《氨的工业合成》教案1

氨的合成合成氨条件的选择教学目标：1．掌握合成氨的化学原理；了解应用化学反应速率和化学平衡原理来选择适宜的化工生产条件的一般原则。

2．学生体会到从实验室研究到工业化生产所要解决的主要问题，认识化学原理对生产技术的指导作用。

情感目标：通过了解合成氨对工业和农业以至人类社会产生的巨大影响，对学生进行爱国主义教育，培养学生热爱科学、敢于创新的优良品质。

教学重点难点：合成氨工业生产适宜条件的选择。

教学方法：探究讨论和阅读自主学习式。

教学过程：【引入】和同学共同回顾氨的用途及发展史。

本节课我们一起来探讨合成氨条件选择的原则，设想合成氨工业的发展前景。

【激疑】我们如何选择合成氨的适宜条件呢？【板书】一、合成氨的适宜条件【设问】选择生产条件的依据是什么？请写出合成氨的化学方程式，并分析该反应特点。

1、合成氨反应的特点【指导学生分析】合成氨反应的特点：①可逆反应②正反应为气体体积缩小③正反应为放热反应。

【质疑】如果我们是企业家，要合成氨应从哪些方面考虑？【学生讨论】【教师评价】对学生提出的问题进行评价。

要充分考虑经济效益问题，一要使反应进行得更快，二要使产品的产量更多，根据合氨的特点，从化学反应速率和化学平衡两个角度来分。

2、化学反应速率和化学平衡两个角度来分析，理论上合成氨应选择什么条件？【组织学生展开讨论】①生成氨的速率快需要些什么条件；②生成氨的量多需要些什么条件。

学生汇报讨论结果。

【投影】讨论结果。

表1【小结】从讨论结果看增大压强、使用催化剂都可以增大合成氨的反应速率；而增大压强、降低温度可以增大平衡混合物中氨的含量。

显然，从化学反应速率和化学平衡两个方面考虑，对压强要求是一致的，而对温度的要求是矛盾的。

【设问】那么如何处理好温度矛盾问题；【组织学生阅读讨论】①温度的高低各有什么利弊，怎样解决这个矛盾？②既然增大压强可提高反应速率，又可提高氨的产量，那么在合成氨工业中压强是否越大越好呢？③在合成氨工业中要使用催化剂，既然催化剂对化学平衡没有影响，为什么还要使用【学生回答】【小结】我们除了从反应原理方面分析外，还要从材料和设备方面分析才能确定合成氨工业的适宜条件。

课题2 氨的工业合成〔第1课时〕［导与学目标］1．理解合成氨的主要原理、原料、重要设备和流程2．掌握应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法一．合成氨选择的最正确条件［情景创设］1．氨气在国民经济中有哪些重要用途2．在合成氨工业化生产中，人们都遇到了哪些问题［自主学习］阅读教材P6，完成以下填空：－7氮气与氢气合成氨的反响是一个可逆反响，生成氨的反响是__热、气体总体积______的反响。

N2+3H22NH3从化学反响速率的角度看，______________________________都可以使合成氨的化学反响速率增大从化学平衡的角度看，反响达平衡时平衡混合气中氨的含量随着温度的升高而________，随压强的增大而______。

这说明温度、压强对这一反响的化学平衡有影响：_______________________________在实际生产中，我国合成氨厂一般选用的压强在合成氨如果采用较低温度，虽然有利于增大平衡混合气中氨的含量，但温度过低，反响速率太小，要很长时间才能使反响到达平衡状态，这对生产十分不利。

参加催化剂是为了_______________________，然而催化剂需要在一定的温度范围内才能表现出良好的催化活性。

目前，合成氨工业普遍使用的是以_____________催化剂，这种催化剂又称为铁触媒。

铁触媒在________________的活性最大。

［合作探究］合成氨的最正确条件是什么你选择这样的条件的依据是什么二．获得大量廉价的原料气［自主学习］阅读课本4~5页，完成下面的填空：氢气的制取可有以下几条途径：〔1〕电解水制取氢气〔2〕由煤或焦炭来制取氢气煤或焦炭经加热，炽热的炭与水蒸气发生反响生成氢气：__________________________________________〔3〕由天然气或重油制取氢气天然气的主要成分_____________，在高温、催化剂的作用下与水蒸气反响生成氢气和一氧化碳：________________________________________由煤或焦炭、天然气制氢气的过程中产生的一氧化碳，在催化剂存在的条件下与水蒸气反响生成氢气和二氧化碳：__________________________________________这一过程在工业上称为__________，最后脱去________，可得到氢气。

