2017-2018学年鲁科版选修2主题1课题3氨氧化法制硝酸教案+课件（2份打包） （2份打包）

课题3氨氧化法制硝酸 ●课标要求 1．了解我国基本化工的生产资源、基本化工产品的主要种类和发展状况。 2．认识催化剂的研制对促进化学工业发展的重大意义。 ●课标解读 1.了解氨氧化法制硝酸的工艺流程。 2．明确氨催化氧化制硝酸的原理。 3．掌握在实验室中制备硝酸的方法和操作。 ●教学地位 硝酸是化工生产中的重要原料，氨氧化法制硝酸的模拟实验流程及操作方法是高考的高频考点，尤其是氮的循环对生活、生产的影响为高考的热点。 ●新课导入建议 1908年，德国化学家哈伯首先在实验室用氢气和氮气在600 ℃、200个大气压的条件下合成了氨。后由布什提高了产率，完成了工业化设计，建立了年产1 000吨氨的生产装置，1 000吨氨气利用氨氧化法可生产3 000吨硝酸，利用这些硝酸可制造3 500吨烈性TNT。这些烈性TNT支持了德国发动了坚持四个多年头的第一次世界大战。你知道工业上是如何制备硝酸的吗？ ●教学流程设计 课前预习安排：看教材P12－16，填写[课前自主导学]，并完成[思考交流]。⇒步骤1：导入新课， 本课时教学地位分析。⇒步骤2：建议对[思考交流]多提问，反馈学生预习效果。⇒步骤3：师生互动完成探究1，可利用[问题导思]作为主线。 ⇓ 步骤7：通过[例2]讲解研析，对“探究2、尾气的净化处理”中注意的问题进行总结。⇐步骤6：师生互动完成“探究2”。⇐步骤5：指导学生自主完成[变式训练1]和[当堂双基达标]1～4题。⇐步骤4：通过[例1]的讲解研析，对“探究1、硝酸的工业制法”中注意的问题进行总结。 ⇓ 步骤8：指导学生自主完成[变式训练2]和[当堂双基达标]中的第5题。⇒步骤9：引导学生自主总结本课时知识框架，然后对照[课堂小结]。安排学生课下完成[课后知能检测]。 课　标　解　读 重　点　难　点 1.理解氨氧化法制硝酸的反应原理，并能利用反应原理说明如何制得一氧化氮和选择吸收二氧化氮的条件。 2.了解氨氧化法制硝酸过程中的尾气对环境的危害及其处理方法，树立环保意识。 3.进一步认识催化剂在化工生产中的重要作用，体会实验室研究与工业生产的关系。 1.氨氧化法制硝酸的反应方程式。(重点) 2.硝酸生产过程中NO的获得和NO2的吸收。(重难点) 3.氨氧化法制硝酸模拟实验流程及操作方法。(难点) 氨氧化法制硝酸 1.制备流程：NH3HNO3。 NO2NO 2．反应原理： 4NH3＋5O24NO＋6H2O、2NO＋O2===2NO2、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 1．氨氧化法制硝酸过程中，发生氧化反应的含氮物质有哪些？ 【提示】　NH3、NO、NO2中氮元素化合价升高，均发生氧化反应。 氨氧化法制硝酸的模拟实验 A．氨水(浓氨水∶水＝1.5∶1)　　 B．催化剂(Cr2O3) C．干燥剂(无水氯化钙) D．氧化瓶 E．吸收瓶(水、石蕊溶液) F．NaOH溶液 氨氧化法制硝酸的实验装置示意图 1．操作：先加热硬质试管中的催化剂，再把空气缓缓地、均匀地鼓入氨水中，待催化剂开始红热时，撤走酒精灯。 2．思考 (1)氧化瓶D中的现象：瓶内变成红棕色。 (2)写出E中发生的化学反应方程式： 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 (3)F的作用是吸收未反应的NO、NO2气体。 2．试通过模拟实验分析氨氧化反应的热效应。 【提示】　待催化剂红热时，撤走酒精灯，利用反应释放的热量维持反应的继续进行，说明氨氧化反应为放热反应。 硝酸的工业制取 1.如何获得一氧化氮 (1)氨气与O2反应可生成多种不同的产物，如NO、N2O、N2，若不控制反应条件，只会生成氮气。 (2)科学家通过研究，找到了选择NO并加快反应速率的催化剂，主要包括铂系催化剂和非铂系催化剂两类。 2．选择吸收二氧化氮的条件 (1)吸收NO2的反应为：3NO2＋H2O((2HNO3＋NO。 (2)吸收NO2反应的特点：①可逆反应；②放热反应；③气体总体积缩小的反应。 (3)吸收NO2的方法：欲使原料利用充分，得到的硝酸的浓度增大，可采取加压、降温的方法，现代硝酸生产改用全压法和综合法，成品酸中HNO3的质量分数可达60%～70%，提高了NO2的吸收率。 3．常压法生产硝酸尾气的处理 (1)碱液吸收法：2NO2＋Na2CO3===NaNO3＋NaNO2＋CO2。 (2)催化还原法：如用H2、CH4等在催化剂作用下与氮的氧化物反应。 3．温度和压强对气体的溶解性产生哪些影响？ 【提示】　温度越高，气体的溶解性越差，反之越强；压强越大，气体的溶解性越强，反之越差。 硝酸的工业制法 【问题导思】　 ①工业制硝酸的原料是什么？ 【提示】　氨气和空气。 ②如何获得一氧化氮？ 【提示】　4NH3＋5O24NO＋6H2O。 ③吸收NO2的方法是什么