生产中反应条件的控制教学实录与评析

《工业生产中的反应条件控制》

一、设计意图

合成氨工业和硫酸工业对化学工业、国防工业和我国实现农业现代化具有重要意义。本节课的设计体现了化学反应速率和化学平衡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，也可进一步加深对所学理论的理解。通过本节课的学习，学生能理解如何应用化学反应速率和化学平衡原理，选择合成氨和二氧化硫转化为三氧化硫的适宜条件；学生能了解应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法。

二、教学目标

1、知识与技能

能从化学反应速率和化学平衡原理分析合成氨和二氧化硫转化为三氧化硫的适宜条件。

2、过程与方法

了解应用化学反应原理分析化工生产条件的思路和方法。

3、情感态度与价值观

通过对合成氨适宜条件的分析，体会对化学反应速率和化学平衡的调控在工业生产中的重要作用，体验实际生产条件的选择与理论分析的差异。

三、教学过程

教师

学生

工业生产中，我们可以控制哪些反应条件来提1、反应快——化学反应速率

引入

高生产效率，运用的是哪些化学原理？

2、反应多——化学平衡移动

在合成氨工业中，如何控制反应条件来提高生思考、讨论

产效率？请你根据已学知识，选择合成氨的适情景宜条件。

设置

N2(g)＋3H2(g)1、催化剂

2NH3(g) △H＜0

分析：使用催化剂，加快化学反应速率，不影响平衡移动

适宜条件：使用铁触媒

2、浓度

分析：增大反应物浓度，加快化学反应速率；增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动；增大廉价反应物的浓度

适宜条件：补充原料气，氨液化分离

3、温度

分析：高温，加快化学反应速率；低温，化学平衡向正反应方向移动；铁触媒在 500℃时活性最大

适宜条件：500℃

讨论分析

4、压强

分析：高压，加快化学反应速率；高压，化学平衡向正反应方向移动；高压要考虑设备的耐受能力

适宜条件：20-50MPa 结合刚才的讨论和投影的数据，请分析在硫酸1、催化剂

工业中的一个重要反应——二氧化硫转化为分析：使用催化剂，加快化学反应速率，不影三氧化硫的适宜条件。

响平衡移动

2SO2(g)＋O2(g)

2SO3(g) 适宜条件：使用催化剂（V2O5）

2、浓度

分析：增大反应物浓度，加快化学反应速率；增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动；增大廉价反应物的浓度

适宜条件：增大O2的浓度（O2的体积分数约为SO2的1.5倍）

3、温度

分析：高温，加快化学反应速率；低温，化学平衡向正反应方向移动

适宜条件：适宜温度（400-500℃）

4、压强

分析：高压，加快化学反应速率；高压，化学平衡向正反应方向移动；高压要考虑设备的耐受能力

适宜条件：0.1MPa

应用

外界条件对化学反应速率及化学平衡移动的影响实际上就是要用来解决实际反应中的条小结

件控制问题，在我们的化学工业生产中起着非常重要的作用。当然，在实际工业生产中还要考虑投资成本等问题。

四、教学反思

本节课后，学生对工业生产中的反应条件控制有了一定的认识，知道了要从化学反应速率和化学平衡移动两个方面去选择生产条件，另外还要考虑实际的成本等问题，学生通过讨论，更好地理解反应条件改变对化学反应的影响和知道如何在实际生产中选择适宜的条件。学生对于实际应用的内容很感兴趣，也能最大限度地调动他们思维的积极性和主动性。合成氨反应条件的控制可以更加开放地设计，让他们从多个方面进行讨论，开发他们的多角度思维。对于学生不同的意见进行肯定和鼓励，学生会对化学反应原理的学习的兴趣增强，有利于学生未来的学习。