高中化学第2章化学反应的方向限度与速率24化学反应条件的优化工业合成氨学案鲁科版选修4

化学反应条件的优化一一工业合成氨

学习目标：

1. 了解如何应用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； 3. 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控制在工业生产中的重要作 用。 学习重难点：

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。 自主学习 【知识梳理】

影响化学反应速率和化学平衡的重要因素：

化学反应速率温度高温 温度越高，反应速率越大 催化剂使用 化学平衡低温 升高温度，平衡向吸热方向移动 无影响 温度 气体压强 压强越大，反应速率越大增大浓度反应 物的浓度 增大压强，平衡向气态物质系数减小的 方向移动增大浓度 催化剂对平衡移动无影响 催化剂 受温度影响较正催化剂加快反应速率； 大 浓度 反应物浓度越大，反应速率越大 增大反应物浓度，平衡正向移动 【学习探究】

探究点一 合成氨反应的限度、速率

-SH —— A = - 92.2 kJ ? mol(g)。已知298 K时：△； (g)1 ?合成氨反应是一个可逆反应： N(g) + 3H2NH

221 -,-

= - 198.2 J ? mol ? K。请根据正反应的焓变和熵变分析 298 K下合成氨反应能否自

发进行？

—THTSSH1

—J ? mol A = - 92.2 A kJ ? mol -? KA【答案】 假设X ( — 198.2和△不随温度变化， 由-T 下 合成氨反应能自发进行。能自发，得 识分析什么条件有利于氨的合成？

<0298 KV465.2 K。故000 J?kJ ?利用化学平衡移动的知 2【答案】合成氨反应的特点有①可逆反应；②常温下的自发

3体积比为N应是放热反应。降低温度、增大 H1平衡混合物中氨的含量最高。 3 ?利用条件

22

的反应；③正反应气态物质系数减小；④正反时： 压强有利于化学平衡向生成氨的方向移动，且、 对反应速率的影响分析。

(1)利用升高温度、增大压强、增大反应物浓度、使用催化剂来提高合

1.5

成氨反应的速率。 ________________________________ -ckcvc)(2)实验研究表明，在特定条件下， 合成氨反应的速率与反应中各物质浓度的关系为= 的1.5次 ----- 方成正比，与氨气浓度的 有、无催化剂对合成氨反应速率影响的对比

(N(H) (NH)，根据关系式分析：

221

3

1

① 各物质的浓度对反应速率的影响是合成氨反应的速率与氮气浓度的 1次方成正比，与氢气浓度

(3)

1次方成反比。 _______________

2. __________________

② 可以采取增大 N、H浓度，将氨及时从混合气中分离岀去的措施来提高反应速率。

-i

kEk（无）/ ）

a

条件（/kJ ? mol催335无催化剂 \ 167

有催化剂3.4 X 10说明了使用催化剂可以使合成氨反应的速率提高上万亿倍。 ［归纳总结］

使NH生产得快和使NH生产得多的条件

条件速率分析平衡分析 高压高压压强 ］

活学活用［）（1 ?能使合成氨反应进行程度增大的方法是 B.降低压强?升高温度A

?使用催化剂?及时分离岀氨气

DCD

2A ?尽可能延长反应时间

2

【答案】）（N 转化率的措施是 ?合成氨反应中，可以提高 入过量的?通入过量的CH ?升高温度 DC【答案】

2

NB ?通

合成氨的适宜条件探究点二 工业合成氨对各种外界条件选择的理由 1 ?压强：高压理由：合 成氨反应是正反应气态物质系数减小的气体反应， 移动，对设备的要求越高、 - ?温度：2 2

