合成氨條件的選擇教案
作為一名教職工,可能需要進(jìn)行教案編寫(xiě)工作,教案是教學(xué)藍圖,可以有效提高教學(xué)效率。如何把教案做到重點(diǎn)突出呢?以下是小編為大家整理的合成氨條件的選擇教案,希望能夠幫助到大家。
教學(xué)目標
知識目標
使學(xué)生理解如何應用化學(xué)反應速率和化學(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
培養學(xué)生對知識的理解能力,及理論聯(lián)系實(shí)際的應用能力和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力.
情感目標
通過(guò)學(xué)生領(lǐng)悟理論知識對生產(chǎn)實(shí)踐的指導作用,使學(xué)生樹(shù)立理論和實(shí)踐相結合的思想認識;并通過(guò)知識的運用培養學(xué)生的創(chuàng )新精神和科學(xué)方法.
教學(xué)建議
教材分析
本節教材體現了化學(xué)反應速率和平衡移動(dòng)原理等理論對工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的指導作用,同時(shí)在運用理論的過(guò)程中,也可進(jìn)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(guò)討論引導學(xué)生運用化學(xué)反應速率和化學(xué)平衡原理等知識,并考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力、設備、材料等的實(shí)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容,主要是探討合成氨的發(fā)展前景.
在第一部分內容中,教材針對合成氨的反應是一個(gè)放熱的、氣體總體積縮小的可逆反應,首先要求學(xué)生利用已學(xué)過(guò)的知識,討論為使合成氨的化學(xué)反應速率增大所應采取的方法.在此基礎上,又據實(shí)驗數據討論為提高平衡混合物中的含量所應采取的方法.在兩個(gè)討論的基礎上,教材又結合合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力、材料、設備、催化劑的活性等實(shí)際情況,較具體地分析了合成氨時(shí)壓強、溫度、催化劑等的'選擇情況.此外,還結合合成氨生產(chǎn)過(guò)程示意圖,簡(jiǎn)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(wèn)題,以使學(xué)生理解合成氨條件的選擇應以提高綜合經(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,而更多地應側重于培養學(xué)生的創(chuàng )新精神和訓練科學(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(wèn)題:針對合成氨的反應,首先需要研究如何在單位時(shí)間里提高的產(chǎn)量,這是一個(gè)化學(xué)反應速率問(wèn)題.
2.復習提問(wèn):濃度、壓強、溫度、催化劑對化學(xué)反應速率影響的結果.
3.組織討論:
、贋槭购铣砂钡姆磻俾试龃,應采取的方法.
、诤铣砂狈磻强赡娣磻,在實(shí)際生產(chǎn)中,僅僅考慮單位時(shí)間里的產(chǎn)量問(wèn)題(化學(xué)反應速率問(wèn)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(wèn)題(化學(xué)平衡的移動(dòng)問(wèn)題).
、坩槍铣砂钡姆磻且粋(gè)放熱的、氣體總體積縮小的可逆反應,要求學(xué)生利用已學(xué)過(guò)的知識,討論為最大限度地提高平衡混合物中的含量所應采取的方法.
4.閱讀圖表實(shí)驗數據印證理論:學(xué)生通過(guò)閱讀表2—4的實(shí)驗數據可知,應用平衡移動(dòng)原理得出的結論與科學(xué)實(shí)驗的結果是完全一致的,這會(huì )大大提高學(xué)生的學(xué)習興趣.
5.綜合上面的討論情況,同時(shí)綜合考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力、設備、材料等的實(shí)際情況,具體地研究合成氨條件的選擇問(wèn)題.此外,要結合合成氨生產(chǎn)過(guò)程示意圖,簡(jiǎn)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(wèn)題,以使學(xué)生理解合成氨條件的選擇應以提高綜合經(jīng)濟效益為目的.
教師可結合討論過(guò)程,讓學(xué)生進(jìn)行歸納.
