工业合成氨的适宜条件(教案)
合成氨条件的选择化学教案
合成氨条件的选择化学教案教学目标:1. 了解合成氨的反应原理及工业生产过程。
2. 掌握合成氨反应条件的选择及其对反应的影响。
3. 能够运用化学知识分析实际生产问题,提出优化生产的建议。
教学重点:1. 合成氨的反应原理及工业生产过程。
2. 合成氨反应条件的选择及其对反应的影响。
教学难点:1. 合成氨反应条件的具体影响因素。
2. 如何优化合成氨的生产条件。
教学准备:1. 课件及教学素材。
2. 实验室仪器及试剂。
教学过程:第一章:合成氨的反应原理及工业生产过程1.1 合成氨的反应原理1.2 工业生产过程1.3 合成氨的重要性和应用第二章:合成氨反应条件的选择2.1 铁催化剂的选择2.2 温度的影响2.3 压力的影响2.4 氢气与氮气比例的选择第三章:合成氨反应条件的优化3.1 催化剂的活性与寿命3.2 反应温度的优化3.3 反应压力的优化3.4 氢气与氮气比例的优化第四章:合成氨生产过程中的问题及解决方法4.1 催化剂失活与再生4.2 设备腐蚀与防护4.3 生产过程中的安全问题第五章:合成氨生产的环保问题及解决方案5.1 合成氨生产过程中的污染物5.2 环保法规与标准5.3 污染物处理与减排技术教学评价:1. 学生对合成氨的反应原理及工业生产过程的理解程度。
2. 学生对合成氨反应条件的选择及其对反应的影响的掌握程度。
3. 学生对合成氨生产过程中的问题及解决方法的运用能力。
教学反思:在教学过程中,要注意引导学生运用所学的化学知识分析实际生产问题,培养学生的实际问题解决能力。
要关注学生的学习反馈,及时调整教学方法和进度,确保教学效果。
第六章:合成氨催化剂的研究与应用6.1 催化剂的种类与特性6.2 催化剂的研究方法6.3 催化剂在合成氨工业中的应用第七章:合成氨反应动力学7.1 反应速率与反应级数7.2 活化能与活化分子7.3 反应动力学在合成氨工业中的应用第八章:合成氨工艺流程与设备设计8.1 合成氨工艺流程概述8.2 主要设备的设计与选型8.3 合成氨工艺的优化与改进第九章:合成氨生产的经济与环境评价9.1 合成氨生产成本分析9.2 合成氨生产的经济效益9.3 合成氨生产的环境影响与评价第十章:合成氨技术的进展与未来发展10.1 合成氨技术的演变10.2 当前合成氨技术的研究热点10.3 合成氨技术的未来发展展望这十个章节涵盖了合成氨的条件选择、催化剂研究、反应动力学、工艺流程设计、经济与环境评价以及技术进展等方面,旨在帮助学生全面了解合成氨的生产过程和技术要点。
高二化学教案合成氨条件的选择(精选3篇)
高二化学教案合成氨条件的选择(精选3篇)1. 教案题目:合成氨的条件选择教学目标:1. 了解合成氨的条件选择;2. 掌握合成氨的压力、温度和催化剂选择的原则;3. 能够描述合成氨过程的化学方程式。
教学步骤:Step 1:引入话题老师向学生介绍合成氨的重要性和广泛应用,并提出探究合成氨条件选择的问题。
Step 2:合成氨的条件选择教师引导学生思考合成氨的条件选择,即压力、温度和催化剂的选择。
压力选择:1. 学生开始选择高压合成氨的原因,并写下自己的观点;2. 老师展示屏幕上的P-T图,解释高压条件下合成氨的优势;3. 学生将自己的观点进行修正,添加新的想法。
温度选择:1. 学生开始选择较低温度合成氨的原因;2. 老师展示屏幕上的热力学数据,解释较低温度条件下合成氨的优势;3. 学生根据新的信息修改自己的观点。
催化剂选择:1. 学生介绍已知的合成氨催化剂;2. 老师展示屏幕上的催化剂活性图,解释不同催化剂的选择;3. 学生总结合成氨催化剂的特点。
Step 3:实验演示老师进行合成氨实验的演示,并解释实验中的条件选择。
Step 4:化学方程式学生根据已学知识,尝试书写合成氨的化学方程式,并与教师和其他同学进行讨论和修正。
Step 5:小结老师总结合成氨的条件选择,并提醒学生合理选择条件。
补充:老师可以适时引用具体的实例,如哈伯-博什过程和莫奥斯过程,来加强学生对条件选择的理解。
2. 教案题目:合成氨的条件选择教学目标:1. 了解合成氨的条件选择;2. 掌握合成氨的压力、温度和催化剂选择的原则;3. 能够描述合成氨过程的化学方程式。
教学步骤:Step 1:引入话题老师向学生介绍合成氨的重要性和广泛应用,并提出探究合成氨条件选择的问题。