理由：（1）因为正反应方向是放热的反应，所以降低温度有利于平衡正向移动。 是温度越低，反应速率越小，达到平衡所需要的时间越长，因此温度也不宜太低

_________ ⑵ 但

增大压强既可以增大反应速率， 又能使平衡正

------------------------- 因所需要的动力越大， N和H压缩但是压强越大， 所以理论上压强 越大越好。向

22-

___________________________________ 此选择压强应符合实际科学技术。 700K

（3）催化剂要在一定温度下催化活性最大。 __________

22

3 ?浓度：N和H的物质的量之比为 1 : 2.8的投料比，氨及时从混合气中分离岀去 反应物的浓度可以增大反应速率， 析，在氮气和氢气的物质的量比为

减小生成物的浓度可以使平衡正向移动。

理由：增大

从化学平衡的角度分

N的浓度，

1 : 3时，平衡转化率最大，但是实验测得适当提高

即2 ______ 和H的物质的量之比为 1 : 2.8时，更能促进氨的合成。实际生产中的处理方法： 及时将气态氨冷却液化分 持一定的浓度。

4 ?催化剂：使用铁触媒作催化剂

理由：经济效益和社会效益要求化学反应速率要快，原料的利用率要高，单位时间的产量要高 实际生产中选用铁

2 _____________________________________________________

离岀去；及时将氮气和氢气循环利用，使其保

为主体的多成分催化剂 ［归纳总结］ 合成氨的适宜条件 外部条件 压强 温度 催化剂 浓度

（铁触媒），它在700_K时活性最高。 _

工业合成氨的适宜条件 根据反应器可使用的钢材质量及综合指标来选择压强 适宜温度，700 K左右 使用铁触媒作催化剂 N和H的物质的量比为1 : 2.8的投料比，氨及时从混合气中分离岀去 22 ］

［活学活用H ■ v N3.合成氨的反应为（g） + 0,在合成氨工业生产中应采取的适宜条件是 3H（g）2NH △）

322

（（g）

A ?低温、高压、催化剂 B ?高温、高压 C ?尽可能的高温、高压 ?适宜的温度、高压、催

化剂DD 【答案】）

（的日产量，下列变化过程不能使平衡向右移动的是?在合成氨工业中，为增加 高温③采用700 K?5X 102 X 10④采用Pa的压强②使用催化剂 BA.①④?①③ C ?②③D ?②④B【答案】

【学习小结】 3

4NH左右的

773

分离岀来NH①不断将

【自我检测】）（1 ?可以判断化学平衡发生移动的是 改变

D ?反应转化率的改变 C增大压强 D

B ?加入催化剂 A?正、逆反应速率的

【答案】zxy气体的AB（g）2 ?一定量的混合气体，在密闭容器中发生如下反应：

1

C（g）A（g） +，达

到平衡后测得 一 -mol ? L0.2测得A的浓度为0.5 mol ? L,当恒温下将密闭容器的容积扩大 到2倍再达到平衡后，浓度为

，则下列叙述不正确的是 （

1-

）

zyx ?平衡向正反应方向移动. + A

3 ?在恒容密闭容器

【答案】倍，2达到平衡后，将平衡体系中的各物质的浓度都增加到原来的 中，进行合成氨反应，）则产生的结果是（ ?平衡向逆反应方向移动 生移动CA

【答案】，若反应前后条件不变，则反

BA ?平衡向正反应方向移动

?氨的质量分数减小 D ?平衡不发

4 ?在一定条件下，合成氨反应达到平衡后，混合气体中

氨的体积分数为 25%）应后缩小的体积与原反应物体积的比值为 1/2 ? 1/5 B ? 1/3 D ? 1/4 C ? AA

【答案】一:可知：反应过程中缩小的体积等于生成的氨的体积，若 由

（

（g）3H2NH（g）N【解析】

合成氨的反应（g） + VxVx气体的总体积为，N体积的转化，则生成氨的体积为设反应前气体的 总体积为2,

322

达到平衡后有XX122X =- 2。据题意知：X 100%= 25%解得： ________________________ _______ VxV5

2

-2时分别建立平衡，673 K5.在容积相同的四个容器中，按下列要求充入各气体，并加入适当 的催化剂，在 。H的转化率由大到小的顺序是 _______________________________ 四种情况下20.5 mol ++ + 1 mol N4 mol H ④ 1 mol N4 mol H ③+ 2 mol N 3 mol H +① 1 mol N ②3 mol H 辺皿 NH【答案】②〉①'③〉④ 4

【解析】②是在①中增加 N,故H的转化率增大，即②〉①；③是在①中增加 减小，即

2222

s

H,故H的转化率 H的转化率变小，有③

①〉③；而④是在③基础上增加氨，平衡向逆反应方向移动，

2

2

'④。由此可知H的转化率由大到小的顺序为②〉① '③〉④。

5

20* 019学年度第一学期生物教研组工作计划

指导思想以新一轮课程改革为抓手，更新教育理念，积极推进教学改

革。努力实现教学创新，改革教学和学习方式，提高课堂教学效益，促进学校的内涵性发展。同时，以新课程理念为指 导，在全面实施新课程过程中，加大教研、教改力度，深化教学方法和学习方式的研究。正确处理改革与发展、创新与 质量的关系，积极探索符合新课程理念的生物教学自如化教学方法和自主化

学习方式。主 要工作一、教研组建设 方

面：、深入学习课改理论，积极实施课改 实践。以七年级新教材为“切入点”，强 化理论学习和教学实践。、充分发 挥教研 组的作用，把先进理念学习和教学实践有机的结合起来，做到以学促研，以研促教，真正实现教学质量的全面 提升。强化教学过程管理，转变学生的学习方式，提高课堂效益，规范教学