文登天福山中学高二化学备课组学案新授第二章第四节化学反应条件的优化－工业合成氨导学案【学习目标】1. 明白工业生产条件选择的依据和原理2. 知道合成氨原理，逐步学会用化学平衡和化学反应速率的有关知识选择合成氨的条件。

【重点、难点】工业合成氨条件的选择过程【自主学习】（一）合成氨的工业生产：1. 反应特点：N2（g）＋3H2（g ）2NH3（g）________反应，正向△H______0，正向△n（g）______02. 反应的自发性和限度【算一算】已知在298K时，合成氨反应的△H＝－92.2kJ·mol－1，△S＝－198.2J·K－1·mol－1计算该反应在298K时能否自发进行（二）选取合适的反应条件的依据1. 从可逆性、反应前后气体的体积变化、焓变三个角度分析化学反应的特点。

2. 据反应特点具体分析外界条件对速率和平衡的影响，从速率和平衡的角度进行综合分析，再充分考虑实际情况，选出适宜的外界条件。

浓度：温度：压强：催化剂：3. 各种外界条件对速率和平衡的具体影响：（1）压强：温度一定时，增大混合气体的压强对合成氨的速率和平衡都有利，但压强越大需要的动力越大，对材料和设备的制造要求越高，一般采用2×107~5×107Pa（2）温度：从平衡的角度考虑，合成氨低温有利，但是温度过低反应速率很慢，需要很长时间才能达到平衡，很不经济，所以实际生产中，采用700K左右的适宜温度（在此温度时催化剂的活性最大）。

（3）催化剂：为了加快反应速率，采用以铁为主的铁催化剂。

（4）浓度：不断的补充氢气和氮气，及时的分离出氨气。

4. 合成氨的适宜条件：500℃、铁触媒、2×107~5×107Pa；原料气循环操作过程；N2与H2浓度比约为1∶2.8【总结】：1、合成氨反应有何特点？2、工业合成氨的适宜条件有哪些？【自我检测】1、有平衡体系CO（g）＋2H2（g ）CH3OH（g），△H＜0。

《化学反应条件的优化-工业合成氨》教学设计《化学反应条件的优化——工业合成氨》教学设计蒙城第一中学刘文永【三维目标】知识与技能：1．能从化学反应速率和化学平衡原理分析合成氨的适宜条件；2．了解应用化学反应原理分析化工生产条件的思路和方法，体验实际生产条件的选择与理论分析的差异；过程与方法：学会对数据、图像的分析处理能力情感态度与价值观：通过对合成氨适宜条件的分析，认识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。

【教学过程】【第一部分】创设情境，激发兴趣【疯狂猜图】通过图片及关键词猜测与合成氨发展有关的化学家（勒夏特列和能斯特），找寻研究失败原因，亲自动手算一算课本交流研讨，观察合成氨反应思考以下问题：N 2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 。

