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高中化学 第4节 化学反应条件的优化——工业合成氨教学设计学情分析教材分析课后反思.pdf


文档分类:高等教育 | 页数:约13页 举报非法文档有奖
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】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。:..,选择合成氨的适宜条件。。(难点)(对立统一的观点)看待物质、看待世界的****惯。重点:知道如何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。重点难点难点:初步学会应用化学原理选择化工生产条的思想和方法。教学方法自主学****合作交流教学用具多媒体教学过程教师活动学生活动设计意图【复****回顾】我们前面学****了化学反应方向和限度,化学反应速率的知识,首先对前三节的知识进行简单复****提名让学生回答,并点评指导把复****回顾内容用于分析合成氨反应指导学生阅读学****目标复****回顾图片导入氮肥,引入合成氨阅读一篇小文章,引入氨从发现到导入新知新工业化生产为什么耗时那么长?课拓宽思路引【板书】化学反应条件的优化入——工业合成氨口述填写表格【引导】氨从发现到工业化生产为观看本节学****目标耗时那么长是因为要综合考虑的阅读文章问题比较多学生回答:化学反应限度、速率、能耗、环保学生听讲引出目的:多、快、好、省:..合成氨虽然客观上是真合成氨反应是一个可逆反应:实发生的,N(g)+3H(g)2NH(g)已知学生讨论分析反应特点:但我们如何223298K时,△H=-·mol-1合成氨反应为放热、气态物质系数减少的可逆从理论上来氨反应能△S=-·K-1·mol-1根据正反应。断定它确实否自发进反应的焓变和熵变分析298K下合复合判据可行,为讨行成氨反应能否自发进行。△H-T△S论合成氨适从焓变角度考虑容易自发进行,但=-·mol-1-298K×(-·K-1·mol-1)<0宜生产条件从熵变角度考虑又出现矛盾?如何298K时,合成氨反应是可以自发进行的。做准备。使考虑呢?学生体会一【板书】合成氨反应的方向般的研究思△H-T△S<0能自发进行路:学生理论分析,讨论回答:降低温度、增大压强有利于化学平衡向生成氨的方向移动;N、H的体积比为1:3时平衡引导学生从多开始探讨反应条件22混合物中氨的含量最高。【活动探究】请同学们根据合成氨学生观看图2-4-3进行分析。反应的特点,利用影响化学平衡移理论应用于动的因素,理论分析什么条件有利实践,使用于氨的合成?化学平衡移【板书】一、合成氨反应的限度动原理分析如何选择条【点拨】给与数据资料支持,如图件,提高氨2-4-3所示,在不同反应温度、压的产量。提强下反应达平衡时,平衡混合物中合成氨反供数据、图氨含量的测定结果与上述理论分应的限度表等资料,析结果一致。检验一下理老师分析温度的影响,引导学生分论的正确析压强的影响。学生观看下图进行分析N、H的体积比对平22性,培养学再现资料引出N、H的体积比问衡的影响。22生主动应用题。列夏特勒原进一步研究发现,在一定的温度、理的主动压强下,反应物氮气、氢气的体积性。比为1:3时平衡混合物中氨的含量最高。:..【过渡】在寻找最佳的生产条件时,除了考虑多,还要考虑快的问学生分析回答:题。1、升高温度【板书】二、合成氨反应的速率增大压强【过渡】,不难得出以下结论,使用催化剂定量研究时影响程度又会多大2、增大N、H浓度,将氨及时从混合气中22呢?分离出去让学生从整3、分析下表所给的数据使用催化剂可使合成体上对影响氨反应的速率提高上万亿倍。表2-4-,在特定条件下,合成氨响进行定性反应的速率与参与反应的物质的应的速率分析,定量浓度的关系为v分析。理论=kc(N)(H)c-1(NH)223到实践,宏请你根据关系式分析:,化学反应观到微观全度对反应速率有哪些影响?可以速率越快。比如浓度增大时对速率的影响,看方位理解。