Урок деловая игра по химии




Скачать 86.56 Kb.
НазваниеУрок деловая игра по химии
Дата04.12.2012
Размер86.56 Kb.
ТипУрок
Урок - деловая игра по химии

Тема: "Производство аммиака"

Цель урока: Обобщить знания учащихся о научных принципах производства аммиака в современной технологии.

Задачи:

образовательные:

• повторить и обобщить знания об основных этапах синтеза аммиака;

• закрепить знания об общих принципах конструирования аппаратов химического производства;

• показать значение науки в прогнозировании оптимальных условий управления технологическими процессами;

• познакомить с достижениями науки и техники;

• получить представления деятельности экологов, технологов, представителей "Огееп Реасе".

развивающие:

• развить умение правильной постановки вопросов;

• организовывать учащихся на самостоятельную работу с различными источниками информации

• развивать связную речь, логическое мышление, умение правильно и последовательно излагать материал;

воспитательные:

•знакомство с охраной окружающего среды и её профилактикой;

• формирование умений доказать гуманистический характер развития химической промышленности

• идейно - политическое воспитание на основе изучения основных достижений в области производства аммиака российских производителей;

•овладение навыками оказания первой помощи при отравлении аммиаком;

Тип урока: закрепления знаний.

Вид урока: деловая игра. (какая)

Методы урока: словесные, наглядные. (частные)

Оборудование: таблицы, рисунки, схемы основных этапов синтеза аммиака.

План урока: 1. Организационный момент.

2. Пресс- конференция: выступления учащихся. (целеполагание)

3. Подведение итогов урока. Выставление оценок (мотивация)

I. Организационный момент.

IX века аммиак получали как побочный продукт при коксовании каменного угля. Каменный уголь содержит от 1 до 2% азота. При сухой перегонке угля почти весь этот азот выделяется в виде аммиака и солей аммония. Отделение аммиака и солей аммония от других газообразных продуктов сухой Учитель: Здравствуйте, ребята! Сегодняшний урок мы решили провести в виде пресс-конференции. Как вам известно, темой нашего занятия является производство аммиака. На прошлом уроке вы познакомились с основными этапами производства этого вещества, а сегодня закрепим наши знания. У каждого из вас есть задание, которое вы получили в прошлый раз. Надеюсь, что все готовы и наш урок будет не только познавательным, но и очень интересным. И так начинаем.

П. Пресс- конференция.

Мэр: Здравствуйте все. Сегодня я собрал здесь вас всех, что бы обсудить вопрос о постройке нового завода, который будет производить аммиак. Вопрос этот очень сложный и я не вправе решать его один, поэтому и собрал вас всех на совет. Позвольте мне представить участников нашей пресс - конференции. Это:

спонсор -...

директор завода….

инженер….

технолог-...

химик - исследователь -...

представители «Gгееп реасе"

главный врач -...

Кроме того, я пригласил журналиста из газеты "Советская Беларусь" - ... который полностью осветит наше решение по данному вопросу в прессе.

Спонсор: Я сам по образованию химик, и финансирую строительство этого завода потому, что прекрасно знаю, что аммиак является исходным сырьём для производства ряда других соединений: азотной кислоты, которая идет на производство удобрений, лекарств, красителей, пластмасс, искусственных волокон, взрывчатых веществ. Большие количества аммиака расходуются на получение мочевины, являющейся прекрасным азотным удобрением, да и сам жидкий аммиак, и его водный раствор - это жидкие удобрения. Я считаю, что строительство завода по производству аммиака важно и необходимо. Хотя бы ещё и потому, что это даст новые рабочие места. Спасибо за внимание!

Директор завода: Производство аммиака является экономически наиболее выгодным способом связывания атмосферного азота. Но технологически это очень сложный процесс. Я бы хотел, что бы наш технолог рассказал всем немного об истории производства аммиака.

Технолог: до конца X перегонки достигается пропусканием коксового газа через воду. Из этой аммиачной или, как её называют, газовой воды аммиак выделяется при нагревании с известью.

