏览培养自主学习能力。
素质目标：（1）学生在多媒体的交互式学习环境中，充分发挥学习的主动性，培养检索、处理、获取信息的终身学习能力。
（2）培养用辩证唯物主义观点（对立统一的观点）看待物质、看待世界。
树立环境保护的意识和爱国主义的观点重点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教学方法问题引出学生自主学习讨论总结。
教学用具投影仪、电脑、大屏幕教学过程教师活动预设学生活动预期设计意图新课引入【引入】直接引入：这节课我们将讨论怎样应用学过的化学反应速率和化学平衡的知识来研究有关合成氨工业的问题。
《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。
《化学反应条件的优化——工业合成氨》示范公开课教学PPT课件【化学鲁科版(新课标)】
课堂检测
4.合成氨反应达到平衡时，NH3的体积分数与温度、压强的关系如图所示。根据此图 分析合成氨工业最有前途的研究方向是 A.提高分离技术 B.研制耐高压的合成塔
√C.研制低温催化剂
D.探索不用N2和H2合成氨的新途径
解析 由图可知：φ(NH3)随着温度的升高而显著下降，故要提高φ(NH3)必须降低温 度，但目前所用催化剂——铁触媒活性最好时的温度在700 K左右，故最有前途的研 究方向是研制低温催化剂。
敬请各 位老 师提 出宝 贵意见 ！
的转化率 D.加入催化剂可以缩短达到平衡的时间，是因为正反应速率增大，逆反应速率减小
课堂检测
解析 达到平衡后，加入N2，平衡正向移动，达到新平衡后，NH3的浓度会增大， 而N2的浓度比原平衡的大；达到平衡后，升高温度，正、逆反应速率都增大，但平 衡逆向移动，不利于NH3的生成；达到平衡后，缩小容器体积既增大压强，正、逆反 应速率都增大，平衡正向移动，又有利于提高H2的转化率；加入催化剂，能同等程 度地增大正、逆反应速率，缩短反应达到平衡的时间。
课堂检测
3.关于工业合成氨的叙述中，错误的是 A.在动力、设备、材料允许的情况下，反应尽可能在高压下进行
√B.温度越高越有利于工业合成氨
C.在工业合成氨中N2、H2的循环利用可提高其利用率，降低成本 D.及时从反应体系中分离出氨气有利于平衡向正反应方向移动
解析 合成氨的反应为放热反应，温度越高，NH3的产率越低，温度太高 会影响催化剂的催化效果。
一、合成氨反应的限度与速率
【理解应用】
1.能使合成氨反应N2(g)＋3H2(g) ⇌ 2NH3(g) ΔH＝－92.2 kJ·mol－1进行限度增大 的方法是
A.升高温度
B.降低压强
《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。
化学反应条件的优化——工业合成氨 教学设计-鲁科版(2019)高中化学选择性必修1
化学反应条件的优化——工业合成氨【教学目标】1.知识与技能：通过合成氨反应的理论分析，掌握反洗问题的基本方法2.过程与方法：通过对合成氨反应条件的基本筛选，体会条件选择的过程以及改进过程的艰辛历程3.情感态度与价值观：通过对温度筛选过程中的矛盾分析，产生认知冲突，并领悟粮食生产对国家安全和人民生活的重要作用。
【核心素养目标】1. 语言建构与运用： 通过对分析氮的固定的反应的选择，形成应用反应进行的方向和限度的角度认识反应的可行性。
2. 思维发展与提升： 理论分析合成氨条件的选择促使学生从原理的角度深入思考选择条件的原因。
3. 审美鉴赏与创造： 通过对反应条件的选择与优化的讨论，促使学生形成从限度、速率等多角度综合调控化学反应的基本思路。
形成能够大致选择反应条件的基本思路。
4. 文化传承与理解：在学习过程中，领悟粮食生产安全对全国全人民，全中国发展的重要作用。
【教学重难点】合成氨生产条件的筛选和判断 【教学方法】多媒体、课件、学生实验探究 【课时安排】 1课时【教学设计】教师：阅读资料，1898年英国物理徐诶啊克鲁克斯发出“向空气要氮肥”的号召。
提出驱动性问题：如何设计出反应？理由是什么？学生活动：调用氧化还原反应的知识储备，以小组为单位思考、交流实现这一变化的可能的化学反应，并说出自己的设计依据：教师：这两个反应是人工固氮的初步反应，也是最重要的反应。
问题组一：1. 你如何选择反应？2. 你选择的依据是什么？N 2 + 3H 2 ⇌2NH 3 N 2 + O 2 → 2NO3.你还需要哪些资料数据？给出资料：∆H-T∆S=-33.1kJ/mol<0，即合成氨反应是正向自发进行的反应。
∆H-T∆S=86.554kJ/mol>0，即一氧化氮的合成反应是正向非自发进行的。
再根据最后一行的数据得出25°C合成氨的平衡常数较大，得出合成氨反应可行的结论。
通过分析。
讨论形成选择反应的角度。
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《化学反应条件的优--工业合成氨》教案
