13-1 化学与工农业生产课件 苏教版课件

1．常见化肥的种类、用途和使用注意事项
实例 氮 肥 尿素[CO(NH2)2]、 碳酸氢铵 (NH4HCO3)、硝 酸铵(NH4NO3)等 [Ca(H2PO4)2]、 普通过磷酸钙 [Ca(H2PO4)2· H2O和CaSO4]、 钙镁磷肥 [Ca3(PO4)2和 Mg3(PO4)2]等 作用 氮是合成蛋白质、核 酸、叶绿素的重要元 素，可使植物枝繁叶 茂 使用注意事项
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3．生产中应用的平衡原理 (1)沉淀溶解平衡原理 向海水中加入沉淀剂Ca(OH)2，由于c(OH－ )增大， Mg(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2，则最大程度地将Mg2＋ 转化为Mg(OH)2沉淀。
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考情分析
1.以煤、石油和天然气为生 产原料的工业生产流程、设 备、原理的考查，如2012年 山东卷31题。 2．以海水为资源的工业生产 流程，如2011年北京卷26题。 3．水处理的常用方法，如 2011年安徽卷28题，2011年 山东卷31题，2010年新课标 全国卷37题。 4．精细化工生产中的化学原 理的考查，如2012年新课标 全国卷36题。
促进作物生长， KCl、K2SO4、 增强抗病虫害和 KNO3 抗倒伏能力 KNO3、 (NH4)2HPO4、 NH4H2PO4
K2SO4、(NH4)2SO4 协同作用，使作 的大量长期施用会 物生长营养均衡， 造成土壤板结、土 提高效能 质酸化
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2.农药——农作物的保护神
NH3· H2O＋H2S===NH4HS＋H2O Fe2O3 CO ＋H CO ＋ H O===== 2 2 2 b．CO转化为CO2：
c．用K 2CO3溶液吸收CO2：K2CO3＋H2O＋ CO2===2KHCO3 d．用醋酸、铜和氨配制的溶液精制处理
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1．原料：铝土矿 (主要成分为Al2O3)。 2．提纯： Al2O3
Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
，
NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3 ， △ Al O ＋3H O 2Al(OH)3===== 2 3 2 。
3．电解：加入冰晶石降低Al2O3的熔点。 950℃～970℃ 4Al＋3O ↑ 2Al O ============= 2 化学方程式： 2 3 通电、Na3AlF6
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(3)合成
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3．催化剂在化工生产中的作用
①改变化学反应速率 (1)催化剂的作用 ②使化学反应更有针对性和选择性
①要选择适宜的活性温度 (2)使用催化剂应注意的事项 ②要避免因某些杂质致使 催化剂中毒
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七、水的净化与污水处理 1．水的净化 (1)基本流程
常用的混凝剂有： 明矾、Al2(SO4)3、FeSO4、聚合铝等 。 常用的消毒剂有：
漂白粉、液氯、ClO2、高铁酸盐等 。
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(2)明矾净水原理
－ 3＋ KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO2 、 Al ＋3H2O===Al(OH)3 4
CO＋H2
高温 CO ＋H CO＋ H2O ===== 2 2 催化剂 高温 CO＋3H CH4＋H2O===== 2 催化剂 高温 CO2＋4H2 CH4＋ 2H2O===== 催化剂
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(2)净化 ①原料气中的主要杂质：H2S、CO、CO2、O2等 ②危害：某些杂质会导致催化剂中毒 ③净化方法 a．用稀氨水吸收H2S：
－ ＋
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三、硫酸工业 1．生产流程和原理
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2．化学原理在硫酸生产中的应用 (1)增大反应速率的措施 ① 升高温度
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；② 使用催化剂 ；③ 在沸腾炉中燃料
燃烧时，把原料粉碎，增大与空气的接触面积
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Байду номын сангаас
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(2)农药对土壤和环境造成的不良影响 ①对农产品造成污染，危及食品安全； ②对环境造成严重污染，危及人类身体健康和生命安 全； ③破坏生物链，影响生态平衡。
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二、氯碱工业 离子交换膜法电解食盐水 1．设备 离子交换膜电解槽。离子交换膜只允许 阳离子 通过。 2．原理 通电 2NaCl＋ 2H2O===== 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 。
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(对应学生用书P241)
1．反应原理 N2＋3H2 高温、高压 2NH3(放热反应) 催化剂
2．基本生产过程 (1)造气
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② H2
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主要来源于水和碳氢化合物的反应，相关反应如下： 高温 C＋ H2O=====
内使用热交换器，使反应后的气体预热作为接触室的原料 气，达到节约能源，降低生产成本的目的。 (4)循环操作原理的应用 由于2SO2＋O2 400催化剂 ℃～500℃ 2SO3是可逆反应，尾气中含 有一定的SO2和O2，再通过一定措施将这部分气体送回接触 室，提高原料利用率，同时减少废气排放。
