《高中化学》课件-人工固氮技术—合成氨
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高中化学 1.2 人工固氮技术 合成氨课件 新人教版选修2
放电 提示• 3NON22＋＋HO2O2======2=H=N2ON3O＋NO2NO＋O2===2NO2 • 工业合成氨的生产设备中可以设计热交换器吗？
【慎思2】
高温、高压 提示 在合成塔内的化学反应 N2＋3H2 催化剂 2NH3 是放热反应，从合成塔中出来的 N2、H2、NH3 混合物还要进行冷却分离出 NH3，所以可以在生产流 程的 NH3 分离处设置热交换器。
• 合成氨生产的要求
合成氨工业要求：①反应要有较大的反应速率；②要最
大限度地提高平衡混合物中NH3的含量。 • 合成氨条件的选择依据
• 运用化学反应速率和化学平衡原理的有关知识，同时考
2． 虑合成氨生产中的动力、材料、设备等因素来选择合成
氨的适宜生产条件。
3．合成氨条件的理论分析
• (1)浓度：因为增大反应物浓度，能提高反应速率和使 平衡正向移动，故生产中常使廉价易得的原料适当过量， 以提高另一原料的利用率。因此生产中常适当增加N2的 比例。
• C．都能缩短达到平衡状态所用的时间，只有压强对化
学
• 平衡状态有影响
• D．催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间，而增
大
• 压强无此作用
解析 对化学反应 N2＋3H2 2NH3，催化剂只能提高 反应速率使反应达到平衡状态所用的时间缩短，不能使 化学平衡发生移动。高压能提高反应速率，使反应达到 平衡状态所用的时间缩短，也能使化学平衡向生成 NH3 的反应方向移动。
• (2)压强：无论从反应速率还是化学平衡考虑，压强越 大越有利于合成氨。但压强太大，动力消耗大，设备的 质量和制造水平要求高，故必须综合考虑。目前我国合 成氨厂一般采用的压强在10～30 MPa之间。
• (3)温度：对于放热反应，升温可提高反应速率，但转 化率降低，若温度太低，反应速率又太慢，综合考虑以 500 ℃左右为宜。而且在此温度下催化剂活性最大。
【慎思2】
高温、高压 提示 在合成塔内的化学反应 N2＋3H2 催化剂 2NH3 是放热反应，从合成塔中出来的 N2、H2、NH3 混合物还要进行冷却分离出 NH3，所以可以在生产流 程的 NH3 分离处设置热交换器。
• 合成氨生产的要求
合成氨工业要求：①反应要有较大的反应速率；②要最
大限度地提高平衡混合物中NH3的含量。 • 合成氨条件的选择依据
• 运用化学反应速率和化学平衡原理的有关知识，同时考
2． 虑合成氨生产中的动力、材料、设备等因素来选择合成
氨的适宜生产条件。
3．合成氨条件的理论分析
• (1)浓度：因为增大反应物浓度，能提高反应速率和使 平衡正向移动，故生产中常使廉价易得的原料适当过量， 以提高另一原料的利用率。因此生产中常适当增加N2的 比例。
• C．都能缩短达到平衡状态所用的时间，只有压强对化
学
• 平衡状态有影响
• D．催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间，而增
大
• 压强无此作用
解析 对化学反应 N2＋3H2 2NH3，催化剂只能提高 反应速率使反应达到平衡状态所用的时间缩短，不能使 化学平衡发生移动。高压能提高反应速率，使反应达到 平衡状态所用的时间缩短，也能使化学平衡向生成 NH3 的反应方向移动。
