《化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控》教案一、課標(biāo)解讀《化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控》是化學(xué)反應(yīng)原理模塊的主題2：化學(xué)反應(yīng)方向、限度和速率中的2.3化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控。1．內(nèi)容要求2.3化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的綜合調(diào)控在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中的重要作用。指導(dǎo)催化劑可以改變反應(yīng)歷程，對(duì)調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率有重要意義。2．學(xué)業(yè)要求針對(duì)典型案例，能從限度、速率等角度對(duì)化學(xué)反應(yīng)和化工生產(chǎn)條件進(jìn)行綜合分析。二、教材分析化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的綜合調(diào)控在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中具有重要作用。教材以工業(yè)合成氨為例，引導(dǎo)學(xué)生通過對(duì)具體化學(xué)反應(yīng)的分析，從速率、平衡兩個(gè)角度綜合考慮，選擇適宜的生產(chǎn)條件。此過程不僅可以讓學(xué)生體會(huì)化學(xué)理論對(duì)實(shí)際生產(chǎn)的指導(dǎo)作用，還可以幫助學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)生產(chǎn)條件的選擇與科技進(jìn)步及動(dòng)力、材料、設(shè)備等條件的改善密切相關(guān)?；瘜W(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的綜合調(diào)控在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中具有重要作用。工業(yè)合成是人類科學(xué)技術(shù)的一項(xiàng)重大突破。本節(jié)圍繞合成氨這個(gè)調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的成功案例，從速率和平衡兩個(gè)方向展開，引導(dǎo)學(xué)生討論化學(xué)反應(yīng)條件的選擇與優(yōu)化，進(jìn)一步體會(huì)理論的指導(dǎo)意義，加深對(duì)所學(xué)理論的理解。本節(jié)內(nèi)容編排教材順序按照原理分析—聯(lián)系實(shí)際—形成思路—研究概況這一順序編寫三、學(xué)情分析學(xué)生本章已經(jīng)學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)的方向，本節(jié)課即是將之前所學(xué)應(yīng)用到實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中，在真實(shí)情景中提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。基礎(chǔ)較好的同學(xué)會(huì)認(rèn)為比本節(jié)課類似于從復(fù)習(xí)課，基礎(chǔ)較差的同學(xué)則認(rèn)為將平衡和速率放在一起綜合分析時(shí)候難度增加，容易弄混。在教學(xué)中針對(duì)學(xué)生的易錯(cuò)點(diǎn)進(jìn)行突破。四、素養(yǎng)目標(biāo)【教學(xué)目標(biāo)】通過分析“工業(yè)合成氨對(duì)人類生產(chǎn)糧食的重要意義”體會(huì)化學(xué)對(duì)人類文明的偉大貢獻(xiàn)。以工業(yè)合成氨為例，組織學(xué)生開展關(guān)于反應(yīng)條件的選擇與優(yōu)化討論。使學(xué)生形成限度、速率、能耗等多角度綜合調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的基本思路。通過對(duì)合成氨反應(yīng)催化劑的選擇與使用的分析，知道催化劑對(duì)調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率有重要意義，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。通過對(duì)化學(xué)反應(yīng)SO2轉(zhuǎn)化為SO3的分析和調(diào)控，發(fā)展學(xué)生“綠色化學(xué)”的觀念和辯證思維的能力。【評(píng)價(jià)目標(biāo)】結(jié)合具體的過程寫通過對(duì)資料合成氨與人類生產(chǎn)糧食的分析討論，診斷并發(fā)展學(xué)生的學(xué)科和社會(huì)價(jià)值的水平。通過組織學(xué)生分析討論合成氨的反應(yīng)條件，診斷并發(fā)展學(xué)生的思路結(jié)構(gòu)化水平。診斷并發(fā)展學(xué)生的認(rèn)識(shí)物質(zhì)的水平。通過對(duì)合成氨的反應(yīng)歷程及能量變化示意圖的認(rèn)識(shí)與分析，診斷并發(fā)展學(xué)生的通過對(duì)化學(xué)反應(yīng)SO2轉(zhuǎn)化為SO3的分析和調(diào)控，診斷并發(fā)展學(xué)生問題解決能力水平和對(duì)化學(xué)價(jià)值的認(rèn)識(shí)水平。