常规管理，抓好“五关”。（）备课关。

要求教龄五年以下的教师备详案，提倡其他教师备 详案。要求教师的教案能体现课改理念。（）上课关。（）作业关。 首先要控制学生 作业的量，本着切实减轻学生负担的精神，要在作业批改上狠下工夫。 一个公正、公平的评价环境。（）质量关。

、加强教研组凝聚力， 培养组内老师的团结合作精神，做好新教师带教工作。二、常规教学方面：加强教研组建设。 兴教研之风，树教研氛围。特别要把起始年级新教材的教研活动作为工作的重点。

、教研组要加强集体备课共同分析教材研究教法探讨疑难问题由备课组长牵头每周集体备课一次，定时间定内容，对下 一阶段教学做到有的放矢，把握重点突破难

点、教研组活动要有计划、有措施、有内容，在实效上下工夫，要认真落

（）考试 关。以确保给学生

实好组内的公 开课教学。、积极开展听评课活动，每位教师听课不少于20节，青年教师不少于 节，兴“听课，评课” 之风，大力提倡组内，校内听随堂课。、进一步制作、

完善教研组主页，加强与兄弟学校的交流。我们将继续本着团

结一致，勤沟通，勤研究，重探索，重实效的原则，在总结上一学年经验教训的前提下，出色地完成各项任务。校 内 公开课活动计划表日期周次星期节次开课

人员拟开课内容10月127四 王志忠生物圈10月137五 赵夕珍动物的行

学生物教研组xx- 的工作计划生物教研组工

为12月114五赵夕珍生态系统的调节12月2818四朱光祥动物的生殖镇江新区大港中 20X下学期生物教研组工作计划范文 20X年秋季生物教研组工作计划化学生物教研组 作计划下学期生物教研组工作计划年下学期生物教 研组计划中学生物教研组工作计划第一学期生物教

研组工作计划20X年化学生物教研组计划20X年化学生物教 研组工作计划

语教研组工作计划一.指导 思想：

20XX-019学年度第二学期高中英语教研组工作计划 XX-XX学年度第二学期高中英

本学期，我组将进一步确立以人为本的教育教学理论，把课程改革作为教学研究的中心工作，深入学习和研究新课程标 准，积极、稳妥地实施和推进中学英语课程改革。以新课程理念指导教研工

作，加强课程改革，紧紧地围绕新课程实

施过程出现的问题，寻求解决问题的方法和途径。加强课题研究，积极支持和开展校本研究，提高教研质量，提升教师 的研究水平和研究能力。加强教学常规建设和师资队伍建设，进一步提升我校英语教师的英语教研、教学水平和教学质 量，为我校争创“三星”级高中而发挥我组的力量。二

.主要工作及活动：. 加强理论学习，推进新课程改革。组

织本组教师学习〈〈普通高中英语课程标准》及课标解度，积极实践高中英语牛津教材，组织全组教师进一步学习、熟悉 新教材的体系和特点，探索新教 材的教学模式，组织好新教材的研究课活动，为全组教师提供交流、学习的平台和机

会。． 加强课堂教学常规，提高课堂教学效率。强化落实教学常规和“礼嘉中学课堂教学十 项要求”。做好集体备课 和二备以及反思工作。在认真钻研教材的基础上，抓好上课、课后作业、辅导、评价等环节，从而有效地提高课堂教学 效率。加强教学方法、手段和策略的研究，引导教师改进教学方法的同时，引导学生改进学习方法和学习策略。 ．加强 课题研究 ，提升教科研研究水平；加强师资队伍建设，提升教师的教学能力。组织教师有效开展本组 的和全校的课 题研究工作做到有计划、有研究、有活动、有总结，并在此基础上撰写教育教学论文，并向报刊杂志和年会投稿。制订 好本组本学期的校公开课、示范课、汇报课计划，并 组织好听课、评课等工作。三．具体 安排：二月份：制订好教 研组工作计划、课 题组工作计划和本学期公开课名单。三 月份：、组织理论学习。、高一英语教学 研讨活动。、组 织好高三第一次模 考、阅卷、评卷和总结等工作。四月份： 、组织好高三英语口语测试。 、高三英 语复习研讨会。 五月份：、组织好高三 第二次模考、阅卷、评卷和总结等工作。 、协助开展好我 校的区级公开课。六 月份：、组织 好高考的复习迎考工作。 、 收集课题活动材料。 2019 学年春季学期小学语文组教研计划思想一 、指导育。标，全根 本，点，以核心，基础教育课程改革为以研究课堂教学为重促进教师队伍建设为以提高教学质量为目面实施素质教彻实 施习贯彻坚 持以《基础教育课程改革纲要》为指导，认真学课程改革精神，以贯。习动机养，调语文素动启发学生的 内在学动，培提高。和小学小学语和“会化，定的评课规范化，系统期举行主题教学沙龙诊式行动研究” ，促进新教师 的成长，加快我镇文教师队伍成长速度语文教育质量的全面结合区里的活动安排，开展各项有意义的学生活养提高学生 的使教师 本学期教研组重点加强对教师评课的指导，目标 二、工作素养。观念，习语文以课改 、为中心，组织教 师学课程标准，转变教学深入课堂教学研究，激发学生主动探究意识，培生语文，努力神和实践能力提高学养学生创新 精素质。的业务，以老”活动带新，不断提高教师用，重带头人研究小设，让“语文组” ，充分发挥学科、骨干教师的 示范作视团队合作智慧、力量。开展“师徒结对文教师 、进一步加强语队伍建动。能够结师说课沙龙，提高教能力， 和评课能力，合主题教研活动，对展教例赏析活典型课例进行互动研讨，开课沙龙组织教