已知298K时：△H = -92.2 kJ·mol-1，△S = -198.2 J·K-1·mol-1，感受科学家的研究过程。

继续猜测哈伯的图片，引入工业合成氨的条件选择。

【第二部分】交流研讨，自主探究【思考】假如你是一个化工厂的老板，对工业生产你主要应考虑哪些问题？【回答】经济效益和社会效益：原料的利用率高→增大化学反应限度；单位时间内产率高→增大化学反应速率；另外还要考虑生产中的消耗能源、原料来源、设备条件、环境保护等因素【复习】影响化学反应速率和化学平衡的重要因素有哪些?一、合成氨反应的限度通过对图像分析，思考投料比为多少最合适；通过对表格分析，思考温度、压强对产率的影响二、合成氨反应的速率【思考】什么条件能使氨生成快？(升高温度；增大压强；增大反应物浓度；使用催化剂)三、合成氨的适宜条件讨论【思考】1、需要高压，压强能否无限增大？2、温度产生矛盾，究竟应该以什么为温度的参照标准？3、实际生产过程中为什么采用1:2.8的投料比？【投影】铁触媒的催化能力与温度图像，分析催化剂特点【思考】即使在500℃和30MPa时，合成氨平衡混合物中NH3的体积分数也只有26.4%，转化率仍不够大，还可采取什么办法？（引导出循环利用）【展现成果】【小结】关于工业化生产条件的优化：（1）一般要使用催化剂：这样可以大大加快化学反应速率，提高生产效率，也提高了经济效益；（2）选择合适的温度：该温度是催化剂活性最大的温度；（3）选择合适的压强：既要考虑化学反应速率和化学平衡，还要考虑动力、材料、设备等。

《工业合成氨》学历案一、学习目标1、了解合成氨反应的化学方程式和反应条件。

2、理解合成氨反应的热力学和动力学原理。

3、掌握合成氨工业中的工艺流程和主要设备。

4、认识合成氨工业的发展历程和重要意义。

二、学习重难点1、重点（1）合成氨反应的化学原理。

（2）合成氨工业的工艺流程和主要设备。

2、难点（1）合成氨反应的热力学和动力学分析。

（2）如何优化合成氨工业的生产条件以提高产率和经济效益。

三、知识回顾1、化学反应速率的影响因素有哪些？2、化学平衡的移动原理是什么？四、知识讲解（一）合成氨反应的化学方程式工业合成氨的反应方程式为：N₂＋ 3H₂⇌ 2NH₃。

这是一个可逆反应，即在一定条件下，反应既可以向正反应方向进行，生成氨气，也可以向逆反应方向进行，氨气分解为氮气和氢气。

（二）合成氨反应的热力学原理从热力学角度来看，合成氨反应是一个放热反应，同时也是一个气体分子数减少的反应。

这意味着降低温度和增大压强有利于反应向生成氨气的方向进行。

但温度过低会导致反应速率过慢，所以需要在温度和压强之间找到一个合适的平衡点。

（三）合成氨反应的动力学原理从动力学角度分析，提高反应温度、增加反应物浓度、使用合适的催化剂等都能加快反应速率。

在合成氨反应中，使用铁触媒作为催化剂，可以显著提高反应速率。

（四）合成氨工业的工艺流程合成氨工业的工艺流程大致包括以下几个步骤：1、原料气的制备氮气通常来自空气，通过分离液态空气的方法获得。

氢气的来源则较为多样，常见的有天然气、煤等化石燃料的水蒸气重整。

2、原料气的净化制备得到的氮气和氢气中通常含有杂质，如一氧化碳、二氧化碳、硫化氢等。

这些杂质会使催化剂中毒，降低反应效率，因此需要通过一系列的净化方法将其除去。

3、压缩和预热净化后的氮气和氢气经过压缩，提高压强，然后进行预热，为反应做好准备。

4、合成反应在合成塔中，氮气和氢气在高温、高压和催化剂的作用下发生反应，生成氨气。

5、氨的分离反应后的混合气中含有氨气、未反应的氮气和氢气等。

《氨的工业合成》教案1《氨的工业合成》教案●课标要求1．了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义。

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.能根据合成氨反应的特点，依据勒·夏特列原理选择适合氨合成的反应条件。

2．明确合成氨工业流程以及各设备的作用或反应原理。

●教学地位合成氨工业是《课程标准》中明确要求的内容，也是高考的高频考点，尤其是化学平衡移动原理在合成氨反应中的应用。

合成氨适宜条件的选择、工艺流程中各环节的操作等更是高考的热点。

●新课导入建议●教学流程设计课前预习安排：看教材P6－10，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]进行提问，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]①、②、③的设问作为主线。

