高中二年級化學教案大綱

合成氨條件的選擇 - 高中二年級化學教案

教學目標

知識目標

使學生理解如何應用化學反應速率和化學平衡原理，選擇合成氨的適宜條件；使學生了解應用化學原理選擇化工生產條件的思路和方法，合成氨條件的選擇化學教案。

能力目標

培養學生對知識的理解能力，及理論聯繫實際的應用能力和分析問題、解決問題的能力。

情感目標

通過學生領悟理論知識對生產實踐的指導作用，使學生樹立理論和實踐相結合的思想認識；並通過知識的運用培養學生的創新精神和科學方法。

教學建議

教材分析

本節教材體現了化學反應速率和平衡移動原理等理論對工業生產實踐的指導作用，同時在運用理論的過程中，也可進一步加深學生對所學理論的理解。

教材分爲兩部分：第一部分主要是通過討論引導學生運用化學反應速率和化學平衡原理等知識，並考慮合成氨生產中動力、設備、材料等的實際情況，合理地選擇合成氨的生產條件。第二部分是拓寬思路方面的內容，主要是探討合成氨的發展前景。

在第一部分內容中，教材針對合成氨的反應是一個放熱的、氣體總體積縮小的可逆反應，首先要求學生利用已學過的知識，討論爲使合成氨的化學反應速率增大所應採取的方法。在此基礎上，又據實驗數據討論爲提高平衡混合物中 的含量所應採取的方法。在兩個討論的基礎上，教材又結合合成氨生產中動力、材料、設備、催化劑的活性等實際情況，較具體地分析了合成氨時壓強、溫度、催化劑等的選擇情況，教案《合成氨條件的選擇化學教案》。此外，還結合合成氨生產過程示意圖，簡單提及濃度等條件對合成氨生產的影響，以及原料的循環使用等問題，以使學生理解合成氨條件的選擇應以提高綜合經濟效益爲目的。

第二部分教學在第一部分的基礎上討論合成氨的發展前景，拓寬學生的思路，主要目的不在於知識本身，而更多地應側重於培養學生的創新精神和訓練科學方法。

教學建議

第一部分“合成氨條件的選擇”的教學：

1．提出問題：針對合成氨的反應，首先需要研究如何在單位時間裏提高 的產量，這是一個化學反應速率問題。

2．複習提問：濃度、壓強、溫度、催化劑對化學反應速率影響的結果。

3．組織討論：

①爲使合成氨的反應速率增大，應採取的方法。

②合成氨反應是可逆反應，在實際生產中，僅僅考慮單位時間裏的產量問題（化學反應速率問題）還不行，還需要考慮如何最大限度地提高平衡混合物中 的含量問題（化學平衡的移動問題）。

③針對合成氨的反應是一個放熱的、氣體總體積縮小的可逆反應，要求學生利用已學過的知識，討論爲最大限度地提高平衡混合物中 的含量所應採取的.方法。

4．閱讀圖表實驗數據印證理論：學生通過閱讀表2－4的實驗數據可知，應用平衡移動原理得出的結論與科學實驗的結果是完全一致的，這會大大提高學生的學習興趣。

5．綜合上面的討論情況，同時綜合考慮合成氨生產中動力、設備、材料等的實際情況，具體地研究合成氨條件的選擇問題。此外，要結合合成氨生產過程示意圖，簡單提及濃度對合成氨生產的影響以及原料的循環使用等問題，以使學生理解合成氨條件的選擇應以提高綜合經濟效益爲目的。

教師可結合討論過程，讓學生進行歸納。

壓強

溫度

催化劑

濃度

爲增大合成氨的反應速度

增大

升高

加入

增加 、 的濃度

爲提高平衡混合物中 的含量

增大

降低

減小平衡混合物中 的濃度

實驗生產中

20Mpa－

50MPa

500℃左右

鐵觸煤（500℃左右時活性最大）

使氣態 變爲液態 並及時從平衡混合物中分離出去，及時補充 和

第二部分“合成氨工業發展前景”的教學

1．以史明理：從介紹18世紀末到20世紀初這100多年裏合成氨工業的發展簡況入手，以壓強選擇的變化爲例，說明合成氨條件的選擇是與科技進步、動力、材料、設備等條件的改善緊密相聯繫的，並仍將隨之而作相應的改變。

2．目前研究課題簡介：結合簡介，可向學生提出一些問題，啓發學生思考，拓寬學生的思路，使學生的科學方法得到訓練，如研究催化劑的目的是什麼？新催化劑的研製成功，使合成氨反應可在較低溫度下進行，是否會減緩合成氨生產中對壓強的要求而減少設備製造的投資？等等。

配合目前研究課題的簡介，教材編寫有“化學模擬生物固氮”的閱讀材料，可讓學生閱讀，要求學生拓寬思路、設想甚至想象。