五、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)1.重點(diǎn)：合成氨反應(yīng)中化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的綜合調(diào)控。2.難點(diǎn)：形成多角度調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的思路。七、教學(xué)思路八、教學(xué)過程環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)分析資料，體會(huì)化學(xué)價(jià)值【PPT展示文字，引發(fā)學(xué)習(xí)活動(dòng)】氮短缺事關(guān)人類的存亡，某一天將會(huì)有一位化學(xué)家尋找出一種方法，將成對(duì)的氮原子間三鍵打破，制出一種能為植物吸收……【討論交流】【生】分析合成氨反應(yīng)，綜合調(diào)控反應(yīng)【教師提問】根據(jù)所學(xué)知識(shí)，你會(huì)選擇什么樣的方法來合成氨？【交流討論】【生】【教師陳述】同學(xué)們用所學(xué)知識(shí)，跟隨化學(xué)家哈伯的粗肌對(duì)工業(yè)合成氨反應(yīng)進(jìn)行調(diào)控【交流討論】【展示資料、提出問題】1903年：哈伯發(fā)現(xiàn)在常溫的條件下，氮、氫難以生成氨，在高溫的條件下，氨太易于分解。在1000攝氏度時(shí)，合成氨只占到混合氣體的0.01，根本沒有意義?！編煛可邷囟葘?duì)反應(yīng)有什么影響？【師】如何選擇溫度？【交流討論，得出結(jié)論】【生】【生】溫度不宜過高也不宜過低【展示資料、提出問題】1908年：哈伯成功地設(shè)計(jì)出一套精密的高壓裝置。羅塞格爾和他實(shí)驗(yàn)室的機(jī)械師們一起創(chuàng)造了新的閥門，將哈伯的設(shè)計(jì)變成了現(xiàn)實(shí)。【師】增大壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)有什么影響？【師】如何選擇壓強(qiáng)？【師】壓強(qiáng)越大,對(duì)材料的強(qiáng)度和設(shè)備的制造要求也越高,需要的動(dòng)力也越大,這會(huì)加大生產(chǎn)投資,可能降低綜合經(jīng)濟(jì)效益。【討論交流、得出結(jié)論】【生】【生】壓強(qiáng)越大越好?！旧繅簭?qiáng)不宜過高也不宜過低【生2】提高經(jīng)濟(jì)效益。【講解陳述、提出問題】雖然已經(jīng)控制調(diào)控了溫度，但合成氨反應(yīng)仍存在的明顯問題師反應(yīng)速率較慢,如何加快反應(yīng)速率？【討論交流、得出結(jié)論】【生】【展示資料、引發(fā)思考】“合成氨”里的中國人：2016年中科院大連化學(xué)物理研究所研究團(tuán)隊(duì)研制合成了一種新型催化劑，將合成氨的溫度、壓強(qiáng)分別降到了350℃、1MPa?！編煛繛榱藢ふ腋咝Х€(wěn)定的催化劑，哈伯團(tuán)隊(duì)先后進(jìn)行了20000多次實(shí)驗(yàn)，最終篩選出了含鉛鎂的鐵作為催化劑。催化劑的研究一直在進(jìn)行，在這其中也有我國科學(xué)家的貢獻(xiàn)。【思考交流】【生】學(xué)習(xí)科學(xué)家們堅(jiān)持不懈的科學(xué)精神?！練w納總結(jié)、提出問題】【師】結(jié)合數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，具體要選擇怎樣的溫度和區(qū)間？【思考交流】【理論分析、總結(jié)概括】已知：合成氨的催化劑在500℃左右時(shí)活性最大【師】【交流討論、得出結(jié)論】【生】溫度的選擇區(qū)間約為：400-500℃【理論分析、總結(jié)概括】【師】當(dāng)壓強(qiáng)大于30MPa時(shí)，隨著壓強(qiáng)的增大，平衡時(shí)氨的含量增大不明顯?！窘涣饔懻?、得出結(jié)論】【生】壓強(qiáng)的選擇區(qū)間約為：10-30MPa【理論分析、總結(jié)概括】濃度對(duì)反應(yīng)的影響【交流討論、得出結(jié)論】【生】增大反應(yīng)物濃度、降低生成物濃度、原料氣循環(huán)利用【提出問題、引發(fā)思考】下面請(qǐng)同學(xué)們交流一下，工業(yè)上合成氨的反應(yīng)條件是？【討論交流、得出結(jié)論】工業(yè)合成氨的條件通常是：鐵觸媒、400～500℃、10MPa～30MPa【總結(jié)概括】【討論交流】應(yīng)用所學(xué)理論，解決實(shí)際問題【布置真實(shí)問題解決學(xué)習(xí)活動(dòng)】在硫酸工業(yè)中，通過下列反應(yīng)使SO2氧化為SO3：2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol-1。下表列出了在不同溫度和壓強(qiáng)下，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率?！緦W(xué)生活動(dòng)：解釋說明，討論交流】歸納總結(jié)調(diào)控反應(yīng)的一般思路【總結(jié)】【隨堂練習(xí)】【思考交流討論】【鞏固所學(xué)】九、課堂練習(xí)（典型性、代表性和覆蓋面）《化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控》作業(yè)設(shè)計(jì)單項(xiàng)選擇題=1\*ROMANI1.有平衡體系CO(g)+2H2(g)?CHA.高溫、高壓 B.適宜的溫度、高壓、催化劑

