Sáng kiến kinh nghiệm trong dạy học: Phương pháp giảng dạy về sản xuất hoá học trong chương trình phổ thông

phÇn më ®Çu Chóng ta ®ang b­íc vµo kû nguyªn míi, kû nguyªn CNH, H§H ®Êt n­íc, kû nguyªn cña c«ng nghÖ th«ng tin, do ®ã yªu cÇu c¸ch m¹ng ®ßi hái ngµnh GD-§T ph¶i kh«ng ngõng n©ng cao chÊt l­îng chÊt l­îng gi¸o dôc toµn diÖn. Gi¶ng d¹y bé m«n Ho¸ häc ph¶i gãp phÇn quan träng vµo viÖc thùc hiÖn yªu cÇu cña c¸ch m¹ng ®Æt ra. Ho¸ häc lµ mét bé m«n khoa häc thùc nghiÖm, g¾n liÒn víi thùc tÕ s¶n xuÊt, v× vËy muèn n©ng cao chÊt l­îng gi¶ng d¹y bé m«n Ho¸ häc trong nhµ tr­êng phæ th«ng th× kh«ng thÓ kh«ng c¶i tiÕn ph­¬ng ph¸p gi¶ng d¹y vÒ s¶n xuÊt ho¸ häc, sao cho c¸c kiÕn thøc ho¸ häc ®Òu ph¶i g¾n víi thùc tiÔn, gi¶ng d¹y ho¸ häc ph¶i g¾n víi thùc tÕ ®êi sèng vµ s¶n xuÊt, ph¶i tu©n theo nguyªn lý gi¸o dôc "Häc ®i ®«i víi hµnh, gi¸o dôc kÕt hîp víi lao ®éng s¶n xuÊt, lý luËn g¾n liÒn víi thùc tiÔn", tõ ®ã gióp häc sinh dÔ hiÓu, dÔ nhí, nhí l©u vµ høng thó häc tËp. Häc kiÕn thøc c¬ b¶n g¾n víi thùc tÕ s¶n xuÊt gióp häc sinh n¾m ch¾c c¬ së lý thuyÕt vµ tù tin h¬n khi b­íc vµo cuéc sèng. Thùc tÕ gi¶ng d¹y bé m«n ho¸ häc trong nhµ tr­êng phæ th«ng hiÖn nay ®ang xem nhÑ viÖc gi¶ng d¹y vÒ s¶n xuÊt ho¸ häc, mét phÇn v× ®iÒu kiÖn c¬ së vËt chÊt cña nhµ tr­êng cßn nhiÒu h¹n chÕ, ch­a ®¸p øng ®­îc yªu cÇu vÒ gi¶ng d¹y phÇn s¶n xuÊt ho¸ häc, mét phÇn cßn do tÝnh tr× trÖ, ng¹i khã cña gi¸o viªn khi ®ông ch¹m ®Õn vÊn ®Ò thùc tÕ s¶n xuÊt g¾n víi kiÕn thøc ho¸ häc, do ®ã häc sinh thiÕu kiÕn thøc thùc tÕ, khi ra tr­êng b­íc vµo cuéc sèng hoÆc vµo c¸c ngµnh khoa häc t¹o ra c¬ së vËt chÊt vËt liÖu míi cho x· héi ®Òu kh«ng tr¸nh khái sù lóng tóng bì ngì. V× vËy t«i chän ®Ò tµi nµy víi hy väng gióp gi¸o viªn hiÓu râ ý nghÜa, vÞ trÝ, ph­¬ng ph¸p d¹y vÒ s¶n xuÊt ho¸ häc trong sù nghiÖp CNH, H§H ®Êt n­íc. tõ ®ã gãp phÇn gi¸o dôc h­íng nghiÖp mét c¸ch ®óng ®½n, tÝch cùc, khoa häc cho häc sinh. §Ò tµi gåm ba phÇn. PhÇn më ®Çu. PhÇn néi dung. -ý nghÜa vµ vÞ trÝ c¸c bµi gi¶ng vÒ s¶n xuÊt ho¸ häc trong ch­¬ng tr×nh Ho¸ häc phæ th«ng -Nh÷ng yªu cÇu c¬ b¶n vµ ph­¬ng ph¸p gi¶ng d¹y bµi s¶n xuÊt ho¸ häc -Bµi so¹n: S¶n xuÊt AMONIAC PhÇn kÕt luËn PhÇn Néi dung Gi¶ng d¹y vÒ s¶n xuÊt ho¸ häc trong ch­¬ng tr×nh phæ th«ng A. ý nghÜa vµ vÞ trÝ c¸c bµi gi¶ng vÒ s¶n xuÊt ho¸ Häc trong ch­¬ng tr×nh ho¸ häc phæ th«ng I. ý nghÜa vÒ bµi d¹y vÒ s¶n xuÊt ho¸ häc. 1. KiÕn thøc vÒ s¶n xuÊt ho¸ häc lµ mét trong nh÷ng néi dung kiÕn thøc c¬ b¶n quan träng cña gi¸o tr×nh ho¸ häc phæ th«ng, nh»m trang bÞ cho häc sinh nh÷ng kiÕn thøc kÜ thuËt tæng hîp cña ngµnh s¶n xuÊt ho¸ häc nãi riªng vµ ngµnh c«ng nghiÖp nãi chung. C¸c kiÕn thøc kü thuËt tæng hîp gióp häc sinh cã nh÷ng hiÓu biÕt c¬ b¶n vÒ nguyªn liÖu s¶n phÈm, hiÖu suÊt, quy tr×nh c«ng nghÖ, nguyªn t¾c kü thuËt trong s¶n xuÊt, nghÒ nghiÖp cña c«ng nh©n. C¸c kiÕn thøc nµy mang tÝnh h­íng nghiÖp, gióp häc sinh cã nh÷ng hiÓu biÕt c¬ b¶n ®Ó tiÕp tôc häc trong c¸c tr­êng d¹y nghÒ, c«ng nh©n kü thuËt, ®¹i häc khoa häc sau nµy. 2. Th«ng qua néi dung bµi s¶n xuÊt gióp cho häc sinh nhËn thøc ®­îc vai trß cña ho¸ häc trong nÒn kinh tÕ quèc d©n: ngµnh khoa häc t¹o ra nh÷ng c¬ së vËt chÊt, vËt liÖu míi cho x· héi. 3. Th«ng qua néi dung bµi s¶n xuÊt ho¸ häc gióp häc sinh cñng cè, më réng c¸c kiÕn thøc vÒ ph¶n øng ho¸ häc, lý thuyÕt vÒ ph¶n øng ho¸ häc vµ hiÓu ®­îc c¬ së khoa häc cña c¸c biÖn ph¸p kü thuËt ®­îc ¸p dông trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt c¸c chÊt cô thÓ. 4. Th«ng qua bµi s¶n xuÊt gióp gi¸o viªn thùc hiÖn nhiÖm vô gi¸o dôc g¾n liÒn víi thùc tiÔn cuéc sèng lao ®éng s¶n xuÊt, lµm râ mèi quan hÖ qua l¹i gi÷a khoa häc ho¸ häc vµ øng dông thµnh tùu cña nã vµo s¶n xuÊt. Khoa häc ho¸ häc ®· nghiªn cøu pháng theo tù nhiªn, ®iÒu chÕ ®­îc nhiÒu chÊt mµ tù nhiªn kh«ng cã hoÆc c¸c chÊt gièng tù nhiªn nh­ng cã tÝnh chÊt h¬n h¼n: kim c­¬ng nh©n t¹o, len d¹, t¬ tæng hîp vÒ Xenlul«z¬. II. VÞ trÝ cña c¸c bµi vÒ s¶n xuÊt ho¸ häc: C¸c bµi s¶n xuÊt ho¸ häc ®­îc ph©n bè ®Òu trong ch­¬ng tr×nh theo s¸t víi qu¸ tr×nh nghiªn cøu vÒ nguyªn tè ho¸ häc vµ c¸c chÊt. - Víi c¸c chÊt ®­îc nghiªn cøu ®Òu cã giíi thiÖu vÒ ph­¬ng ph¸p ®iÒu chÕ trong phßng thÝ nghiÖm, trong c«ng nghiÖp, víi møc ®é s¬ l­îc vÒ mÆt nguyªn t¾c, chÊt dïng lµm nguyªn liÖu, ph­¬ng tr×nh ph¶n øng ®iÒu chÕ. + Víi c¸c chÊt quan träng cã øng dông réng r·i trong thùc tÕ, qu¸ tr×nh s¶n xuÊt chóng thÓ hiÖn râ nÐt ®Æc thï cña nÒn s¶n xuÊt ho¸ häc ®­îc nghiªn cøu tØ mØ ®Çy ®ñ h¬n, t¸ch riªng thµnh mét bµi d¹y. VÝ dô: S¶n xuÊt H2SO4, NH3, HNO3, NaOH… + Víi c¸c bµi s¶n xuÊt ®­îc lùa chän. Khi tr×nh bµy cÇn chó ý ®Õn néi dung cã thÓ cñng cè, hoµn thiÖn c¸c c¬ së lý thuyÕt vÒ ph¶n øng ho¸ häc, c¸c biÖn ph¸p kÜ thuËt, nguyªn t¾c khoa häc ®­îc ¸p dông trong s¶n xuÊt; trong c«ng nghiÖp ho¸ häc. B. Nh÷ng yªu cÇu c¬ b¶n vµ ph­¬ng ph¸p gi¶ng d¹y bµi s¶n xuÊt ho¸ häc: I. Nh÷ng yªu cÇu c¬ b¶n cña bµi d¹y vÒ s¶n xuÊt ho¸ häc: 1. Trong bµi gi¶ng vÒ s¶n xuÊt ho¸ häc cÇn cã sù liªn hÖ gi÷a kiÕn thøc vÒ tÝnh chÊt c¸c chÊt cÇn s¶n suÊt víi c¸c kiÕn thøc vÒ kü thuËt häc ho¸ häc ®Ó gióp häc sinh hiÓu ®­îc ý nghÜa cña c¸c biÖn ph¸p kü thuËt ®­îc ¸p dông trong ngµnh s¶n xuÊt ®ã. - Tõ tÝnh chÊt c¸c chÊt, mèi liªn hÖ gi÷a c¸c chÊt, häc sinh sÏ hiÓu ®­îc c¬ së ph©n chia c¸c giai ®o¹n cña quy tr×nh s¶n xuÊt c¸c chÊt tõ nguyªn liÖu ban ®Çu, cÊu t¹o thiÕt bÞ thùc hiÖn ®óng tõng giai ®o¹n cô thÓ. VÝ dô: - Tõ tÝnh chÊt cña l­u huúnh vµ hîp chÊt cña nã gióp cho viÖc x©y dùng quy tr×nh s¶n xuÊt axit Sunfuric, c¸c giai ®o¹n s¶n xuÊt. - Tõ tÝnh chÊt cña Natri cã thÓ tan trong thuû ph©n t¹o hçn gièng lµ c¬ së cho qu¸ tr×nh ®iÒu chÕ Clo trong c«ng nghiÖp b»ng ph­¬ng ph¸p ®iÖn ph©n dung dÞch NaCl víi 1 ®iÖn cùc thuû ph©n ë ®¸y thïng. 2. Trong bµi gi¶ng cÇn sö dông c¸c ph­¬ng tiÖn trùc quan nh­ s¬ ®å tranh vÏ, b¶n trong … ®Ó m« t¶, lµm râ nguyªn t¾c chung cña nÒn s¶n xuÊt ho¸ häc, c¸c biÖn ph¸p kü thuËt ®­îc thùc hiÖn ®Ó lµm t¨ng tèc ®é, hiÖu suÊt cña c¸c ph¶n øng ho¸ häc trong c¸c giai ®o¹n cña qu¸ tr×nh s¶n xuÊt cô thÓ. C¸c néi dung vÒ biÖn ph¸p kÜ thuËt ®­îc ¸p dông trong s¶n xuÊt ho¸ häc cã liªn quan ®Õn lý thuyÕt vÒ ph¶n øng ho¸ häc cÇn ®­îc chó ý, ph©n tÝch lµm râ c¬ së khoa häc cña nã. C¸c biÖn ph¸p kÜ thuËt cÇn chó ý lµ: a- T¨ng nång ®é cña c¸c chÊt t¸c dông ®Ó lµm t¨ng tèc ®é ph¶n øng. Trong s¶n xuÊt ho¸ häc th­êng ¸p dông c¸c biÖn ph¸p: - LÊy d­ mét chÊt trong c¸c chÊt tham gia ph¶n øng. ChÊt lÊy d­ cã gi¸ trÞ kinh tÕ thÊp h¬n, th«ng dông, dÔ kiÕm h¬n. VÝ dô: - S¶n xuÊt H2SO4 lÊy d­ kh«ng khÝ ®Ó nung - S¶n xuÊt HNO3 quÆng Prit vµ oxi ho¸ NH3 ®­îc hoµn toµn. - Khi bá t¹p chÊt lÉn trong quÆng, lµm giµu nguyªn liÖu tr­íc khi tiÕn hµnh c¸c ph¶n øng ho¸ häc. - Víi c¸c chÊt khÝ tham gia vµo ph¶n øng th× ®­îc nÐn vµo thiÕt bÞ víi ¸p suÊt cao. b- Dïng nhiÖt ®é thÝch hîp: Th­êng th­êng khi nhiÖt ®é t¨ng th× tèc ®é ph¶n øng t¨ng, nh­ng trong s¶n xuÊt ho¸ häc cÇn xem xÐt ®Õn ®Æc ®iÓm ph¶n øng, tÝnh chÊt cña s¶n phÈm t¹o ra. NÕu s¶n phÈm ph¶n øng kh«ng bÒn, ®Ô bÞ nhiÖt ph©n tÝch th× cÇn chó ý ®Õn viÖc lùa chän nhiÖt ®é thÝch hîp ®Ó cã hiÖu suÊt ph¶n øng lµ cao nhÊt. c- Sö dông chÊt xóc t¸c: chÊt xóc t¸c rÊt quan träng trong s¶n xuÊt ho¸ häc. V× cã chÊt xóc t¸c lµm cho ph¶n øng ho¸ häc x¶y ra ®­îc hoÆc cã chÊt xóc t¸c cßn lµm cho ph¶n øng x¶y ra nhanh h¬n, thùc hiÖn ®­îc ë mét nhiÖt ®é nhÊt ®Þnh. - Gi¸o viªn tù lÊy vÝ dô minh ho¹. d- T¨ng diÖn tiÕp xóc gi÷a c¸c chÊt t¸c dông. T¨ng diÖn tiÕp xóc gi÷a c¸c chÊt t¸c dông lµm t¨ng va ch¹m gi÷a c¸c ph©n tö trong mét ®¬n vÞ thêi gian, tèc ®én ph¶n øng t¨ng. C¸c biÖn ph¸p ¸p dông: + NghiÒn nhá nguyªn liÖu. + Lµm t¨ng qu·ng ®­êng ®i, t¨ng tiÕp xóc c¸c chÊt trong thiÕt bÞ, xÕp c¸c chÊt r¾n thµnh nhiÒu líp cho chÊt khÝ, láng ®i qua c¸c líp. + C¸c chÊt ph¶n øng: r¾n-khÝ, khÝ-láng ®i ng­îc chiÒu nhau. e- TËn dông nhiÖt: thu l¹i nhiÖt cña s¶n phÈm, chÊt th¶i ®Ó sÊy nãng nguyªn liÖu tr­íc khi ®­a vµo s¶n xuÊt, ®un nãng n­íc ch¹y ®éng c¬ h¬i n­íc, s­ëi trong mïa l¹nh... - TËn dông nguyªn liÖu thõa, s¶n phÈm phô, x©y dùng quy tr×nh s¶n xuÊt kÝn... S¶n phÈm d­ thõa cña ngµnh s¶n xuÊt nµy dïng lµm nguyªn liÖu cho ngµnh s¶n xuÊt kh¸c. §©y lµ c¬ së ®Ó x©y dùng hku c«ng nghiÖp liªn hîp. - Nh­ vËy trong bµi gi¶ng cÇn ph©n tÝch lµm râ c¸c nguyªn t¾c khoa häc kÜ thuËt nµy. 3. KÕt hîp viÖc truyÒn thô kiÕn thøc vÒ c¸c biÖn ph¸p kÜ thuËt trong s¶n xuÊt víi viÖc gi¸o dôc ý thøc b¶o vÖ m«i tr­êng thiªn nhiªn cho häc sinh. 4. KÕt hîp víi bµi gi¶ng gi¸o viªn cÇn lùa chän hÖ thèng c©u hái, bµi tËp ho¸ häc mang néi dung s¶n xuÊt ho¸ häc trªn c¬ së sè liÖu s¸t víi thùc tÕ nh­: - TÝnh