采取哪些措施来提高反应速率?图理解结论。:?对,碰撞理论!依次展示直观图片【板书】三、合成氨的适宜条件【总结】根据合成氨反应的特点,应分别采取什么措施提高反应的结合生产平衡转化率和反应速率?将前面实际选择的论述汇总在一起。观察到矛盾的合成氨的一致性和对立面。观察表格,体会矛盾的一致性和对立面。适宜条件在合成氨生产中,达到高转化率与高反应速率所需要的条件有时是相互矛盾的。由理论分析再结合生产实际(高压对设备材质、加工制:..温度对催化剂活性的影响等)提供交流研讨的问题。复****整理关于化学反应的方向、限度和速率的理论知识并逐条分析:--学生分析温度⑴低温虽然有利于平衡向生成氨的方向移动,但低温时反应速率低,所以生产中温度不是越低越好。考虑到催化剂通过交流研讨使活性,应选择适宜的温度使催化剂的活学生体会理论用--学生分析温度,一起分析压强,性最大。综合以上因素:实际生产中温于实践的重要步催化剂一带而过,提供小贴士和度一般选择在700K左右(主要考虑催骤,需要综合评价资料支持:化剂的活性)。速率与限度的研究结果,还必须考⑵虽然增大压强既可提高反应速率,又虑实际工艺技术可提高氨的产量,但是我们应该考虑到等各方面因素。反应器材质及综合指标来选择压强,并归纳出合成氨生非是越大越好。综合以上两点:根据产的适宜条件,引反应器可使用的钢材质量及综合指标导思考的方向,结来选择压强。实际生产中压强一般选择合生产数据介绍4、浓度怎么定?N和H的比例在200~500大气压之间。合成氨实际生产22怎么定?条件,使学生在解(3)经济效益和社会效益要求化学反决实际问题的过应速度要快,原料的利用率要高,单位程中进一步加深时间的产量要高。实际生产中选用铁对所学理论的理为主体的多成分催化剂(铁触媒),它解。体会理论到实在700K时活性最高。践的过程的曲折性,形成正确的科【点拨】师生:讨论得出选择适宜(4)实际生产中的处理方法:及时将学探究态度。生产条件的原则:()既要注意外气态氨冷却液化分离出去;及时将氮气界条件对二者影响的一致性,又要和氢气循环利用,使其保持一定的浓注意对二者影响的矛盾性。(2)既度,即N和H的物质的量比为1:、催化剂对速率影响的22一致性,又要注意催化剂对温度的限制。(3)既要注意理论上的需要,又要注意实际可能性。【总结】合成氨的适宜条件:【过渡】理论到实践,我们看一下学生阅读,观看课本合成氨工艺生产流加深学生对化工合成氨的合成氨工艺生产流程图。程图。生产的了解。生产流程【引导】引导学生自主学****提出让学生了解我国:..查阅资料,拓展提高。合成氨工业发展真实工艺更复杂,涉及诸多工艺历程,目前我国合段。体会工业生产的不易。成氨工业从生产【知识拓展】同学们可以自主查阅能力和产量上都资料了解我国合成氨工业的发展位居世界前列,进情况。行情感态度与价值观教育。优化工业合成氨条件的思路和方法:课堂小结【过渡】正如在优化合成氨的过程中我们需要处理矛盾,看到矛盾的双面性,在认识任何人和事时,都是这样。【升华】带领学生阅读弗里茨哈伯天使与魔鬼的化身的文章,体会人、事、物的双面性,形成客观看世界的眼界,用辩证唯物主义观点(对立统一的观点)看待物质、看待世界。在硫酸工业中,通过下列反应使SO氧化成SO:232SO(g)+O(g)2SO(g)223△H<0试回答:(1)在生产中常用过量空气的原因课堂练****学生思考、回答当堂达标学生分析解答,进一步加是什么?学以致用展现迁移应用能力深了本节课的理论和认识。(2)实际生产的控制温度为400~500℃,为什么?(3)工业生产上采用常压而非高压,为什么?:..第4节化学反应条件的优化工业合成氨合成氨反应的方向△H-T△S<0能自发进行一、合成氨反应的限度低度、高压、n(N):n(H)=1:322二、合成氨反应的速率高温、高压、使用催化剂、增大反应物浓度、减小生成物浓度v=kc(N)(H)c-1(NH)223三、合成氨的适宜条件结合生产实际:铁催化剂,700K,根据反应器材质、动力设备选择压强,n(N):n(H)=1:,经过高一的学****归纳总结、分析综合能力进一步发展;经通过对第章前3节内容:化学反应的方向、化学反应的限度、化学反应的速率的学****我们穿插进行探究的催化剂对反应的影响,碰撞理论对化学反应速率的解释的学****学生对于化学反应的理论知识有了一定的认知,这些基本知识和基本能力为本节课的学****奠定了基础。