Step 2:合成氨的条件选择教师让学生分组讨论合成氨的条件选择,即压力、温度和催化剂的选择。
压力选择:1. 学生分组进行讨论,总结高压合成氨的原因和优势;2. 各组派代表介绍自己的讨论结果,其他组进行补充和讨论;3. 教师总结高压合成氨的优势。
工业合成氨的适宜条件
工业合成氨的适宜条件
(实用版)
目录
1.工业合成氨的背景和重要性
2.工业合成氨的原理和过程
3.工业合成氨的适宜条件
a.压强
b.温度
c.催化剂
4.工业合成氨的发展趋势和挑战
5.结论
正文
一、工业合成氨的背景和重要性
工业合成氨(NH3)是一种重要的化工原料,被广泛应用于化肥、化工、能源等领域。
我国是全球最大的合成氨生产和消费国,合成氨产业在国民经济中占有举足轻重的地位。
二、工业合成氨的原理和过程
工业合成氨是通过哈伯 - 博世法(Haber-Bosch Process)进行的。
该方法的原理是在高温、高压条件下,将氮气(N2)和氢气(H2)通过催化剂催化合成氨。
三、工业合成氨的适宜条件
1.压强:在实际生产中,受动力和材料设备影响,我国合成氨厂一般采用 20MPa~50MPa 的压强范围。
2.温度:从理想条件来看,氨的合成在较低温度下进行有利,但温度过低会导致反应速率很小。
实际上,在 500℃时催化剂铁触媒的活性最大,因此工业生产中一般选用 500℃。
3.催化剂:工业合成氨通常采用铁触媒作为催化剂,铁触媒在 500℃时活性最大。
四、工业合成氨的发展趋势和挑战
随着环保政策的不断加强和能源结构的调整,工业合成氨产业面临着许多挑战,如提高生产效率、降低能耗、减少环保污染等。
因此,未来工业合成氨的发展趋势将倾向于清洁生产、高效催化剂的研究和应用等方面。
五、结论
工业合成氨的适宜条件包括压强、温度和催化剂等方面,这些条件的优化有助于提高合成氨的生产效率和降低生产成本。
合成氨条件的选择化学教案
合成氨条件的选择化学教案一、教学目标1. 让学生了解合成氨的工业生产过程及反应原理。
2. 掌握影响合成氨反应速率和转化率的因素。
3. 学会通过调控反应条件来优化合成氨的生产。
二、教学内容1. 合成氨的工业生产过程及反应原理。
2. 影响合成氨反应速率和转化率的因素。
3. 合成氨生产中条件的选择和优化。
三、教学方法1. 采用讲授法,讲解合成氨的工业生产过程、反应原理及影响因素。
2. 采用案例分析法,分析实际生产中条件的选择和优化。
3. 开展小组讨论,引导学生思考和探讨合成氨条件选择的重要性。
四、教学准备1. 准备相关教材、课件和教学资源。
2. 准备实际生产中的合成氨案例进行分析。
五、教学过程1. 导入:介绍合成氨的重要性和工业应用。
2. 讲解合成氨的工业生产过程及反应原理。
3. 分析影响合成氨反应速率和转化率的因素,如温度、压力、催化剂等。
4. 讲解如何通过调控反应条件来优化合成氨的生产。
5. 分析实际生产中的合成氨案例,引导学生思考和探讨条件选择的重要性。
6. 开展小组讨论,让学生结合理论知识分析实际生产中的问题。
7. 总结合成氨条件选择的原则和方法。
8. 布置课后作业,巩固所学知识。
9. 课后辅导,解答学生疑问。
六、教学评估1. 课堂互动:评估学生在课堂上的参与程度,包括提问、回答问题、小组讨论等。
2. 课后作业:评估学生对合成氨条件选择的理解和应用能力,通过布置相关的练习题进行考察。
七、教学反思1. 反思教学内容:检查教学内容是否符合学生的认知水平,是否能够满足教学目标的要求。
2. 反思教学方法:评估所采用的教学方法是否有效,是否能够促进学生的理解和应用能力的提升。
3. 反思教学效果:分析学生的学习成果,评估教学效果是否达到预期目标。
八、教学拓展1. 合成氨技术的发展:介绍合成氨技术的历史和现状,探讨未来的发展趋势。
2. 相关领域的研究:介绍合成氨在其他领域的应用研究,如合成氨在燃料电池、有机合成等领域的应用。
合成氨条件的选择化学教案
合成氨条件的选择化学教案教学目标:1. 了解合成氨的反应原理及工业生产过程。
2. 掌握合成氨反应条件的选择及其对反应速率、产率和催化剂活性的影响。
3. 能够运用化学知识分析和解决实际生产问题。
