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1、第二章第4节化学反应条件的选择工业合成氨（第2课时）【学习目标】1.弄明白合成氨生产的主要流程【学习重点与难点】合成氨生产的主要流程【使用说明与学法指导】1、带着预习案中问题导学中的问题自主设计预习提纲，通读教材65-68页内容，阅读XXX资料XXX页内容，对概念、关键词、XXX等进行梳理，作好必要的标注和笔记。2、认真完成基础知识梳理，在“我的疑惑”处填上自己不懂的知识点，在“我的收获”处填写自己对本课自主学习的知识及方法收获。3、熟记知识梳理中的重点知识。预习案一、问题导学有人认为：增大压强，从化学反应速率和化学平衡两个方面都对合成氨有利，故可以尽可能地增大压强。这种观点正确吗？请予以评价
2、。二、知识梳理1、合成氨工业生产流程 (1)原料气的制取N2：将空气液化、蒸发分离出N2或者将空气中的O2与碳作用生成CO2，除去CO2后得N2。H2：用水和燃料(煤、焦炭、石油、天然气等)在高温下制取。用天然气和水制H2的主要反应为：CH4H2O(g)CO3H2COH2O(g)CO2H2(2)制得的N2、H2需净化、除杂质，再用压缩机压缩至高压。(3)氨的合成：在适宜的条件下，在合成塔中进行。(4)氨的分离：经冷凝使氨液化，将氨分离出来，提高原料的利用率，并将没有完全反应的N2和H2循环送入合成塔，使其被充分利用。2、合成氨的发展前景(1)寻找_温度下合成氨的催化剂。(2)研制出能承受_且廉
3、价的新材料。(3)人工模拟生物固氮。三、预习自测关于工业合成氨的叙述中，错误的是()A在动力、设备、材料允许的情况下，反应尽可能在高压下进行B温度越高越有利于工业合成氨C在工业合成氨中N2、H2的循环利用可提高其利用率，降低成本D及时从反应体系中分离出氨气有利于平衡向正反应方向移动我的疑惑： 我的收获： 探究案一、合作探究探究1、根据碰撞理论，分子在发生反应时必须要进行有效碰撞。那些具有足够高能量，能发生有效碰撞的分子称为活化分子，要使普通分子成为活化分子所需最小能量称为活化能(Ea)。一定温度下气体分子中的活化分子百分数是一定的，而催化剂可以改变活化能的大小。如图表示298.15 K时，N2
4、、H2与NH3的平均能量与合成氨反应的活化能的曲线图，据图回答： (1)若反应中生成2 mol氨，则反应_(填“吸热”或“放热”)_kJ。(2)在图中曲线_(填“a”或“b”)表示加入铁触媒的能量变化曲线，铁触媒能加快反应速率的原理是_。(3)目前合成氨工业广泛采用的反应条件500、20 MPa50 MPa、铁触媒，反应转化率不超过50%，工业上为了进一步提高氨气产率，你认为下列措施最经济可行的是_。A降低反应温度，让反应向着有利于氨气生成的方向进行B升高温度，让更多的分子变成活化分子C寻求能在更低的温度下有很强催化活性的新型催化剂D寻求新型耐高压材料，将压强增大一倍 思路小结： 探究2、科学
5、家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0105 Pa、反应时间3 h)：T/K303313323353NH3生成量/(106 mol)4.85.96.02.0相应的热化学方程式如下：N2(g)3H2O(l)=2NH3(g)O2(g) H765.2 kJmol1回答下列问题：(1)请画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：_。思路小结： 训练案一、课中检测与训练（能在5分钟之内完成）工业合成氨的反应是在500左右进行的，这主要是因为()A500时此反应速率最快B500时NH3的平衡浓度最大C500时N2的转化率最高D500时该反应的催化剂活性最大二、课后巩固促提升 1、反思提升：熟记重点知识，反思学习思路和方法，整理典型题本2、完成作业：课本Px-x页：x题、x题；课时作业Px-x页：x题、x题3、温故知新：阅读课本Px-x页，并完成新发的预习案；探讨随堂优化训练Px-x页2
