2.4 化学反应调控 课件-2026-2027学年人教版高二上学期化学人教版选择性必修一

该高中化学课件聚焦化学反应的调控，以工业合成氨为核心案例，系统分析反应原理、生产条件选择及流程。课堂导入从生活实例（助风加快燃烧、降温延长储食等）切入，建立感性认知，再过渡到工业应用，搭建从生活现象到化学原理的学习支架。 其亮点在于融合数据分析（不同温度压强下氨含量表）、图表信息（压强变化示意图）及工业流程（干燥净化至冷却循环），体现科学思维的证据推理与模型建构，培养科学探究与实践能力。通过“原理-条件-流程”结构化设计，帮助学生形成反应速率与限度平衡的化学观念。学生能提升分析实际问题能力，教师可借助清晰脉络和实例提高教学效率。

第4节 化学反应的调控 第二章 【情境导入】 我们对化学反应的调控并不陌生。 鼓风加快物质燃烧 降温延长食物储存时间 降低温度以此灭火 实际对化学反应的调控在工业上的应用更为广泛，我们以工业合成氨生产条件的为例，来进行研究。 一、合成氨原理分析 P46 1.原理分析 增大反应物浓度 升高 降低 增大 增大 使用催化剂 无影响 增大反应物浓度 一、合成氨原理分析 2.数据分析 温度升高，氨的含量降低，产率减小，但反应速率快。 压强增大，氨的含量提高，产率增加，反应速率也快。 二、工业生产中的选择 综合考虑以下因素： ①化学反应速率； ②化学反应限度； ③生产实际：设备条件、安全操作、经济成本等； ④环境保护； ⑤社会效益等 实际生产中到底选择哪些适宜的条件呢？ 1.压强—成本与效益的博弈 压强越大，对材料的强度和设备的制造要求就越高，需要的动力也越大 大大增加生产投资，并可能降低综合经济效益 原理分析 实验数据 表明 合成氨时压强越大越好 20%~40% 我国的合成氨厂一般采用的压强为10 MPa~30 MPa 二、工业生产中的选择 2. 温度—快与少、慢与多的权衡 实际生产中一般采用的温度为400~500 ℃ 平衡移动原理 温度降低会使化学反应速率减小，达到平衡所需时间变长，这在工业生产中是很不经济 采用低温 提高平衡转化率 10%~30% 二、工业生产中的选择 原料气还应经过净化后投入，否则可能造成催化剂中毒 二、工业生产中的选择 3. 浓度选择 通过分析： 在N2和H2的物质的量比为1：3时，平衡转化率最大。 因氮气价格低廉，适当提高N2的浓度，促进氢气转化。即N2和H2的物质的量比为1：2.8时，更能促进氨的合成。 ①迅速冷却，使氨及时分离出去，以促使化学平衡向生成NH3的方向移动 ②将NH3分离后的原料气循环使用，补充N2和H2，使反应物保持一定的浓度 三、工业生产流程 干燥净化 N2+H2 N2+H2 压缩机加压 10 MPa~30 MPa N2+H2 热交换 铁触媒 400 ℃~500 ℃ N2+H2 NH3+N2+H2 冷却 液态NH3 NH3+N2+H2 N2+H2 除去水蒸气及其他杂质，防止催化剂“中毒” 循环使用原料气，并不断补充N2和H2，以增加反应物浓度 增大压强 为原料气反应提供热量，充分利用能源，提高经济效益 减小生成物浓度 四、化学反应调控一般思路 考虑参加反应的物质组成、结构和性质等本身因素 化学平衡 反应速率 尽量增大 转化率， 充分利用原料 选择较快的 反应速率 设备要求、 安全操作 经济成本 【课堂总结】 合成氨常用的生产条件 压强: 温度： 催化剂： 浓度： 原料气： 使用铁触媒 400~500 ℃ 10 MPa~30 MPa 循环使用 将氨液化及时分离 合成氨工业流程 $