• (2)压强：无论从反应速率还是化学平衡考虑，压强越 大越有利于合成氨。但压强太大，动力消耗大，设备的 质量和制造水平要求高，故必须综合考虑。目前我国合 成氨厂一般采用的压强在10～30 MPa之间。
• (3)温度：对于放热反应，升温可提高反应速率，但转 化率降低，若温度太低，反应速率又太慢，综合考虑以 500 ℃左右为宜。而且在此温度下催化剂活性最大。
课题2人工固氮技术-合成氨
成污染。
合成氨生产过程中需要消耗大量能源和原料， 同时会产生大量的废气、废水和固废，对环境 造成一定压力。
合成氨生产过程中产生的废水含有多种有害物质 ，如重金属、有机物等，对水体环境造成污染。
05
人工固氮技术的挑战与未来展望
人工固氮技术的挑战
1 2
高能耗
传统的人工固氮技术需要消耗大量的能源，这不 仅增加了生产成本，还对环境造成了负面影响。
环境保护
通过人工固氮技术，可以减少大 气中过量的氮气排放，减轻氮氧 化物对环境的污染，对环境保护 具有重要意义。
02
人工固氮技术原理
人工固氮技术概述
人工固氮技术是通过化学或生 物方法将空气中的氮气转化为 含氮化合物的过程。
人工固氮技术是解决全球氮资 源紧缺问题的重要途径之一。
人工固氮技术广泛应用于农业 生产、工业制造和环境保护等 领域。
合成氨的化学反应原理
合成氨是一个可逆反应，需要在高温、高压和催化剂存在的条件下进行。 N2 + 3H2 → 2NH3
反应过程中需要消耗大量的能量，因此需要采用高效的合成技术和能量回收系统。
合成氨工艺流程
合成氨工艺流程主要包括原料气的制备 、净化和压缩、合成反应、氨的分离和 回收等步骤。
氨的分离和回收是将氨气从反应气体中 分离出来，并进行回收和精制，最终得 到合格的氨产品。
利用光能激发氮气和氢气发生合成反应，具有能源利用可持续、 反应条件温和等优势。
生物合成氨
利用微生物或酶催化氮气和氢气合成氨，具有反应条件温和、可 利用废弃物等优点。
THANKS
感谢观看
合成氨是农业生产中重要的氮肥来源，能够提供 植物生长所需的氮元素，促进作物生长。
合成氨生产的氮肥能够提高土壤肥力，增加农作 物产量，对保障全球粮食供应具有重要意义。
合成氨生产过程中需要消耗大量能源和原料， 同时会产生大量的废气、废水和固废，对环境 造成一定压力。
合成氨生产过程中产生的废水含有多种有害物质 ，如重金属、有机物等，对水体环境造成污染。
05
人工固氮技术的挑战与未来展望
人工固氮技术的挑战
1 2
高能耗
传统的人工固氮技术需要消耗大量的能源，这不 仅增加了生产成本，还对环境造成了负面影响。
环境保护
通过人工固氮技术，可以减少大 气中过量的氮气排放，减轻氮氧 化物对环境的污染，对环境保护 具有重要意义。
02
人工固氮技术原理
人工固氮技术概述
人工固氮技术是通过化学或生 物方法将空气中的氮气转化为 含氮化合物的过程。
人工固氮技术是解决全球氮资 源紧缺问题的重要途径之一。
人工固氮技术广泛应用于农业 生产、工业制造和环境保护等 领域。
合成氨的化学反应原理
合成氨是一个可逆反应，需要在高温、高压和催化剂存在的条件下进行。 N2 + 3H2 → 2NH3
反应过程中需要消耗大量的能量，因此需要采用高效的合成技术和能量回收系统。
合成氨工艺流程
合成氨工艺流程主要包括原料气的制备 、净化和压缩、合成反应、氨的分离和 回收等步骤。
氨的分离和回收是将氨气从反应气体中 分离出来，并进行回收和精制，最终得 到合格的氨产品。
利用光能激发氮气和氢气发生合成反应，具有能源利用可持续、 反应条件温和等优势。
生物合成氨