教学内容:第一章:合成氨的反应原理及工业生产1.1 合成氨的反应方程式1.2 工业生产流程及设备1.3 合成氨反应的特点第二章:影响合成氨反应速率的因素2.1 温度对反应速率的影响2.2 压力对反应速率的影响2.3 反应物浓度对反应速率的影响第三章:合成氨催化剂的选择与应用3.1 合成氨催化剂的种类及特点3.2 催化剂活性与选择性的关系3.3 催化剂的制备与再生第四章:合成氨反应条件的优化4.1 温度与压力的优化4.2 反应物浓度与催化剂活性4.3 反应器设计与操作条件优化第五章:合成氨工业生产中的环保与安全5.1 合成氨生产过程中的污染物及处理方法5.2 安全生产措施及应急预案5.3 绿色化学在合成氨工业中的应用教学方法:1. 采用讲授法讲解合成氨的反应原理、反应条件及其影响因素。
2. 利用案例分析法分析实际生产中的优化措施和环保问题。
3. 开展小组讨论,引导学生运用所学知识解决实际问题。
教学评估:1. 课堂问答:检查学生对合成氨反应原理及反应条件的理解。
2. 练习题:评估学生对合成氨反应条件选择的掌握程度。
3. 小组报告:评价学生在实际生产问题中的应用能力。
教学资源:1. 教材、课件及教学图片。
2. 实际生产案例及环保数据。
3. 网络资源:关于合成氨工业生产的视频、新闻报道等。
教学建议:1. 提前布置预习任务,让学生了解合成氨的基本概念。
2. 课堂讲解与实例分析相结合,提高学生的学习兴趣。
3. 注重引导学生运用所学知识分析实际问题,培养其解决问题的能力。
4. 组织课堂讨论,鼓励学生提问和发表见解,提高课堂互动效果。
第六章:工业合成氨的催化剂6.1 合成氨催化剂的类型6.2 催化剂的活性、选择性和稳定性6.3 催化剂的制备和再生技术第七章:反应器设计与操作7.1 反应器的类型及其选择7.2 反应器的设计参数7.3 反应器的操作优化第八章:合成氨生产过程中的能量优化与利用8.1 合成氨过程中的能量消耗8.2 能量回收与利用技术8.3 能源效率的提高第九章:合成氨生产过程中的环保问题9.1 合成氨生产中的污染物9.2 废气处理与排放技术9.3 绿色化学在合成氨工业中的应用第十章:合成氨工业的未来发展趋势10.1 新型催化剂的研究与应用10.2 反应器技术的创新与发展10.3 合成氨工业的可持续发展重点和难点解析1. 第一章:合成氨的反应原理及工业生产难点解析:反应原理中化学平衡的移动,工业生产中设备操作的复杂性。
名师教学设计《工业合成氨条件选择》完整教学教案
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。
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)
请根据正反应的焓变和熵变分析常温(25℃)时合成氨反应能否自发进行交流研讨一:
一、氮气和氢气反应生成氨气的反应特点。
①可逆反应
②熵减小的反应
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
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。
工业合成氨的适宜条件(教案)
工业合成氨的适宜条件
设计思想
本课是在学习了化学反应速率和化学平衡的基础上,了解简单的工业合成氨的生产过程。
在教学设计中突出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,使学生懂得工业生产中提高经济效益必须依靠科学和技术。
本节课重点通过讨论合成氨的适宜条件,体现了化学反应速率和勒夏特列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。
引导学生充分运用化学反应速率和勒夏特列原理等知识,并考虑合成氨生产中动力、设备、材料等实际情况,合理地选择合成氨适宜的生产条件。
此外,在教学中,使学生建立化工生产条件的选择应以提高综合经济效益和减少环境污染为目的的思想。
一.教学目标
1、能应用化学速率和化学平衡的有关原理,特别是勒夏特列原理综合分析合成氨的适宜条件,培养分析推理和实际应用能力。
2、通过研究图表,提高分析问题、解决问题的能力
3、通过合成氨工业生产的学习,认识化学原理在化工生产中的重要应用。
4、通过合成氨生产中动力、设备等条件的讨论,认识工业生产上反应条件的选择过程。
5、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。
6、培养勇于创新的科学精神
二.教学重点和难点
1、重点
选择合成氨适宜的生产条件
2、难点