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」二-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」工一的含量问题（化学平衡的
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，要求学生利用已学过的知
识，讨论为最大限度地提高平衡混合物中二一的含量所应采取的方法。
4•阅读图表实验数据印证理论：学生通过阅读表2-4的实验数据可知，应用平衡移动原理
得出的结论与科学实验的结果是完全一致的，这会大大提高学生的学习兴趣。
5.综合上面的讨论情况，同时综合考虑合成氨生产中动力、设备、材料等的实际情况，具体地研究合成氨条件的选择问题。
此外，要结合合成氨生产过程示意图，简单提及浓度对合
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“合成氨工业发展前景”的教学
1 •从合成氨工业的发展简况入手，以压强选择的变化为例，说明合成氨条件的选择是与科技进步、动力、材料、设备等条件的改善紧密相联系的，并仍将随之而作相应的改变。
2 •目前研究课题简介：结合简介，可向学生提出一些问题，启发学生思考，拓宽学生的思
路，使学生的科学方法得到训练，如研究催化剂的目的是什么？新催化剂的研制成功，使合成氨反应可在较低温度下进行，是否会减缓合成氨生产中对压强的要求而减少设备制造的投资？等等。
配合目前研究课题的简介，教材编写有“化学模拟生物固氮”的阅读材料，可让学生阅读，要求学生拓宽思路、设想甚至想象。
合成氨条件的选择
1 •压强。
增大压强，有利于亠一一的合成，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
采用的压强是一.in1：.二匚—
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。
综合考虑
各种因素，在实际生产上，采用500C的温度，此时催化剂的活性最大。
3•催化剂。
由于分子非常稳定，与二：的化合十分困难，即使采用了加热与高压
的条件，合成氨的反应还是十分缓慢。
为了加快化合反应速率，降低反应所需要的能量，合成氨工业普遍使用铁触媒作催化剂。
在实际生产中，不断补充二-（增大反应物浓度），采取迅速冷却的方法（减小生
成物浓度），使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去，以促使化学平衡不断地向
着生成亠'亠-一的方向移动。
合成氨化学发展史上的“水门事件”
在探索合成氨崎岖的道路上，它不仅使两位杰出的化学家勒沙特列和能斯特折戟蒙羞，而且使一位对人类社会发展作出巨大贡献并因此获得诺贝尔化学奖的哈伯堕落成为助纣为虐与人民为敌的可耻下场。
后来人民把合成氨称为化学发展史上的“水门事件”。
1900年，法国化学家勒沙特列在研究平行移动的基础上通过理论计算，认为和：一
在高压条件下可以直接化合生成氨，接着，他用实验来验证，但在实验过程中发生了爆炸。
他没有调查事故发生的原因，而是觉得这个实验有危险，于是放开了这项研究工作，他的合成氨实验就这样夭折了。
后来才查明实验失败的原因，是他所用混合气体中含有I ,在
实验过程二I和L发生了爆炸的反应。
稍后，德国化学家能斯特通过理论计算，认为合成氨是不能进行的。
因此人工合成氨的
研究又惨遭厄运。
后来才发现，他在计算时误用一个热力学数据，以致得到错误的结论。
在合成氨研究屡屡受挫的情况下，哈伯知难而进，对合成氨进行全面系统的研究和实验，
终在1908年7月在实验室用'和在600 °C, 200个大气压下合成出氨，产率仅有2 %,
却也是一项重大突破。
当哈伯的工艺流程展示之后，立即引起了早有用战争吞并欧洲称霸世
界的野心的德国军政要员的高度重视，为了利用哈伯，德国皇帝也屈尊下驾请哈伯出任德国
威廉研究所所长之职。
而恶魔需要正好迎合了哈伯想成百万富翁的贪婪心理。
从1911年到1913年短短的两年内，哈伯不仅提高了合成氨的产率，而且合成了1000吨液氮，并且用它
制造出3500吨烈性炸药TNT到了1913年的第一次世界大战时，哈伯已为德国建成了无数个大大小小的合成氨工厂、为侵略者制造了数百万吨炸药因而导致并蔓延了这场殃祸全球的世界大战。
这就是第一次世界大战德国为什么能坚持这么久的不解之谜的谜底。
当事实真相大白于天下时，哈伯受到了世界各国科学家的猛烈抨击，尤其当他获得1918年诺贝尔化学奖时，更激起世界人民的愤怒。
人工合成氨实验的成功令人欢心鼓舞，它对工业，农业生产和国际科技的重大意义是不
言而喻的。
但对三位杰出的科学家而言则是黑色的“水门事件”。
勒沙特列和能斯特的失误
则给人们有益的启示，那就是：搞学问要有锲而不舍的精神，坚韧不拔的毅力和一丝不苟的
工作作风，而哈伯堕落使人们清楚看到一个对人类发展有着巨大贡献的科学家由于自己的贪婪而堕落成为人
民的公敌，历史的罪人。