感悟化学省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、感悟化学感悟化学第1页 教育最高目标是为了使人们能够过一个实现自我和负责任生活作准备。科学教育传授科学、数学和技术是教育一部分,这些知识有利于促进学生了解,养成好思维习惯,使他们变成富有同情心人,使他们能够独立思索和面对人生。这些知识也应使他们作好准备同公众一道,全心全意地参加建设和保卫一个开放、公正和生机勃勃社会。面向全体美国人科学第2页科学素养:科学素养:熟悉自然界,尊重自然界统一性;知道科学、数学和技术相互依赖一些主要方法;了解科学一些重大约念和原理;有科学思维能力;认识到科学、数学和技术是人类共同事业,认识它们优点和不足。同时,还应该能够利用科学知识和思维方法处理和人与社会关系。第3页
2、从科技和人双重意义上选择提议从科技和人双重意义上选择提议 实用 社会责任 知识内在价值推荐学习内容 知识和技能,能否大大增加毕业生长久就业前景,是否有利于个人决议。推荐内容能否帮助公民明智地作出相关科学技术社会决议和政治决议推荐内容是否包含科学、数学和技术主要方面,这些方面在人类历史中式如此至关主要、或对我们文化影响如此广泛,以至于不讲授它们,通才教育就不完整。哲学价值 丰富孩子童年时代推荐内容是否有利于人们提升思索诸如生与死、感觉与现实、个人利益与公众利益、必定与怀疑等人类永恒问题能力推荐内容能否使孩子童年愈加充实丰富(对于孩子、这段生活很主要,并将影响其未来生活)第4页教师在教学过程中地位
3、与角色教师是科学界在课堂中代表教师是科学界在课堂中代表教师应具备扎实专业基础教师应具备扎实专业基础教师能够选择适当教学方法教师能够选择适当教学方法教师应不时反思本身教学教师应不时反思本身教学第5页案例1合成氨工业合成氨工业第6页1898年英国物理学家克鲁克斯 “因为人口增加,土地变得狭窄了,长此下去,粮食不足时代就会到来,处理方法是必须找到新氮肥”物理学家警告:物理学家警告:第7页化学家贡献化学家贡献 19奥斯瓦尔德教授用铁丝做催化剂,将NH3分解为氢气和氮气,反过来又使容积6%氮气和氢气合成氨。为此,他向德国巴登苯胺纯碱企业(BASF企业)请求援助资金100万马克。可逆反应可逆反应年轻化学家
4、博施发觉问题第8页 19化学家弗兰克和卡勒把碳化钙用电炉加热到1000以上,使它与空气中氮气反应而制成石灰氮。CaC2+N2+3O2=Ca3N2+6CO3第9页 德国巴登苯胺纯碱企业抢先付给哈伯2500美元预订费,并答应购置以后全部研究结果。19哈伯选择锇或铀作催化剂在550,150250大气压下,得到8.25%氨。第一次取得0.1kg氨。与此同时,能斯特选择铂粉、锰作催化剂,在685,50大气压下,得到0.96%氨。从合成氨反应原理,分析哈伯与能斯从合成氨反应原理,分析哈伯与能斯特试验结果差异原因特试验结果差异原因第10页19哈伯又提出了“循环”新概念:让没有发生化学反应氮气和氢气重新返回到
5、反应器中,把已经反应NH3经过冷凝分离出来,这么周而复始,以提升合成氨取得率,使流程实用化。及时分离出氨,对化学平衡体系会产生及时分离出氨,对化学平衡体系会产生怎样影响?怎样影响?NH3沸点为沸点为-33.5,为何在工业生产过,为何在工业生产过程中,仅用冷却水就可将其液化?程中,仅用冷却水就可将其液化?当年7月2日,哈伯在试验室制成了一座小型合成氨装置模型,这种装置魔术般以每小时0.08kg速率合成着氨。博施亲眼看到了液氨滴落情况。第11页 巴登苯胺纯碱企业马上买下哈伯合成氨专利,并将其全部研究结果接收下来。“不论生产工艺怎样改进,合成氨售价怎样下降,巴登苯胺纯碱企业每售出1吨氨,哈伯分享10
6、马克,其收入永不改变.”19,瑞典科学院考虑到哈伯合成氨已在经济生产中显示出巨大作用,为哈伯颁发了19度诺贝尔化学奖第12页哈伯Fritz Haber第13页工业化进程中材料问题:工业化进程中材料问题:能经受住高温高压反应容器 催化剂双层反应塔双层反应塔氧化铁与少许氧化铝混合物氧化铁与少许氧化铝混合物 博施在后取得诺贝尔化学奖是说:“合成氨整个发展,很大程度上是依靠这个简单处理方法。”铁触媒铁触媒第14页1931年获诺贝尔化学奖博施Carl bosch第15页合成氨工厂外景第16页合成氨条件选择:化学反应速率化学平衡浓度压强温度有利有利,及时分离出NH3有利有利有利不利,兼顾催化剂活性催化剂有
7、利无影响第17页 诺贝尔化学奖得主G.T.西博格在纪念美国化学会成立100周年大会上演讲 “不论过去、现在和可预见未来,再也不能找到任何一门其它工业,比化肥工业更直接关系到国计民生了。不论从经济发展还是人类进步而言,合成氨创造都是本世纪科学领域中最辉煌成就之一。”化学家评价化学家评价第18页1950年 190 50年代粮食单产(kg)每亩施用化肥用量(kg)1970年 340 1351976年 365 155第19页1923年,在100200大气压下,合成甲醇1926年,在100大气压下,合成人造石油1937年,在1400大气压下,高压聚乙烯高压条件下工业生产过程讨论化学反应原理与条件选择之间
8、关系CO+2H2 CH3OH5CO+11H2 C5H12+5H2O第20页案例案例2 纯碱工业制法纯碱工业制法第21页已知:在室温条件下NaHCO3溶解度为9 g/100gH2O,NaHCO3饱和溶液物质量浓度大约为_molL-1。1溶液中c(Na+)=_molL-1.溶液中c(HCO3-)=_molL-1.11第22页思索:思索:要使溶液中析出NaHCO3晶体,该溶液应满足基本条件是:溶液中c(Na+)1molL-1.溶液中c(HCO3-)1molL-1.第23页 标准情况下CO2和NH3在水中溶解度以下表所表示:CO2NH3溶解性(体积比)1.7:1700:1溶液密度(g cm-3)10.
9、88饱和溶液物质量浓度(mol L-1)0.0518第24页思索:思索:假如NH3与CO2在水溶液发生以下反应:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 CO2和NH3应采取怎样方式进行反应,才能使溶液中产生较高浓度HCO3-?注:物质溶解性受其它物质影响物质溶解性受其它物质影响第25页以下是在一定温度下一些物质溶解度。溶解性固体溶解度(/100g H2O)物质NaClNaHCO3NH4HCO3NH4Cl035.76.911.929.710039.1216.4分解75.80时饱和溶液中物质量(100gH2O)0.610.080.150.56第26页思索:思索:在室温条件下,向已被NaCl饱和浓氨
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