Долгое время газовая вода служила единственным источником получения аммиака. Но в начале XX века были разработаны новые промышленные способы получения аммиака, основанные на связывании или, как говорят фиксации атмосферного азота. Были открыты несколько технических способов фиксации азота воздуха.

Первым по времени открытия (1904 г.) является цианамидный способ получения аммиака, основанный на способности азота при высокой температуре взаимодействовать с карбидом кальция СаС2, образуя циамид кальция СаСN2:

СаС2 + N2 = СаСN2 + С.

При действии на СаСN2 водяного пара под давлением около 0,6 М Па он легко разлагается с образованием аммиака и карбоната кальция:

СаСN2 + ЗН20 = СаСОз + 2NH з:


Первый завод для получения цианамида кальция мощностью 4 тыс. т в год был построен в 1906 г. в Италии. В 1921 г. мировое производство цианамида кальция достигло 500 тыс. т в год. Но затем строительство заводов прекратилось, т.к. преобладающее значение получил другой метод промышленного производства аммиака - синтез аммиака из водорода и азота.

На этом я остановлюсь и попрошу продолжить нашего химика - исследователя, который даст вам физико-химическую характеристику этой реакции.

Химик - исследователь: При комнатной температуре азот не взаимодействует с водородом. Но уже давно было известно, что если пропускать через смесь этих газов электрические искры, то образуется некоторое количество аммиака. Подробное изучение этой реакции показало, что реакция между азотом и водородом обратима:

N2+ЗН2 = 2NH3 +92кДж

При высокой температуре, создаваемой электрическими разрядами, равновесие сильно сдвинуто влево - количество получающегося аммиака очень мало. Все попытки увеличить его долгое время кончались неудачей. Только в начале XX века удалось, наконец, найти условия, при которых выход аммиака становится достаточным для проведения процесса в заводском масштабе. Оказалось, что этими условиями являются высокое давление и низкая температура.

Мэр: Хорошо, я вот что хочу спросить у технолога. Скажите пожалуйста, каким способом достигается выполнение данных условий протекания реакции?

Технолог: всё, что говорили мой коллега по поводу условий протекания реакции взаимодействия водорода и азота, верно. Но при низких температурах скорость реакции настолько мала, что потребовалось бы слишком много времени для получения значительных количеств аммиака. Ускорения процесса удалось добиться применением катализаторов.

Журналист: Хорошо, и какие же катализаторы вы будете применять при синтезе аммиака?

Химик - исследователь: Можно я отвечу. Из различных исследованных веществ наилучшими оказалось определённым образом приготовленное железо, содержащее небольшие количества оксидов алюминия, калия, кальция и кремния.

Журналист: а не могли бы вы пояснить для наших читателей, что значит "определённым образом приготовленное железо"?

Химик - исследователь: площадь соприкосновения катализатора с газовой смесью надо увеличить, поэтому применяют губчатое железо.

Мэр: хорошо, давайте теперь поясните суть механизма взаимодействия катализатора с реагентами?

Химик - исследователь: это довольно таки просто. Весь механизм состоит из последовательных стадий диффузии молекул азота и водорода к катализатору, хемосорбции молекул реагентов на поверхности катализатора, химического взаимодействия азота и водорода на зёрнах катализатора с переносом электрона от молекул водорода к молекулам азота и образованием поверхностных неустойчивых комплексов , десорбции образовавшихся молекул аммиака с поверхности катализатора и диффузии молекул аммиака в газовую фазу.

Директор завода: Я думаю, что всем будет интересует узнать, что из себя представляет колонна для синтеза аммиака. Ведь , как мне кажется, еще неизвестны материалы, которые могли бы в течении длительного времени сохранять прочность при высоких температурах и давлениях. Давайте выслушаем нашего конструктора.