分析工业生产中设备、反应条件等的选择和应用原理
1、教学过程
表1
表2 合成氨平衡时混合物中氨的含量(体积分数)
表3 理论和实际生产条件的对比。
《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]。
《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。
合成氨条件的选择教案
的激情。
项目
内容
解决措施
教学重点
应用化学反应速率和化学平衡的原理选择合成氨的适宜条件。
通过分析速率和化学平衡对合成氨的影响来让
学生们掌握
教学难点
使学生理解如何用化学反应速率和化学平衡的原理选择
合成氨的适宜条件。
通过分析速率和化学平衡对合成氨的影响来让
下列叙述中正确的是(C)
A.都能提高反应速率,都对化学平衡状态无影响
B.都对化学平衡状态有影响,都不影响达到平衡
状态所用的时间
C.都能缩短达到平衡状态的时间,只有压强对化
学平衡状态有影响
D催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间,
而压强无此作用
认真思考回答老师的问题
4分钟
学习
小结
今天我们把我们所学的运用在我们的化学生产工业中了,希望大家多多把理论联系实际
【讲解】下面我们再看温度的选择
[板书]2.温度
【讲解】从上表分析,高温有利于加快反应速率,但却降低了平衡时氨气在混合气体中的含量,低温可以提高氨气在平衡混合气中的含量,但反应速率慢,需要很长时间才能达到平衡状态,这在化工生产上也是很不经济的。所以温度不能太低,也不能太高,工业上一般在500℃左右的温度下进行。
[板书]500℃左右
[讲解]选择5000℃左右的温度,还与另外一个因素有关,那就是催化剂的使用。
[板书]3.催化剂
[讲解]合适的催化剂能成万倍地增大化学反应速率,缩短反应达到平衡需要的时间,但催化剂的活性与温度有关,对于合成氨使用的催化剂,在500℃左右时活性最大,因此选择500℃左右的温度。
[讲述]好了我们知道了合成氨的的条件,现在我将放一段有关合成氨工业的录象。
合成氨条件的选择教案一等奖
合成氨条件的选择教案一等奖1、合成氨条件的选择教案一等奖作为一名教职工,可能需要进行教案编写工作,教案是教学蓝图,可以有效提高教学效率。
如何把教案做到重点突出呢?以下是我为大家整理的合成氨条件的选择教案,希望能够帮助到大家。
教学目标知识目标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.能力目标培养学生对知识的理解能力,及理论联系实际的应用能力和分析问题、解决问题的能力.情感目标通过学生领悟理论知识对生产实践的指导作用,使学生树立理论和实践相结合的思想认识;并通过知识的运用培养学生的创新精神和科学方法.教学建议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.教师可结合讨论过程,让学生进行归纳.第二部分“合成氨工业发展前景”的教学1.以史明理:从介绍18世纪末到20世纪初这100多年里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.教学设计示例第三节合成氨条件的选择教学目标知识目标: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厂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,结合工业上生产的实际情况,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.教学过程学生按照自学提纲先自学约15分钟,后教师集中讲解25分钟,巩固训练10分钟.自学提纲:1.影响化学反应速率的因素有哪些?是如何影响的?2.影响化学平衡的条件有哪些?是如何影响的?3.应用化学平衡原理,分析反应:(正反应放热)要制得更多的,可以采用哪些措施?就以上3个问题,教师可组织学生认真的讨论.然后,教师集中讲解.合成氨条件的选择1体积3体积2体积(正反应放热)参看课本P49的表2—5.1.压强.增大压强,有利于的合成,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.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500℃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、(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的方向移动.2、合成氨条件的选择教案一等奖作为一位杰出的教职工,通常需要准备好一份教学设计,教学设计是连接基础理论与实践的桥梁,对于教学理论与实践的紧密结合具有沟通作用。
