人教版高中化学 12《人工固氮技术──合成氨》课件 新人教选修2.ppt

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1、新课标人教版课件系列高中化学选修选修2 22021/8/9 星期一11.2人工固氮技术合成氨2021/8/9 星期一2教学目标教学目标知识与能力知识与能力1.利用所学的化学反应速率和化学平衡理论解释合成氨中的相关问题；2.了解合成氨的主要原理、原料、重要设备、流程和意义。教学重点、难点教学重点、难点：利用所学的化学反应速率和化学平衡理论解释合成氨中的相关问题。探究建议探究建议：参观化工厂或观看有关的影像资料片，考察企业的选址情况，收集产品的生产原理、原料利用率、能耗、投资和成本核算等资料，撰写考察报告。课时划分课时划分：一课时2021/8/9 星期一3 1.在新疆与青海交界处有一山谷，人称魔鬼

2、谷。每当在新疆与青海交界处有一山谷，人称魔鬼谷。每当人畜进入后，经常电闪雷鸣，狂风暴雨，把人畜击毙。然人畜进入后，经常电闪雷鸣，狂风暴雨，把人畜击毙。然而谷内却是牧草茂盛，四季常青。请解释原因。而谷内却是牧草茂盛，四季常青。请解释原因。N2+O2 =2NO放电或高温放电或高温2NO+O2 =2NO2 3NO2+H2O =2HNO3+NO雷雨发庄稼雷雨发庄稼神秘的魔鬼谷2021/8/9 星期一4氮的固定将游离态氮转化为化合态氮的方法叫将游离态氮转化为化合态氮的方法叫氮的固定氮的固定2021/8/9 星期一5人工固氮技术人工固氮技术合成氨合成氨2021/8/9 星期一6N2(g)+3H2(g)2N

3、H3(g)(放热放热)(一一)工业合成氨的反应原理工业合成氨的反应原理加温高压加温高压催化剂催化剂思考思考:根据勒夏特列原理分析讨论合成氨根据勒夏特列原理分析讨论合成氨工业适宜的反应条件工业适宜的反应条件?2021/8/9 星期一7一、合成氨的反应原理一、合成氨的反应原理试试纸纸变变兰兰色色2021/8/9 星期一81）浓度：使用过量的氮气浓度：使用过量的氮气。2）温度：温度：400500；3）高）高压压:10MPa30MPa；4）催化剂催化剂(加快反应速率加快反应速率)：铁：铁(二二)工业合成氨的反应条件工业合成氨的反应条件N2(g)+3H2(g)2NH3(g)高温高压高温高压催化剂催化剂(

4、放热放热)2021/8/9 星期一9(三三)工业合成氨的原料选择工业合成氨的原料选择思考思考:工业合成氨时工业合成氨时N2取自于什么物质取自于什么物质?H2又来又来源于哪里源于哪里?N2主要来源于主要来源于_氢气主要来源于氢气主要来源于_空气空气(从空气中分离出从空气中分离出N2有哪些方法有哪些方法?)水和碳氢化合物水和碳氢化合物C+H2O=CO+H2(试试写出写出C C与水制取与水制取氢氢气的化学方程式气的化学方程式)CH4+H2O=3H2+COCH4+2H2O=4H2+CO2催化剂催化剂2021/8/9 星期一10想一想:制取原料气的过程中常混有制取原料气的过程中常混有的气体杂质有的气体杂

5、质有_CO,CO2和和H2S(如何净化)(四四)工业合成氨的四个生产过程工业合成氨的四个生产过程:四个生产过程四个生产过程:造气造气,净化，合成，分离净化，合成，分离2021/8/9 星期一11(五五)工业合成氨的工业流程工业合成氨的工业流程:2021/8/9 星期一121、用图式表示合成氨的流程：、用图式表示合成氨的流程：原料气原料气的制取的制取净净化化合合成成分分离离液氨液氨(五五)工业合成氨的工业流程工业合成氨的工业流程:2021/8/9 星期一13合成氨的实地照片合成氨的实地照片2021/8/9 星期一14阅读书本页后总结阅读书本页后总结(五五)合成氨工业的发展合成氨工业的发展2021

6、/8/9 星期一15小结：工业合成氨工业合成氨:(1)原理:(2)条件:(3)生产过程:(4)三废处理:2021/8/9 星期一16练习：合成氨所需的合成氨所需的可由煤和水蒸气反应而制得，可由煤和水蒸气反应而制得，其中一步的反应为：其中一步的反应为：（正反应放热），下列措施中，能提高（正反应放热），下列措施中，能提高CO转化率转化率的是（的是（）A增大压强增大压强B降低温度降低温度C增大水蒸气浓度增大水蒸气浓度D加催化剂加催化剂合成氨工业有下列流程：合成氨工业有下列流程：原料气制备；原料气制备；氨氨的合成；的合成；原料气净化和压缩；原料气净化和压缩；氨的分离。其氨的分离。其先后顺序为（先后顺序

7、为（）ABCD2021/8/9 星期一17简单介绍科学家哈伯：简单介绍科学家哈伯：弗里茨弗里茨.哈泊：德国化学家，出生于一个犹太哈泊：德国化学家，出生于一个犹太富商家中。富商家中。19001900年获得博士学位。年获得博士学位。19081908年年7 7月首月首次合成氨气，次合成氨气，19091909年年7 7月建成每小时生产月建成每小时生产9090克氨克氨气的实验装置，气的实验装置，19181918年获得诺贝尔化学奖。年获得诺贝尔化学奖。氨气的合成一方面使氮肥大量的工业化生产，氨气的合成一方面使氮肥大量的工业化生产，提高了粮食的产量。另一方面氨氧化制得硝酸及提高了粮食的产量。另一方面氨氧化制得硝酸及TNTTNT炸药。由于以上原因，德国才能将第一次炸药。由于以上原因，德国才能将第一次 世世界大战延续了几年。界大战延续了几年。哈伯首创了使用化学毒剂的化学战，在第一哈伯首创了使用化学毒剂的化学战，在第一次世界大战中有次世界大战中有130130万人受到化学战的伤害，其万人受到化学战的伤害，其中中9 9万人死亡。万人死亡。2021/8/9 星期一18作业：作业：P P2121 4 4、5 52021/8/9 星期一19谢谢2021/8/9 星期一20