文章编号:1005-6629(2010)10-0041-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B 化工生产的本质是元素化合物的应用、转化,集中体现了化学科学的知识、观念、方法及价值取向。新教材中几乎所有的元素化合物内容都涉及了有关工业生产,多处出现以实际生产为基础的工业流程图,凸显出化学是真实的、实用的科学以及化学对生产、生活、生态、生命及可持续发展具有重要意义。高考试题中出现大量以工业生产为背景的综合分析题,正是“课程内容与学生生活和现实社会实际之间保持密切联系,使实践和生活成为科学课程内容基本来源”[1]这一新课程理念的体现。融合化工生产实际进行元素化合物知识综合复习,一方面可以引导学生从科学层面理解物质间的转化关系、理解物质结构性质应用及其内在联系,完成“是什么?为什么?”的问题探究过程;另一方面还可以引导学生从技术角度分析设备安排的原理、提高效率的途径等,完成“做什么?怎么做?”的问题解决过程,着力培养学生在真实情景下从化学科学的视角分析解决实际问题,是提高元素化合物复习质量的有效途径。本文以“氨”的综合复习为例加以说明。
1 教学过程
1.1从反应原理探究氨的工业合成
1.1.1物质转化与合成氨反应
[展示背景素材]如果没有合成氨(加上合成尿素和第一、二、三代新农药技术), 世界粮食产量至少减半,60亿人中至少15亿人将被饿死,因此,国外传媒把Haber-Bosch的合成氨技术评为20世纪最重要的发明。[了解并感受合成氨对人类生存的意义]
提问:用化学方程式表示获取氨的途径,其中用于工业生产的是什么?为什么?[理解实验室反应与工业生产的区别]
交流:①NH4Cl与碱石灰共热: NH4Cl+NaOH
NH3↑+NaCl+H2O;
②浓氨水分解(CaO或NaOH条件下):NH3・H2O
NH3↑+ H2O
③氮气与氢气化合:N2+3H22NH3
用于工业生产的是反应③,因为自然界不存在大量的铵盐或氨水。[学生]
问题:①以空气为原料,用两种方法获取氮气(交流:略)
②工业上常用天然气、水为原料制备氢气,写出有关的反应方程式。
交流:CH4+H2OCO+3H2
CO+H2OCO2+H2[学生]
1.1.2反应原理与合成氨条件
[提供信息]合成氨反应特点: 298 K时,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.2 kJ・mol-1△S=-198.2 J・K-1・mol-1
提问:①合成氨在298 K时,能否自发进行?
② 综合反应速率与化学平衡的因素,工业合成氨选择的生产条件为:温度:700 K,压强:20～50 MPa,催化剂:活性铁。试说明理由。[从反应原理审视反应方向、反应条件]
交流:①△H-T△S 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文