利用微生物或酶催化氮气和氢气合成氨，具有反应条件温和、可 利用废弃物等优点。
THANKS
感谢观看
合成氨是农业生产中重要的氮肥来源，能够提供 植物生长所需的氮元素，促进作物生长。
合成氨生产的氮肥能够提高土壤肥力，增加农作 物产量，对保障全球粮食供应具有重要意义。
《课题2 人工固氮技术──合成氨》PPT课件(辽宁省县级优课)
小结·反思
工业上利用某可逆反应生产产品：
(1)一般要使用催化剂：这样可以大大加快化学 反应速率，提高生产效率，也提高了经济效益；
（2）选择合适的温度 ：该温度是催化剂活性最 大的温度；
（3）选择合适的压强 ：既要考虑化学反应速率 和化学平衡，还要考虑动力、材料、设备等因素。
作业
▪ 1、教材P20第5题 ▪ 2、整理导学案 ▪ 3、完成课后练习试卷
问题4：结合反应特点，利用化学反应速率的知
识分析什么条件有利于快速合成氨？
问题5：请同学们分析下表：分别从化学反应速率和化学平衡 两个角度分析合成氨的合适条件。
外界条件
使NH3生产得多 平衡分析
使NH3生产得快 速率分析
压强
催化剂 温度 反应物的浓度 生成物的浓度
高压 无影响 低温 增大浓度 减小浓度
一致 是否使用
用 矛盾
一致
高压 使用 高温 增大浓度 减小浓度
①合成氨反应是气态物质系数减小的气体反应，增大压强既可以增
大反应速率，又能使平衡正向移动，所以理论上压强越大越好。
②但是压强越大，对设备的要求高，因此选择压强应符合实际科学
技术。
综合以上两点:根据反应器可使用的钢材质量及 综合指标来选择压强。实际生产中压强一般选择在 10～30MPa之间。
弗里茨·哈伯：
面从 包空 的气 圣中 人制
取
第2节
人工固氮技术---合成氨
N2 ( g ) + 3H2 ( g )
2NH3 ( g )
已知298K时：△H= -92.2KJ·mol-1
△S = -0.2KJ·K-1·mol-1
问题1：请根据正反应的焓变和熵变，判断合成
氨反应能否自发进行？ 问题2：分析合成氨反应的特点？
人工固氮技术-合成氨
反应过程
原料气进入反应器，在催化剂的作用下发生反应生成氨气 。反应过程中需要控制温度、压力和催化剂活性等因素， 以确保反应的顺利进行。
尾气处理
未反应的氮气和氢气以及可能产生的其他副产物需要进行 尾气处理，以减少对环境的影响。常见的尾气处理方法包 括燃烧、吸收和吸附等。
05 生产过程中的优化与控制 策略
08 总结与展望
本次项目成果总结
成功研发高效催化剂
通过优化催化剂组成和制备工艺，提高了催化剂的活性和稳定性， 降低了合成氨反应的温度和压力。
实现工业化生产
建立了合成氨工业化生产线，实现了从实验室规模到工业化规模的 转化，为合成氨的广泛应用奠定了基础。
节能减排效果显著
通过改进工艺流程和操作条件，降低了合成氨生产的能耗和排放，提 高了资源利用效率。
合成氨技术简介
• 合成氨的化学反应原理：合成氨的化学反应原理是将氮气和氢气在催化剂的作用下进行反应，生成氨气。这一 反应是一个可逆反应，需要在高温高压下进行，同时需要合适的催化剂以降低反应的活化能。
• 合成氨的主要原料：合成氨的主要原料是氮气和氢气。其中，氮气可以从空气中分离得到，而氢气则可以通过 天然气、煤等化石燃料的重整或电解水等方法制取。
评估处理
根据不合格原因和程度，对不 合格产品进行评估和处理，包 括返工、降级、报废等。
追溯改进
对不合格产品进行追溯分析，找 出原因并采取相应的改进措施，
以防止类似问题再次发生。
07 安全生产管理与环境保护 要求
安全生产管理体系建立
制定安全生产规章制度