C.低溫、低壓 D.高溫、高壓、催化劑【參考答案】B【質(zhì)量水平】考點(diǎn)細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平化學(xué)反應(yīng)條件的選擇A增加甲醇的產(chǎn)量，應(yīng)改變條件使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，反應(yīng)速率不能太低，且要加快反應(yīng)速率。L2BL2CL2DL22．諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)曾授予致力于研究合成氨與催化劑表面積大小關(guān)系的德國科學(xué)家格哈德?埃特爾，表彰他在固體表面化學(xué)過程研究中作出的貢獻(xiàn)。下列說法中正確的是(????)A.增大催化劑的表面積，能增大氨氣的產(chǎn)率

B.增大催化劑的表面積，能加快合成氨的正反應(yīng)速率、降低逆反應(yīng)速率

C.采用正向催化劑時(shí)，反應(yīng)的活化能降低，使反應(yīng)明顯加快

D.工業(yè)生產(chǎn)中，合成氨采用的壓強(qiáng)越高，溫度越低，越有利于提高經(jīng)濟(jì)效益【參考答案】C【質(zhì)量水平】考點(diǎn)細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平催化劑的性質(zhì)A使用催化劑平衡不移動(dòng)；L2B固體的表面積越大，反應(yīng)速率越大；L2C催化劑能降低反應(yīng)的活化能L2D催溫度低，催化劑的活性低反應(yīng)速率慢。L23．下列有關(guān)合成氨工業(yè)的說法正確的是（）A.N2的量越多，H2的轉(zhuǎn)化率越大，因此，充入的N2越多越有利于NH3的合成

B.恒容條件下充入稀有氣體有利于NH3【參考答案】A【質(zhì)量水平】考點(diǎn)細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平對(duì)工業(yè)合成氨反應(yīng)的調(diào)控A增大一種反應(yīng)物的濃度能提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率L2B恒容條件下充入稀有氣體對(duì)NH_3的合成無影響L2C反應(yīng)自發(fā)的條件L2D反應(yīng)自發(fā)的條件L24．工業(yè)合成氨反應(yīng)中，使用催化劑和施以高壓，下列敘述正確的是(

)A.都能提高反應(yīng)速率，都對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)無影響

B.都對(duì)平衡狀態(tài)有影響，都不影響達(dá)到平衡狀態(tài)所用的時(shí)間

C.都能縮短達(dá)到平衡狀態(tài)所用的時(shí)間，只有加壓對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)有影響

D.催化劑能縮短反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)所用的時(shí)間，而壓強(qiáng)無此作用【參考答案】C【質(zhì)量水平】考點(diǎn)細(xì)化內(nèi)容質(zhì)量水平對(duì)工業(yè)合成氨反應(yīng)的調(diào)控A催化劑和高壓能加快反應(yīng)速率，增大壓強(qiáng)平衡正移，催化劑對(duì)平衡無影響L2B催化劑和高壓能加快反應(yīng)速率，增大壓強(qiáng)平衡正移L2C催化劑和高壓能加快反應(yīng)速率，增大壓強(qiáng)平衡