第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控《選擇性必修一》第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡教學(xué)重難點(diǎn)環(huán)節(jié)一從速率和平衡兩個(gè)角度分析合成氨的條件想一想合成氨是人類科學(xué)技術(shù)的一項(xiàng)重大突破，其反應(yīng)如下：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol思考與討論1、根據(jù)合成氨反應(yīng)特點(diǎn)，完成P44頁原理分析表格，討論應(yīng)選擇怎樣的反應(yīng)條件？對(duì)合成氨反應(yīng)的影響影響因素濃度溫度壓強(qiáng)催化劑增大氨的合成反應(yīng)速率提高平衡混合物中氨的含量增大增大增大增大升高降低使用不使用環(huán)節(jié)一從速率和平衡兩個(gè)角度分析合成氨的條件想一想合成氨是人類科學(xué)技術(shù)的一項(xiàng)重大突破，其反應(yīng)如下：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol思考與討論2、結(jié)合表2-2數(shù)據(jù)分析，分析在壓強(qiáng)相等時(shí)，溫度的變化對(duì)平衡時(shí)氨的含量的影響，思考如何選擇溫度？壓強(qiáng)相等時(shí)，隨著溫度越高，平衡時(shí)氨的含量越低。環(huán)節(jié)一從速率和平衡兩個(gè)角度分析合成氨的條件想一想合成氨是人類科學(xué)技術(shù)的一項(xiàng)重大突破，其反應(yīng)如下：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol思考與討論3、結(jié)合表2-2數(shù)據(jù)分析，分析在溫度相等時(shí)，壓強(qiáng)的變化對(duì)平衡時(shí)氨的含量的影響，思考應(yīng)如何選擇壓強(qiáng)？溫度相等時(shí)，隨著壓強(qiáng)越大，平衡時(shí)氨的含量越高。環(huán)節(jié)一從速率和平衡兩個(gè)角度分析合成氨的條件想一想合成氨是人類科學(xué)技術(shù)的一項(xiàng)重大突破，其反應(yīng)如下：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol思考與討論4、分析催化劑對(duì)速率和產(chǎn)率是否會(huì)發(fā)生影響，以及在實(shí)際生產(chǎn)中是否有必要加入催化劑？使用催化劑，反應(yīng)速率增大，但產(chǎn)率不變。環(huán)節(jié)一從速率和平衡兩個(gè)角度分析合成氨的條件想一想合成氨是人類科學(xué)技術(shù)的一項(xiàng)重大突破，其反應(yīng)如下：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol思考與討論5、綜合考慮上面各方面，在工業(yè)合成氨時(shí)應(yīng)選擇哪些反應(yīng)條件？請(qǐng)根據(jù)你選擇的依據(jù)進(jìn)行介紹。環(huán)節(jié)二結(jié)合工業(yè)實(shí)際，理解合成氨的條件想一想思考與討論6、閱讀“科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)”欄目，分析從理論到實(shí)踐的過程中可能遇到哪些困難。1、如何獲得大量廉價(jià)原料氣體（H2和N2）降低原料成本？2、尋找高效、穩(wěn)定的催化劑。3、開發(fā)適合高溫、高壓下的合成設(shè)備？環(huán)節(jié)二結(jié)合工業(yè)實(shí)際，理解合成氨的條件想一想思考與討論7、分析工業(yè)壓強(qiáng)采用10MPa至30MPa的原因，可結(jié)合圖2-11，分析在相同溫度下平衡時(shí)氨的體積分?jǐn)?shù)與壓強(qiáng)的關(guān)系。壓強(qiáng)越大，對(duì)材料的強(qiáng)度和設(shè)備的制造要求就越高，需要的動(dòng)力也越大，這將會(huì)大大增加生產(chǎn)投資，并可能降低綜合經(jīng)濟(jì)效益。環(huán)節(jié)二結(jié)合工業(yè)實(shí)際，理解合成氨的條件想一想思考與討論8、結(jié)合圖2-12分析在相同壓強(qiáng)下平衡時(shí)氨的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系，分析工業(yè)溫度采用400℃至500℃的原因。溫度降低會(huì)使化學(xué)反應(yīng)速率減小，達(dá)到平衡所需時(shí)間變長，在工業(yè)生產(chǎn)中很不經(jīng)濟(jì)。環(huán)節(jié)二結(jié)合工業(yè)實(shí)際，理解合成氨的條件想一想思考與討論9、閱讀課本，思考催化劑對(duì)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率有沒有影響？在工業(yè)生產(chǎn)中為什么還要加入催化劑？選擇何種催化劑？使用催化劑過程中要注意哪些問題？催化劑對(duì)溫度有什么要求？如何保持催化劑的活性？在高溫高壓下，合成氨的反應(yīng)仍然進(jìn)行得十分緩慢，加入催化劑改變反應(yīng)歷程，降低反應(yīng)的活化能，使反應(yīng)物在較低溫度時(shí)能較快地發(fā)生反應(yīng)。目前普遍使用的是以鐵為主體的多成分催化劑，又稱鐵觸媒。要注意催化劑活性與溫度間的關(guān)系，溫度不能過高也不能過低。還要注意防止催化劑“中毒”想一想環(huán)節(jié)二結(jié)合工業(yè)實(shí)際，理解合成氨的條件小結(jié)：選擇合成氨反應(yīng)的條件時(shí)，不能一味追求轉(zhuǎn)化率，也不能只追求速率，而是要尋找既有高反應(yīng)速率，又有高平衡轉(zhuǎn)化率的反應(yīng)條件。這就要求我們?cè)诶碚摲治龅幕A(chǔ)上，進(jìn)一步考慮實(shí)踐層面，如：設(shè)備、成本、能耗、環(huán)境、操作等方面，權(quán)衡利弊，多條件探索合成氨的最佳條件。環(huán)節(jié)三結(jié)合合成氨的研究歷史，展望發(fā)展前景想一想思考與討論10、結(jié)合“科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)”中提到了中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研制的新型催化劑，查詢資料，了解科