1、鲁科版选择性必修1 化学反应原理 第2章 化学反应的方向、限度与速率第4节 化学反应条件的优化第第2 2课时课时 合成氨生产的适宜条件合成氨生产的适宜条件 课标分析课标分析1 教材分析教材分析2 学情分析学情分析3 教学目标教学目标4 教学流程教学流程6说课流程说课流程 教学重难点教学重难点5课标分析课标分析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。教材分析教材分析教材分析教材分析化学反应焓变、原电池化学平衡理论化学反应与能化学反应与能量转化量转化第1章化学反应的方向、化学反应的方向、限度与速率限度与速率第2章物质在水溶液中物质在水溶液中行为行为第3章教材分析教材
2、分析化学反应的方向、限度与速率化学反应的方向、限度与速率认识化学反应认识化学反应先行组织者先行组织者化学热力学化学热力学化学动力学化学动力学化学反应的方向化学反应的方向化学反应的限度化学反应的限度化学反应的速率化学反应的速率化学反应的优化化学反应的优化- -工业合成氨工业合成氨第第1节节第第2节节第第3节节共同影响共同影响第第4节节微项目：探讨如何利用工业废气中二氧化碳合成甲醇微项目：探讨如何利用工业废气中二氧化碳合成甲醇 引导学生建立多角度调控化学反应的视野。 在解决实际问题的过程中进一步加深对所学理论的理解。 从而赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献。学情分析学情分析02已有已有知识知识
3、0103知识知识障碍障碍具备具备能力能力从热力学角度和动力学角度分析合成氨反应初步数据分析、推理、演算能力。综合调控化学反应的能力有所欠缺。教学目标教学目标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。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。教学重难点教学重难点重重难难点点合成氨生产的适宜条件教学流程教学流程在学生已有知识和能力的背景下，对反应条件提出质疑，培养学生的进阶发展。提高反应限度提高反应限度提高反应速率提高反应速率高压高压高压高压低温低温高温高温V（N2）：）：V（H2)=1:3V（N2）：）：V
4、（H2)=1:2.8一致一致矛盾矛盾矛盾矛盾催化剂催化剂N2+3H2 2NH3 H0设计意图设计意图 在确定合成氨生产的适宜条件的过程中，遇到了哪些问题?是怎样解决的?问题1：压强怎么选？问题3：温度怎么选？问题2：要不要用催化剂？问题4：浓度怎么定？ N2 和H2的比例怎么定？设计意图设计意图基于提高反应限度和提高反应速率的措施下提出综合考虑问题。问题问题1 1：压强怎么选？：压强怎么选？反应限度反应限度反应速率反应速率高压高压越大越好吗越大越好吗30-32MPa（中小型）15-27MPa（大型）设计意图设计意图基于综合评价热力学与动力学的研究结果，进一步考虑生产条件的限制因素。问题问题2
5、2：要不要用催化剂？：要不要用催化剂？反应速率快反应速率快原料利用率高原料利用率高单位时间产量高单位时间产量高设计意图设计意图根据经济效益和社会效益，体会催化剂在调控化学反应中的重要作用。要铁催化剂问题问题3 3：温度怎么选？：温度怎么选？反应限度反应限度反应速率反应速率N2+3H2 2NH3 H0低温低温高温高温矛盾设计意图设计意图在反应限度和反应速率出现矛盾点时，突出催化剂在反应调控中的重要意义。铁催化剂的活化温度700K问题问题4 4：浓度怎么定？ N2 和H2的比例怎么定？ 反应限度反应限度反应速率反应速率V（N2）：V（H2)=1:3决速步适当提高氮气的比例V（N2）：）：V（H2)
6、=1:2.8设计意图设计意图从“变化观念”和“平衡思想”的角度寻求最佳的原料配比。N2+3H2 2NH3 H0合成氨合成氨1909年，合成氨实验室合成氨工厂原料气的处理原料气的处理产率锇催化剂500-60017.5-20.0MPa铁触媒45020-50MPa平衡NH3含量达6%平衡NH3含量达20%未反应的未反应的N2和和H2如何利用？如何利用？设计意图设计意图从节约资源和可持续发展的角度考虑原料气的处理问题。原料气的处理原料气的处理N2、H2催化剂高温、高压混合气分离液氨原料气循环利用，有效解决平衡产率低的问题。为了提高合成氨生产的能力，还可以在哪些方面做进一步改进为了提高合成氨生产的能力，
7、还可以在哪些方面做进一步改进? ? 原料的价格原料的价格 反应热的综合利用反应热的综合利用设计意图设计意图通过原料气的处理过程，培养学生节约资源的可持续发展意识。制气制气净化除杂净化除杂压缩压缩合成合成冷却分离冷却分离循环压缩循环压缩实际生产中合成氨的实际生产中合成氨的工艺流程工艺流程设计意图设计意图通过合成氨工厂生产工艺，进一步培养学生严谨的科学态度。我国合成氨工业的发展情况我国合成氨工业的发展情况目前，我国合成氨总产能大概在4500万吨左右，大型装置有30余套，中型合成氨装置有50余套，小型装置由700余套，合成氨工艺技术以成为世界前列。 资源浪费； 无法保证能源的供给达到充足； 合成氨工
8、艺技术的落后，对合成氨生产效率有一定制约。现状存在问题设计意图设计意图基于我国合成氨工业的发展情况，对学生进行情感态度与价值观教育。合成氨工业未来发展的方向？设计意图设计意图基于新课标背景下，发散学生思维，提升兴趣，培养创新意识。调控化学反应化学平衡C、T、P反应速率C、T、P、催化剂催化剂：提高速率最有效温度：会影响催化剂压力：设备极限综合判断教学流程教学流程提高反应限度提高反应限度提高反应速率提高反应速率高压高压高压高压低温低温高温高温原料配比原料配比原料配比原料配比催化剂催化剂 700K700KN2+3H2 2NH3 H0V（N2）：）：V（H2)=1:2.8请各位老师提出宝贵意见！请各位老师提出宝贵意见！