合成氨条件的选择化学教案
合成氨条件的选择化学教案教学目标:1. 了解合成氨的反应原理和反应物。
2. 掌握合成氨的催化剂和反应条件。
3. 能够分析影响合成氨反应速率和产率的因素。
4. 能够设计实验来优化合成氨的条件。
教学内容:第一章:合成氨的反应原理1.1 氮气和氢气的反应原理1.2 合成氨的反应方程式1.3 合成氨的反应热力学性质第二章:合成氨的催化剂2.1 铁催化剂的活性位点2.2 催化剂的制备和活化2.3 催化剂的寿命和再生第三章:合成氨的反应条件3.1 温度对合成氨反应的影响3.2 压力对合成氨反应的影响3.3 氢气与氮气的摩尔比对合成氨反应的影响3.4 催化剂活性与反应条件的关系第四章:影响合成氨反应速率和产率的因素4.1 反应速率理论4.2 影响反应速率的因素4.3 影响产率的因素第五章:实验设计优化合成氨条件5.1 实验设计原则5.2 优化合成氨的温度条件5.3 优化合成氨的压力条件5.4 优化氢气与氮气的摩尔比条件教学方法:1. 采用多媒体课件进行讲解,结合实例和图示,使学生更好地理解合成氨的反应原理和反应条件。
2. 通过实验演示和数据分析,使学生掌握影响合成氨反应速率和产率的因素。
3. 引导学生进行实验设计,培养学生的实验操作能力和解决问题的能力。
教学评估:1. 课堂提问和互动讨论,了解学生对合成氨反应原理和反应条件的理解和掌握程度。
2. 实验报告和数据分析,评估学生对影响合成氨反应速率和产率的因素的理解和应用能力。
3. 期末考试,评估学生对整个合成氨条件的选择化学教案的掌握程度。
第六章:合成氨工艺流程与设备6.1 合成氨的工业生产流程6.2 反应器类型及设计6.3 催化剂的装填与活化6.4 工艺条件的控制与优化第七章:合成氨的安全技术与环境保护7.1 合成氨生产过程中的安全问题7.2 防爆、防火、防毒措施7.3 合成氨生产与环境的关系7.4 环保法规与工业废水处理第八章:合成氨催化剂的研究进展8.1 新型催化剂的研究与发展8.2 催化剂的活性评价与表征技术8.3 催化剂的选材与设计原则8.4 催化剂的再生与活化技术第九章:合成氨工业的挑战与新技术9.1 合成氨工业面临的挑战9.2 节能减排与绿色化学9.3 新型合成氨工艺的开发9.4 在合成氨工业中的应用第十章:实验与案例分析10.1 实验目的与要求10.2 实验操作步骤与注意事项10.3 实验数据分析与讨论10.4 案例分析:合成氨工厂的生产实践教学方法:1. 通过案例分析和实际生产数据,使学生了解合成氨工艺流程与设备的知识。
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。
合成氨条件的选择(教案)
第四节合成氨条件的选择
一、教学目标
1.知识与技能
⑴学会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。
⑶了解合成氨生产的一般流程和反应原理、反应条件等
2.过程与方法
⑴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。
⑵通过合成氨生产条件的分析和选择,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。
3.情感态度与方法
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。
二、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
三、教学方法
讲授法、讨论法、指导阅读法
四、教学过程
】在硫酸工业中,通过下列反
合成氨工业的简要流程可用方框图表示为:
二、合成氨工业
1.合成氨工业的简要流程
【讨论】
请同学们阅读化学模拟生物固氮,参
