高中化学 2.1 氨的合成学案1苏教版选修2.doc

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1、氨的合成合成氨的生产工艺学习目标：1．掌握合成氨的化学原理；了解合成氨的生产工艺的流程。2．体会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：通过了解合成氨的生产工艺，培养热爱科学、敢于创新的优良品质。学习重点难点：合成氨的生产工艺的流程设计学习过程：1．哈伯生平介绍。幻灯片1：哈伯的头像照片。哈伯FritzHaber1868一1934。讲述：１８６８年１２月９日出生于西里西亚的布雷斯劳（现为波兰的弗罗茨瓦夫）的一个犹太家庭，天资聪颖。曾先后到柏林、海德堡、苏黎世求学，做过著名化学家霍夫曼和本生的学生。１９

2、岁就破格被德国皇家工业大学授于博士学位，１８９６年在卡尔斯鲁厄工业大学当讲师，１９０６年起任物理化学和电化学教授。1909年发明合成氨工业工艺。１９１１年担任威廉皇家物理化学和电化学研究所所长兼柏林大学教授。１９１４年第一次世界大战爆发，哈伯全力研制最新式的化学武器，兼任化学兵工厂厂长，第一次建议使用氯气作化学武器,并应用于实战，后发明了光气，后人因此称其为化学武器之父。1918年因发明合成氨工业工艺而获诺贝尔化学奖,但在评奖过程中受到英、法科学家的反对（给学生留下疑问与感情的冲突）。１９３３年希特勒上台，他也被称为“犹太人哈伯”被驱逐，１９３４年

3、应邀担任巴勒斯坦著名反法西斯犹太人组织的西夫高级研究所所长。１９３４年１月２９日他在去意大利的途中，因心脏病发作在瑞士的巴塞尔逝世，终年６６岁，就地安葬在巴塞尔公基。（教后感2：哈伯的头像与生平更进一步地激发学生了解哈伯的兴趣；“化学武器之父”与“诺贝尔奖”促使学生产生了了解知识内容的欲望。）2．哈伯与合成氨工艺。幻灯片2：（1）合成氨的本意与目的（2）合成氨反应与合成氨反应条件的理论证明与合成氨试验（3）哈伯的合成氨工艺。【问题】1：科学发明的本意应是什么？（教后感3：对问题的讨论，使学生对自然科学的社会性与人文性有更进一步的理解。）【问题】2：

4、勒夏特列与哈伯在合成氨实验中所体现出来的精神，你想到什么？（教后感4：有学生对物理化学产生了兴趣；学生理解了科学发明中理论、方法、态度三者的结合。）幻灯片3：哈伯的合成氨工艺：（1）原料气的制取与净化（2）合成氨条件（3）循环压缩【问题】3：课本上合成氨的条件与哈伯的条件有何不同？（教后感5：设置此问题的目的是为低温催化剂的经济效益作好伏笔；阅读教材内容加深了对基础知识的理解。）3．合成氨催化剂幻灯片4：科学发明中的基尼斯纪录：波施与铁触媒【问题】4：铁触媒的最佳活性温度为500℃，从而使合成氨的温度从600℃降到500℃，你认为有何经济效益？理论

5、联系实际说明今后合成氨催化剂的研究方向。幻灯片5：浙江工业大学刘化章教授研究出ZA—5型低温低压合成氨催化剂，能使合成氨反应温度降低15℃—25℃，操作压强降低2-3MP，大大降低生产成本，因此此项发明获得了浙江省科技进步一等奖。（教后感6：我校邻居浙江工业大学的合成氨催化剂研究成果的展示，更加调动了学生的学习情绪，加深了对科学与经济、社会的联系理解。）4．第一次世界大战与合成氨工业；哈伯与化学武器。幻灯片6：哈伯与化学武器氯气第一次世界大战德国伊普雷战役5．现代合成氨工艺简介。幻灯片7：现代合成氨工艺流程图[2]（1）合成氨原料的选择。。（2）条

6、件的选择。。（3）催化剂的研究方向——。（4）我国的合成氨工业现状。。练习：1、利用天然气合成氨的工艺流程示意如下：依据上述流程，完成下列填空：（1）天然气脱硫时的化学方程式是（2）nmolCH4经一次转化后产生CO0.9nmol、产生H2mol（用含n的代数式表示）（3）K2CO3（aq）和CO2反应在加压下进行，加压的理论依据是（多选扣分）（a）相似相溶原理（b）勒沙特列原理（c）酸碱中和原理（4）由KHCO3分解得到的CO2可以用于（写出CO2的一种重要用途）。（5）整个流程有三处循环，一是Fe(OH)3循环，二是K2CO3（aq）循环，请在

7、上述流程图中标出第三处循环（循环方向、循环物质）。作业：（1）讨论与反思：问1．合成氨工业、农业生产、世界大战，你能想到科学发明的一些什么？联系现代科技谈谈你的看法。问2．从哈伯与波施对合成氨工艺的发明与完善，你对科学发明需要怎样的精神有如何的认识？问3．分析今后人工固氮的发展方向。（2）小论文：利用各种学习资源，分析中国合成氨工业现状。