步骤7：通过[例2]和教材P8－10“如何获得大量廉价的原料气”讲解研析，对“探究2、合成氨的生产工艺及原料气的制备”中注意的问题进行总结。

?步骤6：师生互动完成“探究2”，利用[问题导思]①、②、③的设问作为主线。

?步骤5：指导学生自主完成[变式训练1]和[当堂双基达标]第1、2、5题。

?步骤4：通过[例1]和教材P6－8“探究合成氨的最佳条件”的讲解研析，对“探究1、合成氨条件的选择”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3、4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]。

安排课下作业完成[课后知能检测]。

1.2232．合成氨反应的特点：(1)可逆反应；(2)放热反应；(3)气体总体积缩小的反应。

3．合成氨最佳条件的选择(1)理论分析从化学反应速率的角度看，升温、加压以及使用催化剂都可以使合成氨的化学反应速率增大。

从化学平衡的角度看，平衡混合气中氨的含量随着温度的升高而降低，随压强的增大而提高。

第3讲 化学反应速率 合成氨工业[考纲要求] 1.了解化学反应速率的概念、化学反应速率的定量表示方法。

2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。

3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响，认识其一般规律。

4.了解化学反应速率的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。

考点一 化学反应速率1． 表示方法 通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。

2． 数学表达式及单位v ＝Δc Δt ，单位为mol·L －1·min －1或mol·L －1·s －1。

3． 规律同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能不同，但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。

深度思考1．化学反应速率是指瞬时速率还是平均速率？能否用固体或纯液体表示化学反应速率？答案化学反应速率一般指平均速率；不能用固体或纯液体表示化学反应速率，因为固体或纯液体的浓度在化学反应中视为定值。

2．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显()(2)由v ＝Δc Δt 计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值 ( )(3)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同( ) 答案 (1)× (2)× (3)√题组一 “v ＝Δc Δt ”的应用1． 某温度时，在2 L 容器中X 、Y 、Z 三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。

由此分析，该反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________；从反应开始至2 min 时，Z 的反应速率为____________。

答案 3Y ＋Z 2X 0.025 mol·L －1·min －1解析 找出2 min 内X 、Y 、Z 三种物质的浓度变化量为Δc (X)＝0.2 mol 2 L ＝0.1 mol·L －1，Δc (Y)＝1.0 mol －0.7 mol 2 L＝0.15 mol·L －1，Δc (Z)＝1.0 mol －0.9 mol 2 L＝0.05 mol·L －1。

高中化学选修化学与技术
氨的工业合成教学设计
学生在化学必修课中，通过“化学反应的快慢和限度”的学习，已经了解了化学反应速率的相关知识并建立了化学平衡的概念。

在本课题学习中，面对合成氨的实际生产问题，通过对合成氨最佳条件的探究，进一步理解化学反应速率和化学平衡移动原理是选择合成氨生产条件的主要依据，同时也提供给学生一条综合运用化学原理和其他生产因素分析和解决实际问题的途径，使他们已有的知识得到拓展和应用，并体会到化学理生对生产实践的指导作用。

[教学目标]
知识与技能：掌握合成氨的化学原理；了解应用化学反应速率和化学平衡原理来选择适宜的化工生产条件的一般原则。

过程与方法：让学生体会到从实验室研究到工业化生产所要解决的主要问题，认识化学原理对生产技术的指导作用。

情感态度与价值观：通过了解合成氨对工业和农业以至人类社会产生的巨大影响，对学生进行爱国主义教育，培养学生热爱科学、敢于创新的优良品质。

[重点、难点 ]合成氨工业生产适宜条件的选择。

[教学过程设计]。

高中化学选修化学与技术氨的工业合成教学设计教师用书独具教学目标●课标要求1．了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义。

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．根据合成氨反应的特点，依据勒·夏特列原理选择适合氨合成的反应条件。

2．明确合成氨工业流程以及各设备的作用或反应原理。

●教学地位合成氨工业是《课程标准》中明确要求的内容，也是高考的高频考点，尤其是化学平衡移动原理在合成氨反应中的应用。

合成氨适宜条件的选择、工艺流程中各环节的操作等更是高考的热点。

教学设计●新课导入建议●教学流程设计课前预习安排：看教材o、18 mo、1 mo，反应转化的N2物质的量为，则：N2＋3H22NH3起始量 6 mo 18 mo 1 mo转化量3 2平衡量 6 mo－18 mo－3 1 mo＋26 mo－∶18 mo－3∶1 mo＋2＝9∶27∶8解得：＝mo所以转化的H2的物质的量为mo，H2的转化率为错误!×100%＝25%。

