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课题2　人工固氮技术──合成氨ppt配套教案板书设计｜教案在线预览

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关键词：课题2　人工固氮�…ppt配套教案板书设计

正文

课题2

人工固氮技术-------合成氨

第一课时教学设计

教学目标

知识与技能

1. 使学生理解合成氨的反应原理。

2.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。

过程与方法

1.充分发挥学生学习的主动性。

培养学生勤于观察、勤于总结思考的科学态度，提高学生的科学素养。

3. 通过合成氨，体现化工生产的过程，体现实验室研究与实际生产之间转化过程。

情感与态度

利用多媒体动画、电脑图片等学习有研究合成氨的一般步骤和方法。教学重难点

重点

1.合成氨的反应原理

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2.合成氨生产的适宜条件 [来源:学科网ZXXK]

难点

合成氨生产的适宜条件

教学过程：

一、氮的固定

1、定义：氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态氮的方法。 2、方法：氨的固定主要方法有：（1）人工合成氨：化学固氨法。其条件要求高、成本高、转化率低、效率低。

（2）根瘤菌，生物固氨。常温常压下进行。成本低、转化率高、效率高。

3、工业应用：

模拟生物的功能，把生物的功能原理用于化学工业生产，借以改善现有的并创造崭新的化学工艺过程。

二、合成氨的反应原理

【实验】分析P11的实验，结合有关物质的物理、化学性质总结试管口处湿润的PH试纸的变化，推测有关反应。

【师生】1、加热试管中的铁丝绒至红热后注入氢气和氨气的混合气体，可以看到湿润的PH试纸变蓝色

2.用氢气和氨气合成氨的反应式是

N2+3H2

催化剂

高温高压

2NH3

，属放热反应。

三、合成氨生产的适宜条件

工业上，采用以铁为主的催化剂，在400～500℃和10Mpa～30 Mpa的条件下合成氨。

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【阅读】P12科学史话，结合已学化学平衡知识分析下面的问题

（1）合成氨中，催化剂的主要作用是什么？

答案：成千上万倍地加快化学反应速率，缩短达平衡的时间，提高日产量。

（2）合成氨的适宜条件是什么？

答案：以铁为主的催化剂，在400～500℃和10Mpa～30 Mpa的条件

（3）选择适宜生产条件的原则是什么？

提示：有较高的反应速率和平衡转化率，能最大限度地提高利润。

（4）合成氨生产时，为什么不采用尽可能高的压强？通常采用10MPa~300MPa 的压强？

提示：会增大设备的动力要求，增大成本。

（5）合成氨的反应为放热反应，降低温度会使平衡向右移动，但为什么温度要保持在400～500℃左右？

答案：合成氨的反应为放热反应，降低温度促使平衡向有移动，有利于N2、H2转化为NH3；但降温必然减缓了反应速率，影响单位时间产率。生产中将二者综合考虑，既要保证N2、H2的转化率，又要保证较快的反应速率，只能选择适中的温度400～500℃左右。应注意该温度为催化剂活化温度，低于此温度，催化剂不起作用。

（6）在高温高压下，为什么还要使用催化剂？

提示：催化剂是影响反应速率的几个因素中，对反应速率影响程度最大的。

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【师】应注意催化剂的如下特点：

①选择性：不同的反应选择不同的催化剂，如合成氨选择了铁触媒。每种催化剂都是对特定的反应有催化作用，并非能改变任何化学反应的速率。

②灵敏性：催化剂中混入杂质，常常会失去催化作用，称催化剂“中毒”，因此反应气体进入反应器前必须净化。

③催化剂只有在活化温度以上才能起催化作用，如铁触媒活化温度为400～500℃，因此该温度为合成氨的适宜温度。

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资料摘要

课题2　人工固氮技术──合成氨ppt配套教案板书设计