hiÖu suÊt ph¶n øng. - T¸ch tinh chÕ c¸c chÊt th¶i cã trong c¸c ngµnh s¶n xuÊt cô thÓ. - X©y dùng quy tr×nh ®iÒu chÕ c¸c chÊt tõ nguyªn liÖu ban ®Çu. 5. KÕt hîp bµi gi¶ng víi c¸c ho¹t ®éng ngo¹i kho¸. Tham quan s¶n xuÊt, thi t×m hiÓu vÒ mét ngµnh s¶n xuÊt ho¸ häc, s­u tÇm s¶n phÈm ®­îc ®iÒu chÕ tõ mét nguån nguyªn liÖu… II. Ph­¬ng ph¸p gi¶ng d¹y: 1. VÒ mÆt ph­¬ng ph¸p cÇn chó ý: + Trong bµi gi¶ng cÇn ph¶i sö dông ph­¬ng tiÖn trùc quan kÕt hîp víi ph­¬ng ph¸p ®µm tho¹i, tr×nh bµy nªu vÊn ®Ò. - Gi¸o viªn ®iÒu khiÓn giê häc b»ng hÖ thèng c©u hái, tËn dông mäi néi dung cña bµi gi¶ng ®Ó truyÒn thô, cñng cè hoµn thiÖn kiÕn thøc cã liªn quan cho häc sinh. + Sö dông ph­¬ng tiÖn trùc quan mét c¸ch hîp lý kÕt hîp víi ph­¬ng ph¸p tr×nh bµy nªu vÊn ®Ò hoÆc ®µm tho¹i ®Ó ph¸t huy tèi ®a kh¶ n¨ng t­ duy trÝ tuÖ cña häc sinh theo c¸c khÝa c¹nh: - Ph¸t huy kh¶ n¨ng dù ®o¸n, x©y dùng quy tr×nh s¶n xuÊt tõ c¸c nguyªn liÖu ban ®Çu trªn c¬ së c¸c quy luËt cña c¸c qu¸ tr×nh hãa häc. - Nªu c¸c nhËn xÐt, sù ph©n tÝch ®¸nh gi¸ c¸c quy tr×nh s¶n xuÊt, chÕ biÕn chÊt th¶i, t¸ch tinh chÕ s¶n phÈm… 2. CÊu tróc bµi gi¶ng: C¸c bµi gi¶ng s¶n xuÊt ho¸ häc th­êng cã cÊu tróc: + Giíi thiÖu vÒ gi¸ trÞ s¶n phÈm, vai trß cña c¸c chÊt cÇn s¶n xuÊt ®èi víi thùc tiÔn. + Giíi thiÖu thµnh phÇn – tÝnh chÊt cña nguyªn liÖu. + Ph©n tÝch ®Æc ®iÓm, b¶n chÊt nh÷ng qu¸ tr×nh ho¸ häc ®­îc sö dông trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt: d¹ng ph¶n øng ho¸ häc, ®iÒu kiÖn tiÕn hµnh, c¸c biÖn ph¸p lµm t¨ng tèc ®é ph¶n øng, hiÖu suÊt ph¶n øng ho¸ häc. + Ph©n chia c¸c giai ®o¹n chñ yÕu cña qu¸ tr×nh s¶n xuÊt ho¸ häc: cÇn chØ râ nh÷ng nguyªn t¾c khoa häc ®­îc thùc hiÖn trong tõng giai ®o¹n s¶n xuÊt. + Tr×nh bµy cÊu t¹o vËn chuyÓn cña c¸c thiÕt bÞ theo ®óng s¬ ®å kÜ thuËt cã ph©n tÝch sù vËn dông c¸c nguyªn t¾c khoa häc chung vµo ngµnh s¶n xuÊt ho¸ häc cô thÓ. + Nªu c¸c dÉn chøng vÒ thµnh tùu khoa häc kü thuËt trong nÒn s¶n xuÊt ho¸ häc trong n­íc vÌ thÕ giíi. Thùc hµnh: Gi¸o viªn giíi thiÖu 1 gi¸o ¸n cô thÓ ®Ó lµm râ ph­¬ng ph¸p vµ cÊu tróc bµi. C. Bµi so¹n: S¶n xuÊt Amoniac 1. Môc ®Ých yªu cÇu: - N¾m v÷ng nguyªn t¾c cña