高中人教版化学选修2课件：第1单元 课题2 人工固氮技术──合成氨 17页

1.2《 人工固氮技术─合成氨 》 教学目标 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 ：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 ：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 ：一课时 1. 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。然而谷内却是牧草茂盛，四季常青。请解释原因。 N 2 + O 2 = = == 2NO 放电或高温 2NO + O 2 = 2NO 2 3NO 2 + H 2 O = 2HNO 3 + NO 雷雨发庄稼 神秘的魔鬼谷 氮的固定 将游离态氮转化为化合态氮的方法叫 氮的固定 ． 人工固氮技术 — 合成氨 N 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH 3   (g) ( 放热 ) ( 一 ) 工业合成氨的反应原理 加温高压 催化剂 思考 : 根据勒夏特列原理分析讨论合成氨 工业适宜的反应条件 ? 一、合成氨的反应原理 试纸变兰色 1 ） 浓度：使用过量的氮气 。 2 ） 温度： 400 ～ 500℃ ； 3 ）高 压 :10MPa~30MPa ； 4 ） 催化剂 ( 加快反应速率 ) ：铁 ( 二 ) 工业合成氨的反应条件 N 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH 3   (g) 高温高压 催化剂 ( 放热 ) ( 三 ) 工业合成氨的原料选择 思考 : 工业合成氨时 N 2 取自于什么物质 ?H 2 又来源于哪里 ? N 2 主要来源于 ____ 氢气主要来源于 ____ 空气 ( 从空气中分离出 N2 有哪些方法 ?) 水和碳氢化合物 C+H 2 O===CO+H 2 ( 试写出 C 与水制取氢气的化学方程式 ) CH 4 +H 2 O===3H 2 +CO CH 4 +2H 2 O===4H 2 +CO 2 催化剂 催化剂 想一想 : 制取原料气的过程中常混有的气体杂质有 __________ CO,CO 2 和 H 2 S ( 如何净化 ) ( 四 ) 工业合成氨的四个生产过程 : 四个生产过程 : 造气 , 　净化，合成，分离 ( 五 ) 工业合成氨的工业流程 : 1 、用图式表示合成氨的流程： 原料气的制取 净化 合成 分离 液氨 ( 五 ) 工业合成氨的工业流程 : 合成氨的实地照片 阅读书本Ｐ１４～Ｐ１５页后总结． ( 五 ) 合成氨工业的发展 小结： 工业合成氨 : (1) 原理 : (2) 条件 : (3) 生产过程 : (4) 三废处理 : 练习： １．合成氨所需的 可由煤和水蒸气反应而制得，其中一步的反应为： 　　　　　　　　　　　　（正反应放热），下列措施中，能提高 CO 转化率的是（    　　） A ．增大压强                　 B ．降低温度 C ．增大水蒸气浓度          D ．加催化剂 ２．合成氨工业有下列流程：①原料气制备；②氨的合成；③原料气净化和压缩；④氨的分离。其先后顺序为（    ） 　 A ．①②③④     　 B ．①③②④      　 C ．④③②①     　 D ．②③④① Ｃ Ｂ 简单介绍科学家哈伯： 弗里茨 . 哈泊：德国化学家，出生于一个犹太富商家中。 1900 年获得博士学位。 1908 年 7 月首次合成氨气， 1909 年 7 月建成每小时生产 90 克氨气的实验装置， 1918 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，提高了粮食的产量。另一方面氨氧化制得硝酸及 TNT 炸药。由于以上原因，德国才能将第一次 世界大战延续了几年。 哈伯首创了使用化学毒剂的化学战，在第一次世界大战中有 130 万人受到化学战的伤害，其中 9 万人死亡。