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(2)逆流原理的应用 沸腾炉中原料从炉顶落下，热空气从炉底吹入，使原料 与助燃气体充分接触，反应充分进行；吸收塔中使用大量耐 酸瓷环 (片)， 98%浓硫酸从 从 塔底
塔顶
喷下，三氧化硫气体
吹入，提高吸收程度。
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(3)热交换原理的应用 由于2SO2＋O2 催化剂 2SO3是放热反应，在接触室 400℃～500℃
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问题探究1：如何进行粗盐的精制？粗盐精制的目的是什 么？
2－ 提示：(1)目的：除去泥沙，使Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO 4
等离子的含量达到要求。 (2)原因：Ca2 、Mg2 等会在碱溶液中形成沉淀，损坏离
(2)水解平衡原理 在MgCl2· 6H2O脱水变为MgCl2时，由于MgCl2＋ 2H2O Mg(OH)2＋ 2HCl水解平衡的存在，在HCl气体环境
中增大c(HCl)，抑制了MgCl2的 水解 ，避免了Mg(OH)2的生 成。
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与名师对话 六、化肥与农药
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3．工艺流程
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粗盐水 沉淀剂 ――→ 过滤 加适量稀盐酸 ――→ 离子交换树脂―→精盐 水。 在进入电解槽前需通过阳离子交换塔进一步除去Ca2＋、 Mg2 等离子，防止破坏离子交换膜。
＋
4．产品 (1)阳极室产品：氯气，补充饱和食盐水流出淡盐水。 (2)阴极室产品：氢气和 NaOH，补充纯水 (加入一定量的 NaOH)流出 NaOH溶液。
重金属离子
沉淀法。
③废渣利用：制砖或制造水泥，提炼贵重有色金属。
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(2)能量的充分利用 硫酸生产中的反应热可用于预热反应物满足自身能量的 需要，还可以由硫酸厂向外界输出大量能量(供热发电)。
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2 2 Mg ＋ Ca(OH) ===Mg(OH) ↓＋ Ca 2 2 (2)沉淀 Mg ： ；
2＋
＋ ＋
(3)制备 MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O ； 通电 Mg＋Cl ↑ MgCl ( 熔融 )===== 2 2 (4)电解 MgCl2： 。
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五、从海水中提取镁单质 1．工艺流程
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2．主要化学反应
高温 CaO＋CO ↑、CaO＋ CaCO ===== 3 2 (1)制备石灰乳：
H2O===Ca(OH)2 ；
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(1)硫酸生产中包括SO2的制取，SO2转化 为SO3，SO3的吸收，尾气的吸收四个反应，且都是放热反 应。(2)SO3与H2O反应放出大量的热形成酸雾，故工业上不 用水或稀H2SO4而用质量分数为98.3%的硫酸作吸收剂。
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铵态氮肥不宜与草 木灰等碱性肥料混 合施用
磷 肥
可使作物根系发达， 增强耐寒抗旱能力， 穗粒增多，籽粒饱满
不宜与碱性肥料混 合使用，最好与农 家杂肥配合施用
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实例 钾 肥 复 合 肥
作用
使用注意事项 易溶于水，不宜在 多雨季节施用
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3.“三废”处理和能量综合利用 (1)“三废”处理方法
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①尾气吸收：SO2＋ Ca(OH)2===CaSO3＋H2O CaSO3＋ H2SO4===CaSO4＋SO2↑＋ H2O 得到含量较高的SO2，可返回用作原料。
②废水处理：根据杂质性质的不同，采用不同的化学方 法，如 酸碱中和法 、
(胶体)＋3H＋，带正电荷的Al(OH)3胶粒破坏天然水中胶体 杂质的稳定性，并吸附悬浮物而沉降。
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2．硬水的软化 (1)硬水和软水 天然水硬水：含Ca2 、Mg2 较多的水软水：含少量或不
＋ ＋
含Ca2＋、Mg2＋ 的水 (2)暂时硬度和永久硬度 暂时硬度——由钙、镁的碳酸氢盐引起的硬度 永久硬度——由钙、镁的硫酸盐或氯化物引起的硬度
(4)有关反应离子方程式
－ Ba2＋＋SO2 4 ===BaSO4↓，
Mg2 ＋2OH ===Mg(OH)2↓，
＋ －
Fe3＋＋3OH－ ===Fe(OH)3↓， Ca2 ＋CO2 3 ===CaCO3↓，
＋ －
2－ Ba2＋＋CO3 ===BaCO3↓， 2 CO3 ＋2H ===H2O＋CO2↑。
问题探究2：为什么不用水吸收SO3而是用98%的浓硫酸 吸收？
提示：水与SO3生成H2SO4放出大量的热而使SO3变为气 态，不易液化。而用98%的浓硫酸吸收生成H2SO4· nSO3放热 量小，生成物仍是液态，稀释后得到各种浓度的H2SO4。
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四、铝的冶炼
＋ ＋
子交换膜，泥沙及SO2 4 会引入杂质。
－
(3)试剂：BaCl2、Ca(OH)2、Na2CO3、稀盐酸。
2 用BaCl2除去SO4 ，用Ca(OH)2除去Mg2 、Fe3 ，
－ ＋ ＋
用Na2CO3除去Ba2 及Ca2 ，所加沉淀剂需稍过量。
＋ ＋
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考纲要求 1.了解煤、石油和天然气等综合利用 的意义。 2．了解我国无机化工的生产资源和 产品的主要种类。 3．了解化学在水处理中的应用。了 解海水的综合利用。 4．了解合成氨的主要原理、原料、 重要设备、流程和意义，认识催化剂 的研制对促进化学工业发展的重大意 义。 5．了解精细化工产品的生产特点、 精细化工在社会发展中的作用。 6．了解化学肥料、农药等在农业生 产中的作用。