【答案】25%1．熟记合成氨反应的1个化学方程式：N2＋3H2错误!o气体A与3 mo气体B在一定条件下发生反应：Ag ＋3Bg2Cg放热，达到平衡时，B转化率为50%，则A转化率为A 50%B 40%C 30%D 25%【解析】由Ag＋3Bg2Cg可知，n A转化＝错误!n B转化＝错误!×3 mo×50%＝mo，则A的转化率为错误!×100%＝25%。

【答案】D9．将V1L的H2和V2L的N2在一定条件下发生反应，达到平衡后，混合气体总体积为V3L气体体积均在相同条件下测定，则生成NH3的体积是A V1＋V2＋V3LB V1＋V2－V3LC V1＋V2－2V3LD [V3－V1＋V2]L【解析】根据差量法计算。

由N2＋3H22NH3，可知NH3～ΔV减少，因ΔV＝V1＋V2－V3L，故V NH3＝ΔV＝V1＋V2－V3L。

第四节化学反应条件的优化——工业合成氨【教材分析】合成氨工业对化学工业、国防工业和我国实现农业现代化具有重要意义。

本节教材体现了化学反应速率和化学平衡移动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，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；使学生了解应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法。

【学情分析】学生通过对前两节的学习，已经掌握了反应方向的判断，温度、浓度等外界条件对化学平衡的影响和影响化学反应速率的因素，具有了相应的知识基础。

学生刚刚学完这部分内容感觉比较抽象，不容易理解，在学习过程中需要老师去引导，循序渐进，在复习基础知识的基础上，讨论合成氨反应的特点，从而探讨出工业生产所需的合适条件。

但对于如何处理从化学热力学角度实现高转化率所需的条件与从动力学角度实现高速率所需的条件的矛盾以及实际生产中还要考虑成本、经济效益的等多方面因素存在疑问。

【教学目标】知识与技能：1. 应用化学反应速率和化学平衡原理，学会理论联系实际选择合成氨生产的适宜条件。

过程与方法：1.通过理论联系实际的过程，认识化学反应原理在化工生产中的重要作用。

2.通过体验合成氨条件的选择和优化的过程，培养分析推理能力。

情感态度与价值观：1.感悟化学原理对生产实践的指导作用，并懂得一定的辩证思维和逻辑思维2.通过体检发现矛盾、解决矛盾的过程，激发探索科学的学习热情。

【重点难点和难点】1.合成氨适宜条件的选择2.化学反应原理应用与生产实际综合因素的分析。

【教学方法】启发式教学法、小组讨论法【教学手段】多媒体，学案导学【教学过程】【情景引入】介绍工业合成氨的历史背景以及在合成氨过程中做出突出贡献的两位科学家哈伯与博施， 提出问题：科学家哈伯是如何寻找合成氨的条件的博施又是怎样实现工业合成氨的？这节课我们就追逐着这些科学家的足迹，了解工业合成氨的历程。