Конструктор: Да, действительно, трудности, связанные с материалом были, но их удалось преодолеть. В современных колоннах стенки корпуса, на которые изнутри давит газ, нагреваются незначительно. Это достигается за счёт того, что катализатор засыпают в цилиндрическую коробку, диаметр которой несколько меньше, чем внутренний диаметр корпуса колонны. Т.о., между катализаторной коробкой и корпусом образуется щель. Холодная азотоводородная смесь поступает в колонну через эту щель. Поток газа и предохраняет корпус колонны от чрезвычайного нагревания.

А т.к. реакция начинается при температуре не ниже 400 С, то азотоводородную смесь сперва нужно нагреть. Этот процесс происходит в трубчатом теплообменнике, который помещают в колонну синтеза аммиака. Именно здесь азотоводородная смесь подогревается за счёт покидающей катализатор горячей смеси. Теплоты выделяется столько, что внутри колонны синтеза часто помещают и трубки парового котла. Благодаря этому мы получим одновременно водяной пар и более точно поддерживаем оптимальную температуру.

Журналист: вопрос к инженеру. Скажите, насколько данное производство аммиака автоматизировано?

Инженер: Установка синтеза аммиака - это сложнейшее тяжеловесное оборудование. Система регулируется с пульта управления. Все автоматизировано. На такой мощнейшей установке в цехе в одну смену работает всего 12 человек - благодаря автоматизации контроля и управления.

Представители «Gгееп реасе": ответьте пожалуйста нам вот на какой вопрос. А как вы собираетесь хранить весь синтезированный аммиак?

Инженер: хороший вопрос. Сейчас активно применятся сжижение аммиака, сопровождаемое уменьшением его объема до 600 раз, - весьма экономичный способ хранения и транспортировки. А весь сжиженный газ хранится в изотермических резервуарах (ИР), которые представляют собой цилиндрические (одно и двустенные) вертикальные стальные резервуары с теплоизоляцией. Эта не крупные инженерные сооружения диаметром 15-46 м, высотой 20-35 м и объемом 20000-60000 мЗ (10-30 тыс. тонн жидкого аммиака). ИР являются более эффективными хранилищами сжиженного аммиака.

Представители «Gгееп реасе": Раз уж мы начали обсуждать хранение газа, мы бы хотели затронуть и вопросы, связанные с экологическими аспектами данного производства и с охраной здоровья рабочих. Насколько безопасно данное производство для окружающей среды?

Инженер: Я согласен, у химической промышленности плохая репутация. Любое промышленное предприятие (и химическое, конечно) имеет отходы. Производство без отходов невозможно. Но мы будем использовать метод многократного возвращения отходов опять в производство. Производство аммиака, как и метанола, считается наиболее передовым с точки зрения химической технологии.

Мэр: Что бы успокоить жителей нашего города я хочу обратиться к врачу. Какое влияние на организм человека оказывает аммиак? Каковы предельно допустимые концентрации этого вещества?

Врач: Предельно допустимая концентрация аммиака в рабочем помещении промышленного предприятия - 20 мг/мЗ (0,02 мг/л); поражающая концентрация = 0,21-0,25 мг/л при экспозиции 6 часов, смертельная 7 мг/л при 30 минутной экспозиции (в 35 раз больше чем при хлоре). Аммиак, воздействуя на слизистые оболочки органов дыхания и глаз, вызывает их сильное раздражение, с последующими воспалительно-некротическими изменениями. Развитие этого патологического процесса может быть довольно быстрым и бурным. Но такую дозу можно получить только при аварии на заводе. А просто находясь радом с заводом человек не должен бояться.

Журналист: Ну а если же произойдет выброс, т.е. произойдет отравление аммиаком, какова первая помощь пострадавшим?

Врач: первая медицинская помощь в очаге поражения, осуществляемая в порядке само- и взаимопомощи:

- обильно промыть глаза водой или 2%-ным раствором борной (лимонной) кислоты ;

- надеть противогаз или марлевую повязку смоченную 5%-ным раствором лимонной кислоты;

- при попадании капель на кожу - обильно обмыть водой место загрязнения;

- выйти из очага в направлении перпендикулярном движению ветра.