明确各级管理人员和操作人员的安全职责，建立完善的安全生产 责任制。
02 03
哈伯-博施法的发展
20世纪初，德国化学家哈伯和博施发明了以铁为催化剂、在高温高压下 将氮气和氢气合成氨的哈伯-博施法。这一方法的发明为人工固氮技术 的工业化生产奠定了基础。
课题2 人工固氮技术---合成氨
课题2 人工固氮技术---合成氨教学目标1、了解合成氨对人类社会发展的重要意义。
2、通过实验学习合成氨反应原理，利用化学反应速率，化学平衡移动原理分析和讨论合成氨适宜反应条件。
3、结合合成氨的基本生产过程及合成氨工业发展，帮助学生理解实际生产中问题教学重点合成氨的反应原理、合成氨生产的适宜条件教学难点合成氨生产适宜条件教学用具 PPT课件课时安排 1课时教学过程【进行新课】[设立情景]神秘的魔鬼谷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 + O2==== 2NO2NO + O2 = 2NO23NO2 + H2O = 2HNO3+ NO“雷雨发庄稼”“春雨贵如油”等说法。
[过渡]空气中游离态氮气不能被庄稼吸收，转化为氮的化合物后才能被吸收。
将游离氮转化为化合态氮的方法叫氮的固定。
看一下氮的循环。
农作物每年从土壤中摄取大量含氮化合物，为了补偿土壤中减少的氮，必须施加氮肥。
必须人工固氮。
[导言]本课时谈一下人工固氮技术----合成氨[展示]胶片人工固氮技术----合成氨一、合成氨的反应原理•由氮气与氢气直接合成氨的化学原理为:方程式见胶片二、合成氨的基本生产过程1、制备合成氨的原料气,2、原料气的净化，3、氨的合成与分离 [展示]合成氨的实地照片三、合成氨工业的发展[阅读]教材总结．1、原料及原料气的净化2、催化剂的改进3、环境保护废气主要是硫化氢和二氧化碳等有害气体。
废液主要是含氰化物和氨的污水。
废渣主要来自造气阶段。
【课堂训练】【小结】工业合成氨:(1)原理:(2)条件:(3)生产过程:(4)三废处理:【布置作业】。
《课题2 人工固氮技术──合成氨》PPT课件(云南省市级优课)
催化剂
N2(g)+3H2(g) 高温高压 2NH3(g)
2.合成氨反应是一个可逆、放热、气体分 子总数减少的反应，根据勒夏特列原理分 析工业适宜的条件。
高温 : 400～500℃ 催化剂 : Fe
高压 : 10 ～30MPa
3.试从原料、能源、设备等方面，分析和 推测合成氨反应在实际生产中可能遇到哪 些问题？
循环
高
压
分离器Biblioteka 冷凝器氨合成塔1.为什么要循环操作？
2.根据合成氨的生产过程，请举例说明 合成氨工业还可以进行哪些联合生产？
2.催化剂的改进
3.环境保护
废渣 主要来自造气阶段。
例：以煤为原料的产生的煤渣，以中有为原料 产生的炭黑等，大都用于建材和肥料的原料。
废气 主要是H2S和CO2等有害气体
化 谢谢 学
H2S用直接接触法或循环法回收 CO2不是有害气体，但过多会导致温室 效应，可作为尿素、碳铵等原料。
废液 主要是含氰化物和氨的污水
可以用生化、加压水解、氧化分解、化 学沉淀、反吹回炉等方法处理含氰化物。
可用蒸馏法回收含氨废水。
课堂小结
①工业合成氨的原理 ②工业合成氨的反应条件 ③工业合成氨的生产过程 ④工业合成氨中产生的三废的处理
水富云天化合成氨、尿素装置检修结 束全线恢复生产
三步骤：
•造气 制备合成氨的原料气 •净化 原料气的净化处理 •合成 使原料气进行反应合成氨
①氮气的来源:取自空气 ②氢气的来源:碳与水的作用或碳氢化合 物与水的作用.
C + H2O = CO + H2 CH4+H2O=3H2+CO CH4+2H2O=4H2+CO2
人教版高中化学全套PPT课件0第1单元 课题2 人工固氮技术──合成氨
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，
雷雨发庄稼
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
(一)工业合成氨的反应原理
加温高压
N2(g) + 3H2(g) 催化剂
2NH3 (g)(放热)
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
(二)工业合成氨的反应条件
（正反应放热），下列措施中，能提高CO转化率
的是（ Ｃ ）
• 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（ Ｂ）
A．①②③④
B．①③②④
C．④③②① D．②③④①
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。
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2 ==== 2NO 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
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，
雷雨发庄稼
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
(一)工业合成氨的反应原理
加温高压
N2(g) + 3H2(g) 催化剂
2NH3 (g)(放热)
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
(二)工业合成氨的反应条件
（正反应放热），下列措施中，能提高CO转化率
的是（ Ｃ ）
• 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（ Ｂ）
A．①②③④
B．①③②④
C．④③②① D．②③④①
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。
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2 ==== 2NO 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
合成氨PPT课件
反应特点 ：
主要副反应
主反应总体上是吸热，体积增大的反应
C4 ＝ H 2 H 2 C 7.9 4 k.m J 1ol 2 C O C2 O C 1.7 4 k2 .m J 1ol C H O 2 ＝ H 2 O C 1.3 3 k 6 1 .m J 1o
16
1.2.1 甲烷蒸汽转化反应的热力学分析
鉴于合成氨工业生产的实现和它的研究对化学 理论发展的推动，1918年，哈伯获得了诺贝 尔化学奖。
哈伯及其实验装置
合成氨发展的三个典型特点： 1. 生产规模大型化。 1000~1500T/日 2. 能量的合理利用。 用过程余热自产蒸汽推动蒸汽机供动力，基本不用电能。 3. 高度自动化。 自动操作、自动控制的典型现代化工厂。
第1章 合 成 氨 Synthesis of Ammonia
授课教师：蔡永伟
1
主要内容
1 1.1 概 述 2 1.2 原料气的制取 3 1.3 原料气的净化 4 1.4 氨的合成
2
1.1 概述 (Preface)
• 空气中含有游离氮(N2：78.03%)，但是只有豆科等能 够直接吸收空气中的游离氮。
1908年7月，德国化学家弗里茨·哈伯在实验 室用N2和H2在600℃、200个大气压，以锇 为催化剂的条件下合成了氨，虽然产率仅有 8%，却也是一项重大突破。并成功地设计了 原料气的循环工艺，这就是合成氨的哈伯法。
1913年，德国当时最大的化工企业——巴登 苯胺和纯碱制造公司，组织了以化工专家波施 为首的工程技术人员将哈伯的设计付诸实施， 进行了多达6500次试验，测试了2500种不 同配方的催化剂后，最后选定了含铅镁促进剂 的铁催化剂，将哈伯的合成氨设想变为现实， 一个日产30吨的合成氨工厂建成并投产。
【高中课件】人教版高中化学选修2第一章第二节《人工固氮技术合成氨》第1课时课件.ppt
2019/7/1
试 纸 变 兰 色
7
人工固氮技术——合成氨
(二)工业合成氨的反应条件
• 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
高温高压
N2(g) + 3H2(g) 催化剂 2NH3 (g) (放热)
2019/7/1
8
人工固氮技术——合成氨
(三)工业合成氨的原料选择
思考: 工业合成氨时N2取自于什么物质?H2又来 源于哪里?
N2主要来源于空__气__ (从空气中分离出N2有哪些方法?) 氢气主要来源于水__和__碳氢化合物
C+H2O===CO+H2
催化剂
CH4+H2O===3H2+CO
2019/7/1
催化剂
CH4+2H2O===4H2+CO2
• 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。
2019/7/1
17
感谢各位老师！
祝： 身体健康
氮的固定
将游离态氮转化为化合态氮的方法叫氮的固定．
2019/7/1
5
人工固氮技术——合成氨
(一)工业合成氨的反应原理
加温高压
N2(g) + 3H2(g) 催化剂 2NH3 (g)(放热)
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?
