人教版化學(xué)選修一《化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控》教學(xué)設(shè)計(jì)課題名化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控教學(xué)目標(biāo)1.知道如何應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡分析合成氨的適宜條件,體會(huì)應(yīng)用化學(xué)原理分析化工生產(chǎn)條件的思路和方法,發(fā)展變化觀念與平衡思想的學(xué)科核心素養(yǎng)。2.在合成氨適宜條件的討論中,形成多角度分析化學(xué)反應(yīng)和化工生產(chǎn)條件的思路,體會(huì)化學(xué)反應(yīng)原理的應(yīng)用價(jià)值。教學(xué)重點(diǎn)1應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡分析合成氨的適宜條件教學(xué)難點(diǎn)應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡分析合成氨的適宜條件教學(xué)準(zhǔn)備教師準(zhǔn)備：課件、例題學(xué)生準(zhǔn)備：復(fù)習(xí)影響化學(xué)平衡的因素知識(shí)教學(xué)過程一．新課導(dǎo)入氨是重要的無機(jī)化工產(chǎn)品之一，合成氨工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。農(nóng)業(yè)上使用的氮肥，例如尿素、硝酸銨、磷酸銨、氯化銨以及各種含氮復(fù)合肥，都是以氨為原料的。 合成氨是大宗化工產(chǎn)品之一，世界每年合成氨產(chǎn)量已達(dá)到1億噸以上，其中約有80%的氨用來生產(chǎn)化學(xué)肥料，20% 作為其它化工產(chǎn)品的原料。  二．知識(shí)精講（一）合成氨反應(yīng)及其特點(diǎn)N2(g)+3H2(g)     2NH3(g)   ΔH＝?92.4 kJ?mol?11.合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng)2.由化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系可知，正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)。3.根據(jù)ΔH＝?92.4 kJ?mol?1可知，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。根據(jù)合成氨反應(yīng)的特點(diǎn)，應(yīng)如何選擇反應(yīng)條件，以增大合成氨的反應(yīng)速率、提高平衡混合物中氨的含量？對(duì)合成氨反應(yīng)的影響影響因素濃度溫度壓強(qiáng)催化劑增大合成氨的反應(yīng)速率增大升溫增大正催化劑提高平衡混合物中氨的含量移走氨降溫增大不影響增大合成氨的反應(yīng)速率與提高平衡混合物中氨的含量所應(yīng)采取的措施是否一致? ①升高溫度，氨的含量降低。這與反應(yīng)速率是矛盾的； ②增大壓強(qiáng)，氨的含量增大。這與反應(yīng)速率是一致的。  （二）工業(yè)合成氨生成條件的選擇1.壓強(qiáng)原理分析表明，合成氨時(shí)壓強(qiáng)越大越好；但壓強(qiáng)大，對(duì)材料的強(qiáng)度和設(shè)備的制造要求就越高，需要的動(dòng)力也越大，這將會(huì)大大增加生產(chǎn)投資，并可能降低綜合經(jīng)濟(jì)效益。    目前，一般采用的壓強(qiáng)為10 MPa~30 MPa。 2.溫度根據(jù)平衡移動(dòng)原理，合成氨應(yīng)采用低溫以提高平衡轉(zhuǎn)化率。但溫度降低會(huì)使反應(yīng)速率減小，達(dá)到平衡時(shí)間變長，這在工業(yè)生產(chǎn)中是很不經(jīng)濟(jì)的。    目前，一般采用的溫度為400 ~500 ℃。   3.催化劑使用催化劑能改變反應(yīng)歷程，降低反應(yīng)活化能，使反應(yīng)物在較低溫度時(shí)能較快地進(jìn)行反應(yīng)。目前合成氨工業(yè)中普遍使用的是鐵觸媒。鐵觸媒在500℃左右時(shí)活性最大，這也是合成氨一般選擇400 ~500 ℃進(jìn)行的重要原因。 4.濃度為提高平衡轉(zhuǎn)化率，工業(yè)上采取迅速冷卻的方法，使氨氣變成液氨并及時(shí)分離，分離后的原料氣N2和H2，并及時(shí)補(bǔ)充循環(huán)使用，使反應(yīng)物保持一定的濃度。  工業(yè)合成氨生成條件的選擇 工業(yè)合成氨的適宜條件壓強(qiáng)10～30 MPa 溫度400～500 ℃ 催化劑鐵觸媒濃度N2和H2的的投料比為1∶2.8，及時(shí)分離氨  （三）調(diào)控化學(xué)反應(yīng)需考慮的問題 1．反應(yīng)限度：要考慮盡量增大反應(yīng)物的_轉(zhuǎn)化率 _，充分利用原料。 2．反應(yīng)速率：要選擇較快的__反應(yīng)速率___，提高單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量。 3．生產(chǎn)要求：要考慮設(shè)備的要求和技術(shù)條件。 三．課堂小結(jié)1.合成氨反應(yīng)及其特點(diǎn) 2.工業(yè)合成氨生成條件的選擇 3.調(diào)控化學(xué)反應(yīng)需考慮的問題  四．隨堂練習(xí)1.在合成氨工業(yè)中，為增加NH3的日產(chǎn)量，實(shí)施下列措施的變化過程中    與平衡移動(dòng)無關(guān)的是(　B　)      A．不斷將氨分離出來      B．使用催化劑      C．采用700 K左右的高溫而不是900 K的高溫      D．采用2×107 Pa～5×107 Pa的壓強(qiáng) 2．有關(guān)合成氨工業(yè)的說法中,正確的是(　B　) A.增大H2的濃度,可提高H2的轉(zhuǎn)化率 B.由于氨易液化,N2、H2在實(shí)際生產(chǎn)中會(huì)循環(huán)使用,所以總體來說氨的產(chǎn)率很高 C.合成氨工業(yè)的反應(yīng)溫度控制在400~500 ℃,目的是使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) D.合成氨廠采用的壓強(qiáng)是10 MPa~30 MPa,因?yàn)樵搲簭?qiáng)下鐵觸媒的活性最大  布置作業(yè)化學(xué)課時(shí)作業(yè)《化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控》板書設(shè)計(jì)化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控1.合成氨反應(yīng)及其特點(diǎn) 2.工業(yè)合成氨生成條件的選擇 3.調(diào)控化學(xué)反應(yīng)需考慮的問題教學(xué)反思本節(jié)課內(nèi)容較簡單，是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，教師在授課時(shí)，應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。   

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第四節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 選擇性必修1

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