高中化学《化学反应条件的优化——工业合成氨》精品教案一、教学目标：1. 让学生了解工业合成氨的反应原理和过程。

2. 使学生掌握化学反应条件的优化方法。

3. 培养学生的实验操作能力和科学思维。

二、教学内容：1. 工业合成氨的反应原理及过程。

2. 影响化学反应速率的因素。

3. 化学反应条件的优化方法。

4. 实验操作技巧及注意事项。

三、教学重点与难点：1. 工业合成氨的反应原理及过程。

2. 影响化学反应速率的因素。

3. 化学反应条件的优化方法。

四、教学方法：1. 采用多媒体课件辅助教学，直观展示反应原理和过程。

2. 进行实验操作演示，引导学生动手实验。

3. 采用问题驱动教学，引导学生思考和探讨。

五、教学过程：1. 导入新课：介绍工业合成氨的重要性和应用领域。

2. 讲解反应原理：阐述工业合成氨的反应过程及化学方程式。

3. 分析影响反应速率的因素：温度、压力、催化剂等。

4. 讲解化学反应条件的优化方法：如何提高反应速率，降低成本。

5. 实验操作演示：引导学生动手进行实验，观察实验现象。

7. 布置作业：巩固所学知识，提高学生的实际应用能力。

六、教学评价：1. 采用课堂问答、讨论的形式，评估学生对工业合成氨反应原理的理解程度。

2. 通过实验操作，评价学生对化学反应条件优化方法的掌握情况。

3. 布置课后作业，评估学生对课堂所学知识的吸收和应用能力。

七、教学资源：1. 多媒体课件：用于展示工业合成氨的反应原理、过程及影响因素。

2. 实验器材：用于引导学生动手实验，优化化学反应条件。

3. 教学参考书：提供更深入的理论知识，帮助学生拓展视野。

八、教学进度安排：1. 第1-2课时：介绍工业合成氨的反应原理及过程。

2. 第3-4课时：分析影响化学反应速率的因素。

3. 第5-6课时：讲解化学反应条件的优化方法。

4. 第7-8课时：实验操作演示与实践。

九、教学反思：在教学过程中，关注学生的学习反馈，及时调整教学方法和节奏。

针对学生的薄弱环节，加强针对性辅导。

《氨的合成》学历案一、学习目标1、了解氨的性质和用途。

2、掌握氨合成的化学反应原理。

3、理解氨合成的工艺流程和主要设备。

4、学会分析影响氨合成的因素。

二、知识回顾1、氮气的性质氮气是一种无色、无味、无毒的气体，在常温常压下化学性质稳定。

但在高温、高压、放电等条件下，氮气能与某些物质发生化学反应。

2、氢气的性质氢气是一种无色、无味、极难溶于水的气体，具有可燃性和还原性。

3、可逆反应的特点在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。

可逆反应不能进行到底，存在一定的限度。

三、氨的性质和用途1、氨的物理性质氨是一种无色、有刺激性气味的气体，极易溶于水，常温常压下 1体积水大约能溶解 700 体积的氨气。

氨气的密度比空气小。

2、氨的化学性质（1）与水反应：NH₃＋ H₂O ⇌ NH₃·H₂O ⇌ NH₄⁺＋ OH⁻，氨水显碱性。

（2）与酸反应：NH₃＋ HCl ＝ NH₄Cl （产生白烟）（3）催化氧化：4NH₃＋ 5O₂＝ 4NO ＋ 6H₂O （条件：催化剂、加热）3、氨的用途（1）氨是氮肥工业和硝酸工业的重要原料。

（2）氨常用于合成纤维、塑料、染料等。

（3）液氨可用作制冷剂。

四、氨合成的化学反应原理氨的合成反应是一个可逆反应：N₂＋ 3H₂⇌ 2NH₃（正反应放热）反应条件：高温、高压、催化剂五、氨合成的工艺流程1、原料气的制备（1）氮气的来源空气中含有大量的氮气，通过物理方法（如压缩、冷却）将空气液化，然后利用氮气和氧气沸点的不同，进行分馏，得到氮气。

（2）氢气的来源氢气主要通过以下方法制取：①水煤气法：C ＋ H₂O ＝ CO ＋ H₂（条件：高温）CO ＋ H₂O ＝ CO₂＋ H₂（条件：催化剂、加热）②天然气制氢：CH₄＋ H₂O ＝ CO ＋ 3H₂（条件：催化剂、高温）2、原料气的净化（1）脱硫：除去原料气中的硫化氢等硫化物，防止催化剂中毒。

苏教版选修化学与技术《第一单元氨的合成》教案及教学反思一、教案设计1. 教学目标•了解氨的合成原理和工业应用；•掌握氨的合成过程和反应条件；•理解氨合成反应中的化学原理和配平过程；•学会运用所学知识解决相关问题。

2. 教学内容•氨的特性和应用•氨合成的反应原理•氨合成的工艺流程和反应条件•氨合成反应中的化学原理和配平过程3. 教学过程第一课时课前准备•复习上一单元的相关知识，如化学反应原理和化学方程式。

导入新课•给学生展示氨的化学式和常见的应用领域，引发学生的兴趣和好奇心。

学习新知1.讲解氨的特性和应用，引导学生思考氨在生活中的重要性。

2.引导学生了解氨合成的反应原理，介绍化学反应中的动态平衡和化学平衡常数的概念。

3.讲解氨合成的工艺流程和反应条件，包括反应装置、催化剂和温度压力等因素的影响。

引导讨论•分组讨论氨合成反应的化学原理和配平过程，鼓励学生思考和提出问题。

•教师引导学生提出关于氨合成的相关问题，鼓励他们运用所学知识进行分析和解决问题。

小结反馈•学生进行小结和思考，总结所学内容并回答教师提出的问题。

第二课时课前检查•教师出示练习题，让学生回顾上一课的内容并测试他们的理解程度。

客观讲解•教师讲解氨合成反应的配平过程和化学原理，提供示例反应方程式进行讲解。

基础训练•学生通过书写化学方程式并进行配平的方式锻炼运用所学知识的能力。

拓展应用•引导学生思考氨合成的实际应用，如肥料生产和工业领域中的用途。

第三课时课前预习•学生预习下一课的内容，准备提问或分享自己的观点。

学生展示•学生分组讨论并展示他们对氨合成反应的理解和应用思路。

教师点拨•教师对学生的展示进行点拨和提问，引发更多的思考和讨论。

实践操作•引导学生进行氨合成实验，让他们亲自体验和观察化学反应的过程。

总结回顾•教师对本单元的学习内容进行总结和回顾，帮助学生梳理知识点和掌握关键概念。

4. 教学评估•教师通过课堂讲解、学生讨论和实验操作等方式对学生的学习情况进行评估。

《工业合成氨》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标（1）了解工业合成氨的反应原理、主要设备和工艺流程。

（2）理解温度、压强、浓度等条件对合成氨反应平衡和反应速率的影响。

（3）掌握化学平衡移动原理在工业合成氨中的应用。

2、过程与方法目标（1）通过对工业合成氨反应条件的分析和讨论，培养学生运用化学平衡移动原理解决实际问题的能力。

（2）通过对工业合成氨工艺流程的学习，培养学生的观察能力和分析归纳能力。

3、情感态度与价值观目标（1）感受化学科学对工业生产和社会发展的重要作用，激发学生学习化学的兴趣和热情。

（2）培养学生的创新意识和可持续发展观念，增强学生的社会责任感。

二、教学重难点1、教学重点（1）工业合成氨的反应原理和化学平衡移动原理的应用。

（2）温度、压强、浓度等条件对合成氨反应的影响。

2、教学难点（1）综合考虑各种因素，选择适宜的工业合成氨条件。

（2）理解工业合成氨工艺流程中的循环操作和能量利用。

三、教学方法讲授法、讨论法、实验探究法、多媒体辅助教学法四、教学过程1、导入新课通过展示农业生产中对氮肥的大量需求，引出合成氨工业的重要性，从而导入新课。

2、知识讲解（1）合成氨的反应原理讲解氮气和氢气在一定条件下反应生成氨气的化学方程式：N₂＋3H₂⇌ 2NH₃，并介绍该反应的特点：可逆反应、放热反应、气体体积减小的反应。

（2）化学平衡移动原理回顾化学平衡移动原理的内容，即勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。

（3）反应条件对合成氨的影响①温度从反应速率和化学平衡两个角度分析温度对合成氨反应的影响。

升高温度可以加快反应速率，但不利于化学平衡向生成氨气的方向移动；降低温度有利于化学平衡向生成氨气的方向移动，但会减慢反应速率。

综合考虑，工业上选择 500℃左右的温度。

②压强增大压强可以加快反应速率，同时使化学平衡向生成氨气的方向移动。

但过高的压强对设备要求高，成本增加。

信息化教学设计判断合成氨反应能否自发进行检验，终于证实了能斯特的计算错误，合成氨反应是能发生的。

【请你算一算】合成氨反应是一个可逆反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已知298K时，△·mol-1△·K-1·mol-1请根据正反应的焓变和熵变分析298K下合成氨反应能否自发进行。

