高中化学:新课标人教版选修二 第1单元课题2 人工固氮技术—合成氨 教案

课题2 人工固氮技术-------合成氨 教学目标 1. 使学生理解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。 2.了解合成氨生产的一般流程和反应原理、反应条件等。 3.介绍合成氨，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。 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： [来源:学#科#网] （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+3H22NH3 ，属放热反应。 3、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。 【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、转化为；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、的转化率，又要保证较快的反