考: ①生物中植物对氮的需求; ②生物固氮的原理和条件; ③理想的人工固氮条件。
设想一下合成氨的发展前景如何?【作业】课后习题激发学生学习化学的积极性
主板书设计
第四节合成氨条件的选择
一、合成氨条件的选择
3N2 + 3H22NH3
反应特点:①可逆反应②正反应为放热反应③气体总体积缩小的反应1压强:20~50Mpa
2.温度:500℃,此时催化剂的活性最大。
3.催化剂:铁触媒
二、合成氨工业
1.合成氨工业的简要流程
2. 原料气的制取
N
2
:液化空气
H
2
:煤与水反应。
合成氨条件的选择化学教案
合成氨条件的选择化学教案教学目标:1. 了解合成氨的反应原理及工业生产过程。
2. 掌握合成氨反应条件的选择及其对反应的影响。
3. 能够运用化学知识分析实际生产问题,提出优化生产的建议。
教学重点:1. 合成氨的反应原理及工业生产过程。
2. 合成氨反应条件的选择及其对反应的影响。
教学难点:1. 合成氨反应条件的选择及优化。
2. 实际生产中合成氨工艺的改进。
教学准备:1. 教材或教学资源。
2. 投影仪或白板。
3. 教学课件或幻灯片。
教学过程:第一章:合成氨的反应原理1.1 氨的性质与应用1.2 合成氨的反应方程式1.3 氮气和氢气的来源与制备第二章:工业合成氨的生产过程2.1 工业合成氨的流程简介2.2 原料气的制备与净化2.3 合成塔的操作条件与控制第三章:合成氨反应条件的选择3.1 温度对合成氨反应的影响3.2 压力对合成氨反应的影响3.3 氢气与氮气的摩尔比(氢气纯度)对合成氨反应的影响3.4 催化剂的选择与应用第四章:合成氨反应条件的优化4.1 温度与压力的匹配4.2 氢气与氮气的摩尔比(氢气纯度)的优化4.3 催化剂的活性与选择性第五章:实际生产中合成氨工艺的改进5.1 合成氨工艺的改进与发展5.2 环保与节能措施5.3 合成氨工业的未来发展趋势教学总结:通过本章的学习,学生应了解合成氨的反应原理及工业生产过程,掌握合成氨反应条件的选择及其对反应的影响。
学生应能够运用化学知识分析实际生产问题,提出优化生产的建议。
第六章:温度对合成氨反应的影响6.1 温度对反应速率的影响6.2 温度对平衡位置的影响6.3 温度对催化剂活性的影响第七章:压力对合成氨反应的影响7.1 压力对反应速率的影响7.2 压力对平衡位置的影响7.3 压力对设备的要求与设计第八章:氢气与氮气的摩尔比(氢气纯度)对合成氨反应的影响8.1 氢气与氮气的摩尔比对反应速率的影响8.2 氢气与氮气的摩尔比对平衡位置的影响8.3 氢气与氮气的摩尔比的选择与控制第九章:催化剂的选择与应用9.1 催化剂的种类与作用机理9.2 催化剂的活性与选择性9.3 催化剂的寿命与再生第十章:合成氨工业的环保与节能措施10.1 合成氨工业的环境影响10.2 废气处理与资源化利用10.3 节能技术与设备的改进教学总结:通过本章的学习,学生应深入了解合成氨反应条件的选择及其对反应的影响,掌握温度、压力和氢气与氮气的摩尔比等因素对合成氨反应的影响规律。
工业合成氨的适宜条件
工业合成氨的适宜条件摘要:一、工业合成氨的定义和重要性二、适宜条件对工业合成氨的影响1.温度2.压力3.催化剂4.反应物摩尔比三、如何实现适宜条件1.精确控制反应釜温度2.合理设计反应釜压力系统3.选用高效催化剂4.实时监测反应物摩尔比四、适宜条件对我国工业合成氨产业的意义1.提高产量2.降低成本3.优化产业结构4.增强国际竞争力正文:【一、工业合成氨的定义和重要性】工业合成氨是一种重要的化工原料,广泛应用于肥料、化工、石油等领域。
在我国,合成氨产业具有举足轻重的地位,对农业、工业发展具有重要意义。
因此,了解工业合成氨的适宜条件对于提高我国合成氨产量、降低生产成本、优化产业结构具有重要意义。
【二、适宜条件对工业合成氨的影响】【1.温度】温度是影响工业合成氨的关键因素之一。
合适的温度有利于提高反应速率,从而提高产量。
然而,温度过高或过低都会导致反应效率降低。
因此,精确控制反应釜温度是实现适宜条件的关键之一。
【2.压力】压力对合成氨的生成具有双重影响。
一方面,压力升高有利于提高反应物的转化率;另一方面,过高的压力会导致设备承受不住,影响生产安全。
因此,合理设计反应釜压力系统,保证压力在适宜范围内是十分必要的。
【3.催化剂】催化剂能够降低反应活化能,加速反应速率。
选用高效催化剂能够在保证合成氨质量的同时提高产量。