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(jiǎn)況入手,以壓強選擇的變化為例,說(shuō)明合成氨條件的選擇是與科技進(jìn)步、動(dòng)力、材料、設備等條件的改善緊密相聯(lián)系的,并仍將隨之而作相應的改變.
2.目前研究課題簡(jiǎn)介:結合簡(jiǎn)介,可向學(xué)生提出一些問(wèn)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,使合成氨反應可在較低溫度下進(jìn)行,是否會(huì )減緩合成氨生產(chǎn)中對壓強的要求而減少設備制造的投資?等等.
配合目前研究課題的簡(jiǎn)介,教材編寫(xiě)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、設想甚至想象.
教學(xué)設計示例
第三節合成氨條件的選擇
教學(xué)目標
知識目標:
1.使學(xué)生理解如何應用化學(xué)反應速率和化學(xué)平衡原理,選擇合成氨的適宜條件.
2.使學(xué)生了解應用化學(xué)原理選擇化工廠(chǎng)生產(chǎn)條件的思路和方法.
能力目標:
1.教學(xué)時(shí)應以化學(xué)反應速率和化學(xué)平衡原理為主線(xiàn),以合成氨知識為中心,結合工業(yè)上生產(chǎn)的實(shí)際情況,將知識串聯(lián)、拓展、延伸,培養學(xué)生的歸納思維能力.
2.在運用理論的過(guò)程中,可以進(jìn)一步加深學(xué)生對所學(xué)理論的理解和提高知識的實(shí)際應用能力.
情感目標:
1.通過(guò)了解合成氨的全過(guò)程,可以激發(fā)學(xué)生愛(ài)科學(xué)、探索科學(xué)的熱情.
2.通過(guò)合成氨前景的展望,激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣,使學(xué)生體會(huì )化學(xué)學(xué)科中邏輯結構嚴謹深刻的科學(xué)美.
教學(xué)過(guò)程
學(xué)生按照自學(xué)提綱先自學(xué)約15分鐘,后教師集中講解25分鐘,鞏固訓練10分鐘.
自學(xué)提綱:
1.影響化學(xué)反應速率的因素有哪些?是如何影響的?
2.影響化學(xué)平衡的條件有哪些?是如何影響的?
3.應用化學(xué)平衡原理,分析反應:
。ㄕ磻艧幔
要制得更多的,可以采用哪些措施?
就以上3個(gè)問(wèn)題,教師可組織學(xué)生認真的討論.然后,教師集中講解.
合成氨條件的選擇
1體積3體積2體積(正反應放熱)
參看課本P49的表2—5.
1.壓強.增大壓強,有利于的合成,但在實(shí)際市產(chǎn)中,壓強不可能無(wú)限制的增大,因為壓強越大,需要的動(dòng)力越大,對材料的強度和設備的制造要求也越高,勢必增大生產(chǎn)成本,降低綜合經(jīng)濟效益.因此,受動(dòng)力、材料、設備等條件的限制,目前我國合成氨廠(chǎng)一般采用的壓強是.
2.溫度.合成氨為放熱反應,低溫有利于氨的生成.但是溫度越低,反應速率就慢,到達平衡所需要的時(shí)間越長(cháng),因而單位時(shí)間內產(chǎn)量低,這在工業(yè)生產(chǎn)中是很不經(jīng)濟的.綜合考慮各種因素,在實(shí)際生產(chǎn)上,采用500℃的溫度,此時(shí)催化劑的活性最大.
3.催化劑.由于分子非常穩定,與的化合十分困難,即使采用了加熱與高壓的條件,合成氨的反應還是十分緩慢.為了加快化合反應速率,降低反應所需要的能量,合成氨工業(yè)普遍使用鐵觸媒作催化劑.
在實(shí)際生產(chǎn)中,不斷補充、(增大反應物濃度),采取迅速冷卻的方法(減小生成物濃度),使氣態(tài)氨變成液氨后及時(shí)從平衡混合物中分離出去,以促使化學(xué)平衡不斷地向著(zhù)生成的方向移動(dòng).
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