因而在本节内容的学****过程中注重引导学生对问题的分析探究,回忆旧知,讨论归纳,总结提升。基于学情,依据新课程理念,结合教学内容特点,以学生为主体,采取自主学****与启发情境教学相结合,引导学生从问题出发,组织引导学生通过分析问题、自主学****交流研讨、合作探究等活动,提高课堂的效率,选择合成氨的适宜条件,推而广之,形成应用化学原理选择化工生产条的思想和方法。效果分析利用上课前的晚自****时间将学案发给学生,安排任务:包括根据学案利用课本预****基本理论知识,还包括充分利用我们学校的硬件资:..解工业合成氨的历史发展和现状,以及未来的发展方向。多数同学预****的非常充分。课堂上引导学生积极回忆,主动求助,参与讨论,学生主动参与活动的意识非常高,但鉴于班里多数孩子性格偏内向,发言时的音量不够大,需要多多锻炼。总体感觉师生关系比较和谐,配合比较默契,能够完成学****目标。达到了我预设的目标,首先对于基础比较薄弱的同学,通过本节课的学****能够起到复****回顾前节内容的目的;中等程度以及程度较好的同学能够内化我们涉及到的分析问题的思路和方法,提升分析问题的能力。每一个学生都在看物质、看世界的眼界上有所提升。在以后的师生活动中需要从以下方面多下功夫:,提高教学的灵活性。比如本节课可以设计成学生做老师的形式来进行,既然学校了由充足的硬件资源,可以充分调动学生的积极性,把总的教学任务划分成块,分配给不同的小组,让各个小组来个大比武,教师做嘉宾或评委,对学生工作进行评价,有问题的地方指正……评出个一二三等,给与表扬。,但是最终还是要落实到纸上,怎么精选****题,采用什么方式检查落实情况一直是困扰我的地方,我争取多向有经验的组内老师学****抓好落实。教材分析本节教材内容第2章第4节化学反应条件的优化----工业合成氨,安排在化学反应的方向、化学反应的限度、化学反应的速率内容之后,:..节的理论知识的总结应用,体现了化学反应速率和化学平衡移动原理等理论对工业生产实践的指导作用,同时在运用理论的过程中,能进一步加深对所学理论的理解。本节内容脉络清晰,先论证合成氨反应的现实性,再从合成氨反应的限度方面选择反应条件,最后从合成氨反应的速率方面确定反应条件,权衡限度和速率优化合成氨的反应条件,进而了解合成氨的生产工艺流程,探索合成氨的发展前景,拓展学生的视野,这是一条明线。暗线就是让学生认识科学探究的历程是曲折的,树立科学的探究精神;认识到矛盾的存在,学会权衡利弊,找到矛盾解决的平衡点;看待事物应一分为二,合成氨既让哈伯成为了制造面包的圣人也让他成为了魔鬼的化身。掌握知识、发展能力与思想提升共同提高,是我们的一个目标。观评记录毛维臣老师:教态得体大方,教学基本功扎实。教学目标明确,做到目标先行,且整节课中紧扣目标,最后又回扣目标,目标导学法应用自如。首先对前节内容进行复****回顾,符合学生的认知规律,并且创设疑问,激发学生的学****兴趣,充分调动学生的积极性,学生参与的积极性较高,教师的讲解细致,不断抽丝剥茧,丝丝相扣,条分缕析的引导学生通过复****回顾,采用数据资料来支持本节课的教学,基本内容授课完毕后注意学以致用,选题工业制硫酸中非常重要的一个反应为背景比较适当。最后的升华文章比较好,体现学科素养,而且整节课也是不断渗透哲学观点,课堂结构完整。如果能用一些视频,增强教学的直观性就更好了。:..教师学****目标设计合理,在教学过程中面向全体学生,关注个别学生,不断引导学生积极思考,鼓励学生独立思考,自主回忆旧知,引导学生合作交流研讨,对于不确定的问题积极求助,注重学****方法的引导,传递了不同的学****策略,同时每个问题给出之后都给学生思考的时间,体会新知的形成过程,明显感觉到是在授渔而非授鱼。感觉整堂课用力平均,重点再突出一些就更好了。