Директор завода: основные пункты по вопросу строительства завода по производству аммиака рассмотрены. При строительстве мы будем использовать самые новейшие технологии, современное оборудование и уделять большое внимание экологическому аспекту.

Мэр: на этом наша пресс - конференция подошла к концу. Думаю, все остались удовлетворены нашими ответами, особенно наши читатели. Благодарю всех, кто принял участие в пресс -конференции. (проблема подготовки специалистов?)

III. Подведение итогов.


Учитель: Молодцы ребята! Вы очень хорошо подготовились. Теперь я уверена, что вы хорошо усвоили этот материал, и если кто то решит сам построить завод по производству аммиака, он будет компетентен в этом вопросе. Всех благодарю за хорошую подготовку! Урок закончен.


Литература

1. Болбас М.М. Основы промышленной экологии. - М.: Высшая школа , 1993.

2. Глинка Н.Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов. - Л.: Химия, 1986.

З.Пак М.С. Дидактика химии: Учебное пособие для студ. высш. учеб. заведений. - М.: Гуманитар, изд. центр ВЛАДОС, 2004.

4. Соколов Р.С. Химическая технология: Учебное пособие для студ. высш. учеб. заведений: В 2 т. - М.: Гуманитар, изд. центр ВЛАДОС, 2000. - Т.1: Химическое производство в антропогенной деятельности. Основные вопросы химической технологии. Производство неорганических веществ.

5. Ходаков Ю.В., Эпштейн Д.А., Глориозов П.А. Неорганическая химия: Учебник для 9 класса. -М: Просвещение, 1984.

Похожие:

Урок деловая игра по химии iconПравила проведения деловой игры для школьников города Тюмени
Деловая игра «своя игра» (далее – «деловая игра») проводится среди учащихся 9-11 классов школ города Тюмени. Организатор деловой...
Урок деловая игра по химии iconУрок по истории древнего мира в 5 классе тема : Рабство в Древнем Риме. (деловая игра с элементами ретроспективности и маршрута)
Тема: Рабство в Древнем Риме. (деловая игра с элементами ретроспективности и маршрута)
Урок деловая игра по химии iconУрок- деловая игра. Как «работает»
Оборудование: Толковый словарь Ожегова, произведения А. С. Пушкина, карточки, тесты
Урок деловая игра по химии icon«Введение. Биология – наука о жизни»
Лекция, семинар, практическая работа, экскурсия, конференция, деловая игра, консультация, комбинир урок (изучение нового материала,...
Урок деловая игра по химии iconДеловая игра «Менеджер» или
Каждая команда делится на две части. Игра проводится для каждой «половинки» по 4 станциям. На первой станции ведущий объясняет игровую...
Урок деловая игра по химии iconУрок деловая игра «Слет специалистов»
Демонстрации: взаимодействие г-образной трубки с движущейся водой в ней, движение воздушного шарика при выходе воздуха из него, таблицы...
Урок деловая игра по химии iconУрок технологии Тема: «Предприниматель и фирма» (деловая игра)
Дать обучающимся знания о понятиях форма предпринимательской деятельности, торговый знак, учредительные документы по теме "Основы...
Урок деловая игра по химии icon«Различные способы решения тригонометрических уравнений» (урок деловая игра) на республиканском семинаре учителей математики, организованном Институтом развития образования Республики Татарстан по теме: «Личностно-ориентированное обучение на уроках математики» (2005г.)
Образовательное учреждение: моу «Средняя общеобразовательная татарско-русская школа №23 с углубленным изучением отдельных предметов»...
Урок деловая игра по химии iconУрок презентация по химии в 8 классе на тему
Урок «Предмет химии. Вещества» это первый урок в Ведении, изучается в 8 классе. Учебник: Химия. 8 класс. Учебник для общеобразовательных...
Урок деловая игра по химии iconК уроку химии
К уроку по химии учебники по химии, специализированные сайты, органическая химия, неорганическая химия, разбор тем и примеров решения...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница