2019-2020年高中化學(xué) 2.4 化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化—工業(yè)合成氨教案 魯教版選修4.doc
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2019-2020年高中化學(xué) 2.4 化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化工業(yè)合成氨教案 魯教版選修4教學(xué)目標(biāo)1、研究如何應(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、研究應(yīng)用化學(xué)原理選擇化工生產(chǎn)條件的思想和方法.教學(xué)過程分析:合成氨的反應(yīng)特點(diǎn)N2+3H2 2NH3 正反應(yīng)為放熱反應(yīng) 正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)請根據(jù)正反應(yīng)的焓變和熵變分析在298K下合成氨反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行能自發(fā)進(jìn)行一、自主獲取信息 (一)合成氨的反應(yīng)限度請同學(xué)們根據(jù)合成氨反應(yīng)的特點(diǎn),利用影響化學(xué)平衡移動的因素,分析什么條件有利于氨生成。交流研討參閱66頁 合成氨反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。已知298 K時(shí):H=一922 kJmol-1 S=一1982 JK一1mol一11請你根據(jù)正反應(yīng)的焓變和熵變分析298 K下合成氨反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行。 2請你利用化學(xué)平衡移動的知識分析什么條件有利于氨的合成。結(jié)論高溫,低壓有利于化學(xué)平衡正向移動,N2,H2濃度比為1:3有利于化學(xué)平衡正向移動. (二)合成氨反應(yīng)的速率-閱讀67頁交流研討 條件 EakJmol一1 k(催)/k(無) 無催化劑 335 3.41012(700 K) 使用鐵催化劑 167交流研討1、結(jié)合影響反應(yīng)速率的因素,思考什么條件 能使氨生成的快 答:升高溫度 增大壓強(qiáng) 增大反應(yīng)物濃度 使用催化劑2、實(shí)驗(yàn)表明,在特定條件下,合成氨反應(yīng)的速率與反應(yīng)的物質(zhì)的濃度的關(guān)系為答: =C(N2)C1.5(H2)C-1(NH3)3、請你根據(jù)關(guān)系式分析:各物質(zhì)的濃度對反應(yīng)速率有哪些影響 可以采取哪些措施來提高反應(yīng)速率 答: 增大N2、H2濃度、將氨及時(shí)從混合氣中分離出去二、合成氨的適宜條件 交流研討 1根據(jù)合成氨反應(yīng)的特點(diǎn),應(yīng)分別采取什么措施提高反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率?請將你的建議填入下表。提高反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率提高化學(xué)反應(yīng)速率 性質(zhì)措施性質(zhì)措施 放熱活化能高分子數(shù)減小低溫時(shí)反應(yīng)速率低平衡常數(shù)不大原料氣濃度增加能提高反應(yīng)速率氨氣濃度增加能降低反應(yīng)速率 2請你嘗試為合成氨選擇適宜條件。 3在確定合成氨的適宜條件的過程中,你遇到了哪些困難?你是怎樣解決的? 4為了提高合成氨生產(chǎn)的能力,你認(rèn)為還可以在哪些方面做進(jìn)一步改進(jìn)?催化劑對合成氨反應(yīng)速率的影響三、信息整合-合成氨的適宜條件的選擇據(jù)合成氨反應(yīng)的特點(diǎn)應(yīng)分別采取什么措施提高反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率討論:1、既然增大壓強(qiáng)既可提高反應(yīng)速率,又可提高氨的產(chǎn)量,那么在合成氨工業(yè)中壓強(qiáng)是否越大越好 ?2、既然降低溫度有利于平衡向生成氨的方向移動,那么生產(chǎn)中是否溫度越低越好?3、在合成氨工業(yè)中要使用催化劑,既然催化劑對化學(xué)平衡的移動沒有影響,為什么還要使用呢 總結(jié): 合成氨適宜條件催化劑-鐵溫度-700K左右根據(jù)設(shè)備動力選擇壓強(qiáng)-1107 1108PaN2, H2投料比-1:2.8 及時(shí)分離-氨氣 課堂小結(jié) 課后作業(yè)- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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