第三節(jié) 合成氨條件的選擇 教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)：1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。2使學(xué)生了解應(yīng)用化學(xué)原理選擇化工廠生產(chǎn)條件的思路和方法。能力目標(biāo)：1  教學(xué)時應(yīng)以化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理為主線，以合成氨知識為中心，結(jié)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(yǎng)學(xué)生的歸納思維能力。2  在運(yùn)用理論的過程中，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(yīng)用能力。情感目標(biāo)：1通過了解合成氨的全過程，可以激發(fā)學(xué)生愛科學(xué)、探索科學(xué)的熱情。2通過合成氨前景的展望，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生體會化學(xué)學(xué)科中邏輯結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)深刻的科學(xué)美。教學(xué)過程學(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(xùn)練10分鐘。自學(xué)提綱：1影響化學(xué)反應(yīng)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(yīng)用化學(xué)平衡原理，分析反應(yīng)： （正反應(yīng)放熱）要制得更多的 ，可以采用哪些措施？就以上3個問題，教師可組織學(xué)生認(rèn)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(yīng)放熱）參看課本P49的表25。1壓強(qiáng)。增大壓強(qiáng)，有利于 的合成，但在實(shí)際市產(chǎn)中，壓強(qiáng)不可能無限制的增大，因?yàn)閴簭?qiáng)越大，需要的動力越大，對材料的強(qiáng)度和設(shè)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(jì)效益。因此，受動力、材料、設(shè)備等條件的限制，目前我國合成氨廠一般采用的壓強(qiáng)是 。2溫度。合成氨為放熱反應(yīng)，低溫有利于氨的生成。但是溫度越低，反應(yīng)速率就慢，到達(dá)平衡所需要的時間越長，因而單位時間內(nèi)產(chǎn)量低，這在工業(yè)生產(chǎn)中是很不經(jīng)濟(jì)的。綜合考慮各種因素，在實(shí)際生產(chǎn)上，采用500的溫度，此時催化劑的活性最大。3催化劑。由于 分子非常穩(wěn)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(yīng)還是十分緩慢。為了加快化合反應(yīng)速率，降低反應(yīng)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(bǔ)充 、 （增大反應(yīng)物濃度），采取迅速冷卻的方法（減小生成物濃度），使氣態(tài)氨變成液氨后及時從平衡混合物中分離出去，以促使化學(xué)平衡不斷地向著生成 的方向移動。合成氨工業(yè)（一）合成氨工業(yè)1原理   2生產(chǎn)過程簡介（出示掛圖或模型）（1）原料氣的制備： 來自空氣， 來自水中 再通過 水除 ： 得原料氣  。（2） 的合成：見課本第50頁圖214。（二）化學(xué)模擬生物固氨氨的固定：將游離態(tài)的氨轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氨的過程叫氨的固定。1人工合成氨：化學(xué)固氨法。其條件要求高、成本高、轉(zhuǎn)化率低、效率低。2根瘤菌，生物固氨。常溫常壓下進(jìn)行。成本低、轉(zhuǎn)化率高、效率高。模擬生物的功能，把生物的功能原理用于化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)，借以改善現(xiàn)有的并創(chuàng)造嶄新的化學(xué)工藝過程。（三）隨堂練習(xí)1合成氨時，既要使合成氨的產(chǎn)率增大，又使反應(yīng)速率增快，可采取的辦法是（   ）A不斷充入                B升高溫度C增大壓強(qiáng)                       D分離出 2合成氨所需的 可由煤和水蒸氣反應(yīng)而制得，其中一步的反應(yīng)為： （正反應(yīng)放熱），下列措施中，能提高CO轉(zhuǎn)化率的是（    ）A增大壓強(qiáng)                B降低溫度C增大水蒸氣濃度          D增大濃度3合成氨工業(yè)有下列流程：原料氣制備；氨的合成；原料氣凈化和壓縮；氨的分離。其先后順序?yàn)椋?#160;   ）A       B      C     D（四）總結(jié)、擴(kuò)展、答疑在總結(jié)本節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，教師可擴(kuò)展一些知識給學(xué)生。可先從介紹18世紀(jì)末到20世紀(jì)初這一百多年里合成氨工業(yè)的發(fā)展簡況入手，以壓強(qiáng)條件選擇的變化為例，說明合成氨條件的選擇是與科技進(jìn)步、動力、材料、設(shè)備等條件的改善緊密相聯(lián)的，并將隨之而作出相應(yīng)的改變。在討論合成氨的發(fā)展前景時，要求學(xué)生拓寬思路，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和訓(xùn)練科學(xué)方法。例1  2000年是勒沙特列（Le Chatelier 18501936）誕生150周年。請用勒沙特列原理解釋如下生活中的常見現(xiàn)象：打開冰鎮(zhèn)啤酒瓶把啤酒倒入玻璃杯，杯中立即泛起大量泡沫。（2000年，全國）分析  解答時應(yīng)注意聯(lián)系實(shí)際。飲料在日常生活中相當(dāng)普遍，其中含有一定量的化學(xué)物質(zhì)，啤酒中的 就是其中一種， 在水中存在如下平衡：溶液平衡： ，化學(xué)平衡 ，上述平衡受壓力和溫度影響，根據(jù)勒沙特列原理，即可得到解釋現(xiàn)象的原因。解  溶解平衡 ，化學(xué)平衡： ，受 壓力和溫度的影響，平衡按勒沙特列原理移動。點(diǎn)評  理論聯(lián)系實(shí)際是素質(zhì)教育的要求，要求把所學(xué)知識運(yùn)用到實(shí)際生活中去，解釋一些問題，解決一些簡單問題。本題就是運(yùn)用化學(xué)平衡原理解決問題的一例。布置作業(yè)1完成課本第5456頁的練習(xí)題。2到一個化工廠搞一次課外調(diào)查，寫好調(diào)查報告。板書設(shè)計第四節(jié) 合成氨條件的選擇    一、合成氨條件的選擇      （正反應(yīng)放熱）  （1體積）（3體積）      （2體積）1壓強(qiáng)：目前采用 。2溫度：500，此時催化劑的活性最大。3催化劑：鐵觸媒。二、合成氨工業(yè)的發(fā)展前景（一）合成氨工業(yè)1原理：   2生產(chǎn)過程簡介（掛圖） （1）原料氣的制備      （2） 的合成（二）化學(xué)模擬生物固氮氮的固定：把游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮的過程。1人工固氮：（化學(xué)固氮）條件高、成本高、轉(zhuǎn)化率低、效率低。2根瘤菌：（生物固氮）常溫常壓、成本低、轉(zhuǎn)化率高、效率高。