ph­¬ng ph¸p ®iÒu chÕ NH3 trong c«ng nghiÖp. - N¾m ®­îc c¸c kiÕn thøc kÜ thuËt ®­îc vËn dông trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt NH3 nh­: nguyªn liÖu s¶n xuÊt, ®Æc ®iÓm ph¶n øng tæng hîp, biÖn ph¸p kÜ thuËt: t0, P, xt ë c¸c giai ®o¹n s¶n xuÊt, chu tr×nh s¶n xuÊt, thiÕt bÞ... 2. ChuÈn bÞ cña gi¸o viªn: - S¬ ®å thiÕt bÞ tæng hîp NH3. - T­ liÖu s¶n xuÊt NH3 ë ViÖt Nam. 3. KiÓm tra miÖng: 1. TÝnh chÊt cña muèi amoni? ViÕt ph­¬ng tr×nh ph¶n øng. 2. ViÕt c¸c ph­¬ng tr×nh ph¶n øng cã thÓ ®iÒu chÕ NH3? Gi¶i: - N2 + 3H2 = 2NH3 - NH4Cl + NaOH
NH3( + H2O + NaCl - Ca3N2 + 6H2O = 2NH3( + 3Ca(OH)2 3. Bµi míi: Qua c¸c ph¶n øng ®iÒu chÕ NH3 ë trªn cã thÓ dïng ph¶n øng ho¸ häc nµo ®Ó s¶n xuÊt NH3 trong c«ng nghiÖp? V× sao? Ta sÏ t×m hiÓu trong bµi häc. §äc s¸ch gi¸o khoa vµ cho biÕt: V× sao cÇn s¶n xuÊt NH3? S¶n xuÊt amoniac I.TÇm quan träng cña Amoniac: - Lµ ho¸ chÊt cã nhiÒu øng dông ®Æc biÖt trong n«ng nghiÖp: - S¶n xuÊt ph©n bãn: Ph©n ®¹m ure. - §iÒu chÕ muèi amoni. - §iÒu chÕ HNO3 vµ ho¸ chÊt kh¸c. II. Nguyªn liÖu s¶n xuÊt NH3. Trong c«ng nghiÖp ®· lùa chän ph¶n øng nµo ®Ó tæng hîp NH3? V× sao? (N2, H2 ®­îc lÊy tõ nguån cã s½n trong tù nhiªn, gi¸ thµnh h¹) - S¶n xuÊt N2 tõ nguån nguyªn liÖu nµo? b»ng c¸ch nµo? - §iÒu chÕ H2 tõ nguyªn liÖu nµo? - Thµnh phÇn cña khÝ lß cèc? - C¸ch t¸ch C6H6, NH3 ra khái khÝ lß cèc? Cho kh«ng khÝ, n­íc qua than nung ®á cã ph¶n øng g× x¶y ra? C¸ch lo¹i CO khái hçn hîp N2, H2, CO Nguyªn t¾c s¶n xuÊt NH3: Tæng hîp tõ ®¬n chÊt: N2 + 3H2 2NH3, (H =-92KJ 2.Nguyªn liÖu: KhÝ N2 vµ H2 ®­îc lÊy tõ c¸c nguån: kh«ng khÝ vµ lß cèc. + KhÝ N2: Ch­ng cÊt ph©n ®o¹n kh«ng khÝ láng ®­îc N2. KhÝ H2: a) Tõ khÝ lß cèc KhÝ lß cèc 60%H2, 25% cßn l¹i CO, CO2, NH3, N2, C2H4, benzen b) Tõ kh«ng khÝ, h¬i n­íc vµ than. Cho kh«ng khÝ, h¬i n­íc qua than nung ®á C + O2 = CO2 CO2 + C ( 2CO C + H2O ( H2 + CO N2 kh«ng ph¶n øng, hçn hîp khÝ: N2, H2, CO. Lo¹i CO cßn l¹i hçn hîp N2,H2 … Fe2O3 CO + H2O ( CO2+H2, (H =-4KJ * Cho CO,H2 qua n­íc ë ¸p suÊt cao (25atm) ®Ó ®­îc H2 tinh khiÕt. c) §iÒu chÕ H2 tõ khÝ thiªn nhiªn: CH4 + H2O