因此,在合成氨生产过程中,不断研发新型高效催化剂是实现适宜条件的重要途径。
【4.反应物摩尔比】反应物摩尔比是影响合成氨产量的关键因素。
合适的反应物摩尔比有利于提高合成氨的产量。
实时监测反应物摩尔比,并通过调整反应釜内原料配比,可以实现合成氨生产过程中反应物摩尔比的稳定,从而提高产量。
【三、如何实现适宜条件】【1.精确控制反应釜温度】采用先进的温度控制系统,对反应釜温度进行实时监测和调整,保证温度在适宜范围内。
【2.合理设计反应釜压力系统】根据生产工艺要求,设计合理的反应釜压力系统,保证压力在适宜范围内,同时确保设备安全。
2023年高三合成氨条件的选择教案(精选3篇)
2023年高三合成氨条件的选择教案(精选3篇)教案一:高三合成氨条件的选择教学目标:1. 了解合成氨的化学方程式及反应条件。
2. 掌握高三合成氨条件的选择。
3. 掌握合成氨的制备方法和实验操作。
教学重点:1. 高三合成氨条件的选择。
2. 合成氨的制备方法和实验操作。
教学难点:1. 高三合成氨条件的选择。
2. 合成氨的制备方法和实验操作。
教学准备:1. 教师准备好合成氨的制备实验。
2. 教师准备好三个合成氨条件的选择题。
教学过程:Step 1:引入教师简要介绍合成氨的重要性,并告诉学生本节课将学习高三合成氨条件的选择。
Step 2:讲解合成氨的化学方程式及反应条件教师通过演示实验或黑板写出合成氨的化学方程式,并解释反应条件。
并让学生回答以下问题:- 合成氨的化学方程式是什么?- 合成氨的反应条件是什么?Step 3:探究合成氨条件的选择教师给学生出三个合成氨条件的选择题,并让学生分组讨论并选择正确答案。
然后进行讲解和讨论,确保学生理解高三合成氨条件的选择。
Step 4:合成氨的制备实验操作演示教师向学生展示合成氨的制备实验,并解释操作步骤和注意事项。
然后鼓励学生进行实验操作。
Step 5:小结教师对本节课的内容进行小结,并强调高三合成氨条件的选择的重要性。
鼓励学生进行实验设计,继续探究合成氨的制备方法和实验操作。
Step 6:作业布置布置作业:要求学生写一篇关于合成氨的制备方法和实验操作的报告。
教学延伸:1. 学生可以进一步进行合成氨实验的设计和改进。
2. 学生可以进一步研究合成氨在工业上的应用。
教案二:高三合成氨条件的选择教学目标:1. 了解合成氨的化学方程式及反应条件。
2. 掌握高三合成氨条件的选择。
3. 掌握合成氨的制备方法和实验操作。
教学重点:1. 高三合成氨条件的选择。
2. 合成氨的制备方法和实验操作。
教学难点:1. 高三合成氨条件的选择。
2. 合成氨的制备方法和实验操作。
教学准备:1. 教师准备好合成氨的制备实验。
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工业合成氨的适宜条件
设计思想
本课是在学习了化学反应速率和化学平衡的基础上,了解简单的工业合成氨的生产过程。
在教学设计中突出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,使学生懂得工业生产中提高经济效益必须依靠科学和技术。
本节课重点通过讨论合成氨的适宜条件,体现了化学反应速率和勒夏特列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。
引导学生充分运用化学反应速率和勒夏特列原理等知识,并考虑合成氨生产中动力、设备、材料等实际情况,合理地选择合成氨适宜的生产条件。
此外,在教学中,使学生建立化工生产条件的选择应以提高综合经济效益和减少环境污染为目的的思想。
一.教学目标
1、能应用化学速率和化学平衡的有关原理,特别是勒夏特列原理综合分析合成氨的适宜条件,培养分析推理和实际应用能力。
2、通过研究图表,提高分析问题、解决问题的能力
3、通过合成氨工业生产的学习,认识化学原理在化工生产中的重要应用。
4、通过合成氨生产中动力、设备等条件的讨论,认识工业生产上反应条件的选择过程。
5、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。
6、培养勇于创新的科学精神
二.教学重点和难点
1、重点
选择合成氨适宜的生产条件
2、难点
分析工业生产中设备、反应条件等的选择和应用原理
1、教学过程
表1
表2 合成氨平衡时混合物中氨的含量(体积分数)
表3 理论和实际生产条件的对比。