·mol-1〕＜0298K时，合成氨反应是可以自发进行的。

帮助哈伯走出困境合成氨反应的限度合成氨反应的速率【播放音频】资料二哈伯经过多次实验，发现：在高温条件下这个反应会进行。

但是，他还发现：当温度升高到1000℃时，氨的产率仅为0.012%，还不如低温时的产率；降低反应温度时，反应却又变得十分缓慢。

哈伯的研究陷入困境。

【活动探究】请同学们根据合成氨反应的特点，利用影响化学平衡移动的因素，分析什么条件有利于氨的合成？【板书】一、合成氨反应的限度【讲述】如图2-4-3所示，在不同反应温度、压强下反应达平衡时，平衡混合物中氨含量的测定结果与上述理论分析结果一致。

进一步研究发现，在一定的温度、压强下，反应物氮气、氢气的体积比为1：3时平衡混合物中氨的含量最高。

【过渡】在寻找最正确的生产条件时，除了考虑反应的限度时，还需要研究采取哪些措施来提高化学反应速率。

【板书】二、合成氨反应的速率【交流·研讨】1、结合影响反应速率的因素，思考什么条件能提高合成氨反应的速率？2、实验说明，在特定条件下，合成氨反应的速率与参与反应的物质的浓度的关系为v =kc(N2)c(H2)c-1(NH3)请你根据关系式分析：各物质的浓度对反应速率有哪些影响？可以采取哪些措施来提高反应速率？学生讨论分析反应特点：合成氨反应为放热、气态物质系数减少的可逆反应。

学生讨论答复：降低温度、增大压强有利于化学平衡向生成氨的方向移动；N2、H2的体积比为1：3时平衡混合物中氨的含量最高。

学生观看图2-4-3进行分析。

化学反应条件的优化——工业合成氨教案一、教案概述本节课是关于化学反应条件优化的实践教案，以工业合成氨为例进行讲解。

通过本课的学习，学生将了解到工业合成氨反应的原理、反应条件以及反应条件优化的重要性。

二、教学目标1.理解工业合成氨反应的原理；2.熟悉工业合成氨反应的常见条件；3.了解如何优化工业合成氨反应的条件。

三、教学内容及安排1.工业合成氨反应的原理介绍（10分钟）1.1反应方程式：N2+3H2→2NH31.2反应原理：利用铁催化剂，在高压和高温条件下将氮气和氢气反应生成氨气。

2.工业合成氨反应的常见条件（20分钟）2.1温度条件：常用温度为400-500°C。

2.2 压力条件：反应需要高压环境，常用压力为100-250 atmospheres。

2.3催化剂：常用的催化剂为铁，常与铝、钙等材料进行混合制备。

2.4反应时间：通常需要较长的反应时间，一般为12-24小时。

3.工业合成氨反应条件优化（30分钟）3.1温度优化：随着温度的升高，反应速率会提高，但是也会导致副反应的增加，因此需在速率与选择性中寻找平衡点。

3.2压力优化：随着压力的增加，氮气和氢气的压力差减小，反应动力学变得更有利，但是高压条件下的设备成本较高，需要紧密控制系统的安全性。

3.3催化剂优化：改变催化剂的组成、制备方法和载体等，可以提高反应速率和选择性。

3.4反应时间优化：通常较长的反应时间会使得反应达到平衡，但是长时间反应使得设备利用率较低，需要平衡利用率和产量之间的关系。

4.案例分析及讨论（20分钟）4.1案例一：温度和压力的优化4.2案例二：催化剂优化4.3案例三：反应时间的优化5.课堂小结及延伸（10分钟）5.1课堂小结：总结工业合成氨反应条件的优化方法，并强调其重要性。

5.2延伸学习：推荐学生深入了解其他工业反应条件的优化方法。

四、教学方法及手段1.讲授法：通过讲解工业合成氨反应的原理以及反应条件，向学生传递知识。