、师开展切实有效的说、评

课务。教师的素质服为提高课堂效率服务，提高真实实是走场交流教重点课集体备，每周、 加强教研组集体备课以段 为单位组织一次课， 分析教材，赏析文，进行文本细读，学心得。让备课不再，形式主义，而是真发展。 提高学语文的、 过关展形式定的语 、根据上学期制文常规活动计划，开多样的学习竞赛活动活动，激发学生学习兴趣，在自主活动中 生的综合实践能力，促进个性和谐指标。 ，确保完成各项教学找得失、检测加强学习质量调查工作，及时分析，寻、 施具体措工作及 三、主要”。一）骨干教师示范、当好“领头羊把关， （ 水平。熟、有教研活动更成效，切实提高我校语文老师的专业教研活的探讨低段（课文教”这个索实效、力量，重视团 队合作智慧。教研组将围绕“探性语文课堂教学模式主题，深入开展精读学有效性研讨活动。 1-2 年级）则继续进行识 字教学的有效性。分层、有序地开展动，使范作用学科带 、本学期，语文研究小组成员继续充分发挥头人、骨干教师 的示。，不断提高教务素质师的业动，以、 开展“师徒结对”活老带新成绩。学习，取经、争取出 （二）年轻教师。 风格教师形而使新成个人的教学地进行据个人频或者以通过仿课的内容可观看名师的关盘、视教学实录等途径，根教学 需要，有选择性局部模仿，从研讨课期上—促成新、 为了提高教学质量，教师迅速成长，年教龄新教师每一学堂模仿 课和一堂校内。上模 1 范文作计划高二历 2019 年史第二学期教学工一、指导 思想高二的历史教学任务是要使学生在历史知识、历史学科能 力和思想品德 、情感、态度、价值观各方面得到全面培养锻炼和发展，为高三年级的文科历史教学打下良好的基础， 为高校输送有学习潜能和发展前途的合格高中毕业生打下良好基础。高考的文科综合能力测试更加强调考生对文科各学 科整体知识的把握、 综合分析问题的思维能力、 为解决问题而迁移知识运用知识的能力。 教师在教学中要体现多学科 、 多层次、多角度分析解决问题的通识教育理念。教师要认真学习和研究教材转变教学观念，紧跟高考形势的发展，研究 考试的变化，力争使高二的教学向高三教学的要求靠拢。按照《教学大纲》和《考试说明》的要求，认真完成高二阶段 的单科复习工作。坚持学科教学为主，落实基础知识要到位，适当兼顾史地政 三个学科的综合要求，培养提高学生学 科内综合的能力。 从学生的实际出发， 落实基础， 提高学科思维能力和辩证唯物主义、 历史唯物主义的理论水平。 二 、 教学依据和教材使用根据国家对人才培养的需要和普通高校对考生文化素质的要求， 参照《历史教学大纲》 和 xx 年《考 试说明》进行教学。使用人 教社版高中《世界近现代史》下册（选修）为教材。以人教社新版《世界近现代史教学参 考书》下册为教参。教学中要注意教学大纲和《考试说明》的具体要求，针对性要强。根据新形势下的考试要求，教学 中应重视对知识系统和线索的梳理，重视知识间的横向，加深对历史知识理解和运用。三 、教学内容《世界近 现代 史》下册提供了自一战后至上个世纪九十年代的历史发展史实，教师可以根据自己学校和学生的情况自行调整，灵活安