潘红敏老师:本节课教学目标设置的非常合理,在整个教学过程中紧紧围绕教学目标进行,看似简单的一节内容,最终呈现出来的是课堂内涵丰富的一节课。整节课的教学环节清晰,理论分析,数据支持,实践检验,语言简练,学生能积极参与课堂,从最后的学以致用检测来看,课堂效果好。整节课体现了掌握知识与发展思想相结合的教学思想。评测练****外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响外界条件化学反应速率化学平衡温度()气体压强催化剂浓度【学以致用】在硫酸工业中,通过下列反应使SO氧化成SO:232SO(g)+O(g)2SO(g)H<0223试回答:(1)在生产中常用过量空气的原因是什么?(2)实际生产的控制温度为400~500℃,为什么?:..?(下图为450℃的反应结果)【当堂检测】,其原因是()①适当提高氨的合成速率②提高氢气的转化率③提高氨的产率④①B.①④C.②③④D.①②,可用勒夏特列原理来解释的是(),,,将amolN与bmolH的混合气体通入合成塔中,反应:22N(g)+3H(g)2NH(g)223:..)若反应进行到某时刻t时,n(N)=13mol,n(NH)=6mol,则at2t3的值为mol;(2)反应达平衡时,(标准状况下),其中NH的含量(体积分数)为25%。则原混合气体中,a:b=。,原料气(N、H及少量的CO、NH混合气)在进入合223成塔前常用醋酸二氨合铜溶液来吸收原料气中的CO,其反应是:[Cu(NH)]Ac+CO+NH323[Cu(NH)]Ac·COΔH<033(1)醋酸二氨合铜吸收CO的生产适宜条件应是。(T、P)(2)吸收CO后的醋酸铜氨液经过适当处理又可再生,恢复其吸收的CO的能力以供循环使用。醋酸铜氨液再生的生产适宜条件应是。(T、P)课后反思本节课的重点是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,教学主旨是使学生了解应用化学反应原理选择化工生产条件的思路和方法,初步形成从多方面综合思考问题的意识。:..设计课堂教学,较好的完成了教学目标,教学过程符合学生的认知发展规律。引导学生从化学反应速率和化学平衡理论角度,选择适宜的合成氨的条件,让学生通过课本的交流研讨等栏目,展开讨论,会化学理论对实际生产生活的指导作用。在教学中,突出学生的主体地位,将课堂交给学生,让学生思考,归纳,总结。但是在整个教学过程中由于一部分学生在知识上稍微欠缺,课堂气氛不够活跃。在今后的教学中,打算继续夯实学生的基础知识,注重对学生的引导。课标分析中华人民共和国教育部制定,人民教育出版社出版的2017年版普通高中化学课程标准对本节的要求是:认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。知道催化剂可以改变反应历程,对调控化学反应速率具有重要意义。能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律,推测平衡移动方向及浓度、转化率等相关物理量的变化,能讨论化学反应条件的选择和优化。能运用温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响规律解释生产、生活、实验室中的实际问题,能讨论化学反应条件的选择和优化。针对典型案例,能从限度、速率等角度对化学反应和化工生产进行综合分析。本节即以工艺成熟的工业合成氨为研究对象,让学生体会化学平衡理论和化学反应速率理论这些理论对生产实际的指导作用,体会理论的学****到生产、生活的转变,从而学会根据化学反应的规律控制:..动社会的发展。在条件的优化过程中涉及到矛盾的解决,看待人和物的两面性,形成正确的人生观、世界观、价值观。通过本节的学****学生应该在以下几个方面得到发展:知道如何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。。,增强化学意识。,形成正确的科学探究意识。

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