高中化学工业合成氨教学设计学情分析教材分析课后反思Word格式.docx

1、2.通过体检发现矛盾、解决矛盾的过程，激发探索科学的学习热情。【重点难点和难点】1.合成氨适宜条件的选择2.化学反应原理应用与生产实际综合因素的分析。【教学方法】启发式教学法、小组讨论法【教学手段】 多媒体，学案导学【教学过程】教师活动学生活动设计意图【情景引入】介绍工业合成氨的历史背景以及在合成氨过程中做出突出贡献的两位科学家哈伯与博施，提出问题：科学家哈伯是如何寻找合成氨的条件的？博施又是怎样实现工业合成氨的？这节课我们就追逐着这些科学家的足迹，了解工业合成氨的历程。【投影】19世纪英国物理学家克鲁克斯发出了“向空气中要氮肥”的号召，两位科学家的介绍。【过渡】首先让我们感受一下科学家哈伯的

2、研究过程。【环节一】哈伯-实验室中合成氨的条件N2（g） + 3H2（g） 2NH3（g），氨中含有氮氢两种元素，空气中含有大量的氮气，科学家们设想利用氮气和氢气合成氨气。那么一个反应设计出来，我们是不是马上就做实验呢？【提问】该反应能不能发生？在什么条件下能更快更多的得到氨气？【交流研讨】1.常温下，氮气和氢气有可能合成氨气吗？2.若想提高氨在平衡混合气中的含量，可以采取哪些措施？3.哪些措施能够加快氮气、氢气合成氨的反应速率？请同学们根据所学的知识，以小组讨论的形式解决学案中的这几个问题并进行汇报交流。【归纳总结】对比合成氨的有利条件中哪些是一致的，哪些是矛盾的，怎样解决？哈伯在实验摸索中

3、还会遇到哪些困难？【讲述】当时哈伯的确遇到了很多困难，但是他没有放弃，通过计算和实验摸索哈伯采用了450的温度，找到具有较高活性的金属锇作为催化剂，利用工业压缩机提供了2107Pa的压强在实验室中成功合成了氨。为工业合成氨的实现奠定了基础。后人形象的把它称为“天使”-用空气制造出面包的圣人。【过渡】哈伯的研究成果出来之后马上被德国最大的化学工业公司买下。委任当时也非常著名的化学工程专家博施担任实现工业上合成氨的项目负责人。那么如何将哈伯的研究成果转化成生产力？博施团队会遇到哪些困难呢？【环节二】博施-工业合成氨适宜的条件【投影】展示4个资料，让学生感受实现工业合成氨中遇到的困难，引导学生分析条

4、件的优化【任务】结合资料以及课本，找出工业合成氨的适宜条件【交流研讨】1.为什么不尽可能使用更高的压强？2.为什么温度控制在700K左右？3.为什么氮气与氢气的物质的量比是1:2.8而不是1:3？给出催化剂铁的催化效率与温度的信息，引导学生思考回答问题【过渡】哈伯与博施团队之所以能够实现他们的伟大事业，正是凭着这种执着和锲而不舍的精神让他们获得了成功，这是我们需要向他们学习的方面。【环节三】课堂总结【归纳总结】1.合成氨条件的选择与优化：依据反应限度和反应速率的综合分析得出实验室中合成氨的条件，而工业生产还需要从产品上，设备的综合指标等方面对反应条件进行优化。聆听，了解工业合成氨的历史背景，感

5、受科学技术对人类文明的巨大贡献思考回答反应能否发生，反应需要什么条件交流、讨论，汇报思考需找合适的催化剂，如何获得高压阅读资料，分析解决办法阅读分析填写学案中合成氨的适宜条件交流讨论回答问题聆听，感受科学家们的精神尝试归纳总结激发学生的学习兴趣，丰富学生对工业合成氨的了解，引出主题。引导学生对设计的反应用正确的方法去分析根据前三节课所学内容从三个角度分析合成氨反应的可行性，有利于合成氨的反应条件通过分析总结得出实验室合成氨的条件感受科学家锲而不舍的精神，引出工业合成氨适宜条件的选择教学内容通过分析工业合成氨中遇到的问题，使学生感受实验室和工业生产的区别进行情感教育知识上的总结2方法上的总结：从

6、合成氨的条件的选择和优化我们不难得出，在工业生产中条件的选择与优化的一般思路和方法是：反应条件的确定是反应速率与反应限度共同作用的结果。当反应条件相互矛盾时即不能只片面的追求高转化率，也不能只追求高反应速率，而是应该寻找以较高反应速率获得适当平衡转化率的条件。此外，还要考虑原料的价格，未反应物质的循环使用，反应热的综合利用等。【环节四】课堂检测【巩固练习】1.关于合成氨的反应，下列说法正确的是 （ ） A温度越高，反应速率越快，所以合成氨反应的温度越高越好 B压强越大合成氨反应速率越大，工业上不采用过高的压强主要是考虑反应的限度问题 C使用催化剂可以提高单位时间内氨气的产量 D浓度越大，反应速

7、率越快，所以不必把氨从混合物中分离出来 【迁移应用】2.根据二氧化硫催化氧化为三氧化硫的反应特点和下表数据，选择工业上制硫酸中二氧化硫接触氧化的适宜条件。（1）2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）H0（2）温度和压强对二氧化硫的平衡转化率的影响压强转化率温度0.1MPa0.5 MPa1 MPa10 MPa40099.299.699.799.950093.596.997.899.360073.785.889.596.4（1）应该选用的温度是： （2）应采用的压强是： 理由是： 。回答问题并分析方法上总结巩固合成氨条件的选择与优化工业生产条件的优化选择板书设计：第4节 反应条件的优化-工业合

8、成氨一、实验室合成氨1.方向：自发进行2.限度：降低温度，增大压强，增大反应物浓度，减小生成物浓度3.速率：升高温度，增大压强，增大反应物浓度，减小生产物浓度二、工业合成氨的适宜条件1压强 适当高压，一般在11071108Pa2温度 适宜温度，700K左右3.催化剂 使用铁催化剂4.浓度 n（N2）：n（H2）=1：2.8，分离氨，未转化的N2和H2循环利用第4节化学反应条件的优化-工业合成氨效果分析高中化学选修4化学反应原理第2章第4节化学反应条件的优化-工业合成氨，是安排在化学反应方向和反应限度，反应速率之后进行教学的，教材设计意图是利用前面所学理论知识指导合成氨反应条件的选择，体现原理指

9、导实际生产的规律，同时在前三节基础上让学生体会工业生产与实验室反应在条件上的区别，工业生产需要从生活实际出发，综合考虑速率和限度，考虑生产成本等多方面因素。传统的教学大体可以采用分析合成氨反应的特点：（放热反应，气体体积减小的反应），从速率的角度考虑选择高温、高压、催化剂，从平衡的角度选择低温、高压，增大反应物的浓度、将氨从平衡体系中分离，综合速率和平衡的影响和因素从而确定出合成氨的适宜条件，这样的教学虽然能体现化学原理对生产时间的指导作用，却无法使学生对当时的历史背景以及合成氨的艰难过程有个感性的认识，为了使本节课的教学更加生动，激发学生的学习兴趣，本节课选择结合工业合成氨中两位做出突出贡献

10、的科学家哈伯与博施的探究过程作为情景进行贯穿整个课堂的情感主线，让学生追随者科学家的脚步感受科学的探究过程所经历的困难和解决问题的办法，遵循严谨的推理过程，让学生能够切身体会到合成氨过程中会遇到的现实问题，从而引发学生思考去依据所学知识逐个解决问题，当学生把自己当成探究者的时候，学生更能激发他的探索欲望，更能激起学生之间的思考与讨论，使整个课堂变得有血有肉，既能顺利完成知识的教学目标，又能促进过程与方法目标和情感态度与价值观目标的达成。通过本节课的实际上课来看，学生能够很好的利用前面所学的知识分析工业合成氨的有利条件，通过提出实际工业生产中遇到的困难，激发了学生的学习兴趣，让学生真切感受到理论

11、与实践生产之间的关系，通过条件的优化，让学生对工业生产所需要考虑到的因素有了更全面科学的认识。第4节 化学反应条件的优化 工业合成氨编写人： 审核人：班级 姓名 【学习目标】1.能够应用化学反应速率和化学平衡原理，选择合成氨的适宜条件；2.了解应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法。3.感受科学技术对人类文明发展的重大作用。【学习过程】【合作探究一】实验室合成氨气4.反应方向：常温下，氮气和氢气有可能合成氨气吗？请根据教材65页交流研讨中的数据，计算298K时合成氨反应能否自发进行（计算时单位要统一）5.反应限度：请利用化学平衡的知识分析什么条件有利于氨的合成？合成氨反应的特点是什么？（1）反应 （是、否）可逆反应。（2）正反应是 （吸、放）热的。（3）正反应是气体体积 （增大、减小、不变）的反应。采取哪些措施有利于提高合成氨反应的限度？（1） 温度（升高、降低）；（2） 压强（增大、减小）；（3）增大 浓度，减小 浓度。3.反应速率：结合信息和所学知识分析，哪些措施能够加快氮气、氢气合成氨的反应速率？合成氨反应速率与反应物浓度关系：=kc（N2）c1.5（H2）c-1（NH3）条件 E /kJ/molk（催）/k（无）无催化剂33