,Ni CO + 3H2 III. Nghiªn cøu mÆt lý thuyÕt cña ph¶n øng tæng hîp NH3. Ph¶n øng tæng hîp NH3 cã ®Æc ®iÓm g×? ThÕ nµo lµ ph¶n øng thuËn nghÞch? Khi nµo cã tr¹ng th¸i c©n b»ng? Muèn t¹o nhiÒu NH3 ph¶i t¸c ®éng b»ng c¸c yÕu tè nµo? T¨ng p cã lîi cho ph¶n øng thuËn kh«ng? V× sao? 1- §Æc ®iÓm ph¶n øng tæng hîp NH3: N2 + 3H2 2NH3 + Q - Ph¶n øng thuËn nghÞch, to¶ nhiÖt. - c¸c chÊt ph¶n øng vµ s¶n phÈm ®Òu lµ chÊt khÝ. 2- §iÒu kiÖn thùc hiÖn ®Ó t¹o nhiÒu s¶n phÈm: NhiÖt ®é: - Ph¶n øng to¶ nhiÖt: muèn t¹o nhiÒu NH3 ph¶i h¹ nhiÖt ®é. - NhiÖt ®é qu¸ thÊp ( tèc ®é ph¶n øng chËm. Kh¾c phôc trong c«ng nghiÖp: nhiÖt ®é võa ph¶i: 450 – 5000C - Dïng xóc t¸c Fe (Al2O3; K2O) ®Ó t¨ng tèc ®é ph¶n øng thuËn. ¸p suÊt: + Ph¶n øng gi÷a c¸c chÊt khÝ, cã sù gi¶m c¸c phÇn tö nªn tèc ®é ph¶n øng thuËn t¨ng khi p t¨ng. - Thùc tÕ dïng: p = 300-400 ¸t (nÐn khÝ). IV. Thùc hiÖn trong c«ng nghiÖp Quy tr×nh s¶n xuÊt: Hçn hîp Hçn hîp Th¸p NH3 NH3 láng N2 lo¹i bá 1VN2 NÐn tæng t0 H2 lµm NH3 láng H2 t¹p chÊt 3VH2 p=200at hîp xóc t¸c N2 l¹nh N2 H2 d­ Dïng s¬ ®å s¶n xuÊt tr×nh bµy v× sao ph¶i lµm s¹ch H2, N2? (kh«ng s¹ch sÏ lµm háng chÊt xóc t¸c). V× sao chØ cÇn ®èt nãng hçn hîp lóc ®Çu khi qu¸ tr×nh ph¶n øng x¶y ra kh«ng cÇn bæ sung thªm nhiÖt? T¸ch NH3 khái hçn hîp víi N2, H2 b»ng c¸ch nµo? V× sao trong s¶n xuÊt NH3 cÇn thùc hiÖn sù tuÇn hoµn, chu tr×nh kÝn? Cñng cè:2- Thùc hiÖn trong c«ng nghiÖp: 2 giai ®o¹n chÝnh a)- Läc s¹ch t¹p chÊt cña nguyªn liÖu: H2, N2. - Trén hçn hîp khÝ N2,H2 theo tØ lÖ 1:3 vÒ thÓ tÝch. - NÐn ë p=200-300 at vµo th¸p tæng hîp. - Th¸p tæng hîp: c¸c dµn ®ùng xóc t¸c – cho hçn hîp khÝ qua xóc t¸cFe + Al2O3 + K2O - t0 = 450 – 5500C khÝ nÐn tõ trªn xuèng. NhiÖt ph¶n øng: sÊy nãng hçn hîp khÝ vµo th¸p tæng hîp NH3. - Hçn hîp ph¶n øng: N2, H2, NH3 ®­îc lµm l¹nh t¸ch NH3 ë d¹ng láng. - N2,H2 sÊy nãng nÐn vµo th¸p tæng hîp. V× tØ lÖ NH3 trong hçn hîp s¶n phÈm 20-25% thùc hiÖn chu tr×nh kÝn th× c¸c khÝ lÊy vµo coi nh­ chuyÓn ho¸ hoµn toµn. + S¶n xuÊt NH3 ë nhµ m¸y ph©n ®¹m B¾c Giang. - Sù tæng hîp NH3 ®­îc thùc hiÖn trong nh÷ng ®iÒu kiÖn vÒ nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt nµo? V× sao l¹i cÇn chÊt xóc t¸c? - Nªu c¸c biÖn ph¸p kü thuËt ®· sö dông ®Ó chuyÓn ho¸ gÇn hÕt N2,H2 thµnh NH3. phÇn kÕt luËn Trong ph¹m vi ®Ò tµi nµy, t«i ®· thÓ hiÖn ®­îc ®Çy ®ñ môc ®Ých, yªu cÇu ®· ®Æt ra ®ã lµ: Nªu bËt ®­îc ý nghÜa, môc ®Ých, ph­¬ng ph¸p gi¶ng d¹y vÒ s¶n xuÊt ho¸ häc trong ch­¬ng tr×nh ho¸ häc THPT, tõ ®ã gióp gi¸o viªn chñ ®éng ®æi míi ph­¬ng ph¸p gi¶ng d¹y t¹o høng thó häc tËp , tÝch cùc t­ duy s¸ng t¹o, t×m hiÓu nh÷ng ®iÒu míi l¹, trong qu¸ tr×nh tiÕp thu bµi gi¶ng cho häc sinh, gióp c¸c em cã kiÕn thøc thùc tÕ vµ ®Æc biÖt lµ ®èi víi nh÷ng häc sinh cã xu h­íng vÒ khoa häc tù nhiªn, th× ®©y lµ nh÷ng bµi häc bæ Ých ®Çu tiªn vÒ cong nghÖ s¶n xuÊt ho¸ häc nãi riªng vµ c«ng nghÖ s¶n xuÊt hiÖn ®¹i nèi chung trong sù nghiÖp CNH, HDDH ®Êt n­íc. §Ò tµi nµy ®· ®­îc ¸p dông vµ ®· mang l¹i hiÖu qu¶ tèt ®Ñp trong c¶ ®éi ngò gi¸o viªn vµ häc sinh THPT, ®ã lµ: -§· båi d­ìng thµnh c«ng cho ®éi ngò gi¸o viªn cèt c¸n THPT trong ®ît héi th¶o vÒ ®æi míi ph­¬ng ph¸p gi¶ng d¹y bé m«n Ho¸ häc do Së GD-§T u¶ng B×nh tæ chøc. -Toµn thÓ gi¸o viªn tæ Ho¸ tr­êng THPT Chuyªn Qu¶ng B×nh ®· th­êng xuyªn ¸p dông ph­¬ng ph¸p nµy trong viÖc gi¶ng d¹y bµi häc thùc hµnh, bµi d¹y vÒ s¶n xuÊt ho¸ häc vµ båi d­ìng häc sinh giái cÊp tØnh cÊp quèc gia. -Häc sinh høng thó, say mª tiÕp thu bµi gi¶ng tõ ®ã ®¹t nhiÒu thµnh tÝch cao trong qu¸ tr×nh häc tËp vµ rÌn luyÖn Tuy nhiªn v× thêi gian cã h¹n, kinh nghiÖm cßn h¹n chÕ ®o ®ã ®Ò tµi ch¾c ch¾n cßn nhiÒu thiÕu sãt. KÝnh mong c¸c ®ång chÝ vµ c¸c b¹n bÌ ®ång nghiÖp gióp ®ì dÓ ®Ò tµi ®­îc øng dông cã hiÖu qu¶ h¬n. Môc lôc Trang PhÇn më ®Çu 1 PhÇn néi dung 2 ý nghÜa vµ vÞ trÝ c¸c bµi gi¶ng vÒ s¶n xuÊt ho¸ häc trong ch­¬ng tr×nh ho¸ häc phæ th«ng 2 Nh÷ng yªu cÇu c¬ b¶n vµ ph­¬ng ph¸p gi¶ng d¹y bµi s¶n xuÊt 3 ho¸ häc Bµi so¹n: S¶n xuÊt AMONIAC 7 PhÇn kÕt luËn 11 tµi liÖu tham kh¶o - S¸ch gi¸o khoa Ho¸ häc líp 10-11-12 Nhµ xuÊt b¶n Bé GD-§T - S¸ch bµi tËp Ho¸ häc líp 10-11-12 Nhµ xuÊt b¶n Bé GD-§T - Ph­¬ng ph¸p gi¶ng d¹y Ho¸ häc tr­êng §HSP Hµ Néi I - Chuyªn ®Ò c¬ b¶n Ho¸ häc líp 10-11-12- Lª Thanh Xu©n-Nhµ xuÊt b¶n GD - S¸ch gi¸o khoa chuyªn Ho¸ 10-11-12 - Nhµ xuÊt b¶n GD. - Ph­¬ng ph¸p gi¶ng d¹y Ho¸ häc-Vô THPT Bé GD-§T