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合成氨條件的選擇化學(xué)教案

時間:2023-05-02 02:32:02 教案 我要投稿
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合成氨條件的選擇化學(xué)教案

合成氨條件的選擇 - 高中二年級化學(xué)教案

合成氨條件的選擇化學(xué)教案

 教學(xué)目標

知識目標

  使學(xué)生理解如何應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理,選擇合成氨的適宜條件;使學(xué)生了解應(yīng)用化學(xué)原理選擇化工生產(chǎn)條件的思路和方法。

能力目標

  培養(yǎng)學(xué)生對知識的理解能力,及理論聯(lián)系實際的應(yīng)用能力和分析問題、解決問題的能力。

情感目標

  通過學(xué)生領(lǐng)悟理論知識對生產(chǎn)實踐的指導(dǎo)作用,使學(xué)生樹立理論和實踐相結(jié)合的思想認識;并通過知識的運用培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科學(xué)方法。

 

教學(xué)建議

教材分析

  本節(jié)教材體現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)速率和平衡移動原理等理論對工業(yè)生產(chǎn)實踐的指導(dǎo)作用,同時在運用理論的過程中,也可進一步加深學(xué)生對所學(xué)理論的理解。

  教材分為兩部分:第一部分主要是通過討論引導(dǎo)學(xué)生運用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理等知識,并考慮合成氨生產(chǎn)中動力、設(shè)備、材料等的實際情況,合理地選擇合成氨的生產(chǎn)條件。第二部分是拓寬思路方面的內(nèi)容,主要是探討合成氨的發(fā)展前景。

  在第一部分內(nèi)容中,教材針對合成氨的反應(yīng)是一個放熱的、氣體總體積縮小的可逆反應(yīng),首先要求學(xué)生利用已學(xué)過的知識,討論為使合成氨的化學(xué)反應(yīng)速率增大所應(yīng)采取的方法。在此基礎(chǔ)上,又據(jù)實驗數(shù)據(jù)討論為提高平衡混合物中  的含量所應(yīng)采取的方法。在兩個討論的基礎(chǔ)上,教材又結(jié)合合成氨生產(chǎn)中動力、材料、設(shè)備、催化劑的活性等實際情況,較具體地分析了合成氨時壓強、溫度、催化劑等的選擇情況。此外,還結(jié)合合成氨生產(chǎn)過程示意圖,簡單提及濃度等條件對合成氨生產(chǎn)的影響,以及原料的循環(huán)使用等問題,以使學(xué)生理解合成氨條件的選擇應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟效益為目的。

  第二部分教學(xué)在第一部分的基礎(chǔ)上討論合成氨的發(fā)展前景,拓寬學(xué)生的思路,主要目的不在于知識本身,而更多地應(yīng)側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和訓(xùn)練科學(xué)方法。

教學(xué)建議

    第一部分“合成氨條件的選擇”的教學(xué):

  1.提出問題:針對合成氨的反應(yīng),首先需要研究如何在單位時間里提高  的產(chǎn)量,這是一個化學(xué)反應(yīng)速率問題。

  2.復(fù)習(xí)提問:濃度、壓強、溫度、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率影響的結(jié)果。

  3.組織討論:

 、贋槭购铣砂钡姆磻(yīng)速率增大,應(yīng)采取的方法。

 、诤铣砂狈磻(yīng)是可逆反應(yīng),在實際生產(chǎn)中,僅僅考慮單位時間里的產(chǎn)量問題(化學(xué)反應(yīng)速率問題)還不行,還需要考慮如何最大限度地提高平衡混合物中  的含量問題(化學(xué)平衡的移動問題)。

 、坩槍铣砂钡姆磻(yīng)是一個放熱的、氣體總體積縮小的可逆反應(yīng),要求學(xué)生利用已學(xué)過的知識,討論為最大限度地提高平衡混合物中  的含量所應(yīng)采取的方法。

  4.閱讀圖表實驗數(shù)據(jù)印證理論:學(xué)生通過閱讀表2-4的實驗數(shù)據(jù)可知,應(yīng)用平衡移動原理得出的結(jié)論與科學(xué)實驗的結(jié)果是完全一致的,這會大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

  5.綜合上面的討論情況,同時綜合考慮合成氨生產(chǎn)中動力、設(shè)備、材料等的實際情況,具體地研究合成氨條件的選擇問題。此外,要結(jié)合合成氨生產(chǎn)過程示意圖,簡單提及濃度對合成氨生產(chǎn)的影響以及原料的循環(huán)使用等問題,以使學(xué)生理解合成氨條件的選擇應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟效益為目的。

   教師可結(jié)合討論過程,讓學(xué)生進行歸納。   

壓強

溫度

催化劑

濃度

為增大合成氨的反應(yīng)速度

增大

升高

加入

增加 、 的濃度

為提高平衡混合物中 的含量

增大

降低

 

減小平衡混合物中 的濃度

實驗生產(chǎn)中

20Mpa-

50MPa

500℃左右

鐵觸煤(500℃左右時活性最大)

使氣態(tài) 變?yōu)橐簯B(tài) 并及時從平衡混合物中分離出去,及時補充 和

   第二部分“合成氨工業(yè)發(fā)展前景”的教學(xué)

  1.以史明理:從介紹18世紀末到20世紀初這100多年里合成氨工業(yè)的發(fā)展簡況入手,以壓強選擇的變化為例,說明合成氨條件的選擇是與科技進步、動力、材料、設(shè)備等條件的改善緊密相聯(lián)系的,并仍將隨之而作相應(yīng)的改變。

  2.目前研究課題簡介:結(jié)合簡介,可向?qū)W生提出一些問題,啟發(fā)學(xué)生思考,拓寬學(xué)生的思路,使學(xué)生的科學(xué)方法得到訓(xùn)練,如研究催化劑的目的是什么?新催化劑的研制成功,使合成氨反應(yīng)可在較低溫度下進行,是否會減緩合成氨生產(chǎn)中對壓強的要求而減少設(shè)備制造的投資?等等。

   配合目前研究課題的簡介,教材編寫有“化學(xué)模擬生物固氮”的閱讀材料,可讓學(xué)生閱讀,要求學(xué)生拓寬思路、設(shè)想甚至想象。

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