2019/7/1
试 纸 变 兰 色
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人工固氮技术——合成氨
(二)工业合成氨的反应条件
• 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
高温高压
N2(g) + 3H2(g) 催化剂 2NH3 (g) (放热)
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8
人工固氮技术——合成氨
(三)工业合成氨的原料选择
思考: 工业合成氨时N2取自于什么物质?H2又来 源于哪里?
N2主要来源于空__气__ (从空气中分离出N2有哪些方法?) 氢气主要来源于水__和__碳氢化合物
C+H2O===CO+H2
催化剂
CH4+H2O===3H2+CO
2019/7/1
催化剂
CH4+2H2O===4H2+CO2
• 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。
2019/7/1
17
感谢各位老师！
祝： 身体健康
氮的固定
将游离态氮转化为化合态氮的方法叫氮的固定．
2019/7/1
5
人工固氮技术——合成氨
(一)工业合成氨的反应原理
加温高压
N2(g) + 3H2(g) 催化剂 2NH3 (g)(放热)
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?
2019/7/1
高中人教版化学选修2课件：第一单元 人工固氮技术—合成氨12张ppt
高温高压
N2(g) + 3H2(g) 催化剂
第五页，共12页。
2NH3 (g)(放热)
(三)产业(chǎnyè) 剖析 氨的原 料 抉择
考虑 : 产业 剖析 氨时N2取自于什么物质 ?H2又起 源(qǐyuán) 于那里 ?
N2要紧(yàojǐn氛)起围源 于(_从_氛__围 中不离出N2有哪些办法?) 氢气要紧起源 于_水__跟_ 碳氢化合物
(试写出C与水制取氢气的化学方程式)
C+H2O===CO+H2
催化剂
CH4+H2O===3H2+CO
催化剂
CH4+2H2O===4H2+CO2
第六页，共12页。
(四)产业 剖析 氨的四个花费 (huāfèi) 过程 :
想一想:制取原料(yuánliào) 气的过程
中常混有的气体杂质有(_怎__样_(_z_ě_n_y_à_ng) N2(g) + 3H2(g)
2NH3 (g)(放热)
考虑(kǎolǜ) :
依照勒夏特列道理 剖析探讨 剖析 氨 产业(chǎnyè) 适合的反应 前提 ?
第四页，共12页。
(二)产业(chǎnyè) 剖析 氨的反应 前提
• 1〕浓度：应用 适量 的氮气。 • 2〕温度(wēndù)：400～500℃； • 3〕高压:10MPa~30MPa； • 4〕催化剂(加快反应 速度 )：铁
第十二页，共12页。
1、用图式表示 剖析(pōuxī) 氨的流程：
原料
污
剖
(yuánli
染
析
ào) 气
(w
的制取
ūr
ǎn)
不 离
液氨
第九页，共12页。
最新人教版选修2高中化学化学与技术第一章第二节人工固氮技术—合成氨第1课时课件ppt
2019/2/18
6
人工固氮技术——合成氨
一、合成氨的反应原理
试 纸 变 兰 色
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2019//18
人工固氮技术——合成氨
(二)工业合成氨的反应条件
• 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
N2(g) + 3H2(g)
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简单介绍科学家哈伯：
Thanks 谢谢您的观看！
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2005年11月7日7时33分
人工固氮技术——合成氨
(五)工业合成氨的工业流程:
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人工固氮技术——合成氨
(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
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人工固氮技术——合成氨
合成氨的实地照片
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人工固氮技术——合成氨
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人工固氮技术——合成氨
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。 •
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2019年高中化学-第1单元课题2人工固氮技术──合成氨
催化剂
CH4+2H2O===4H2+CO2
催化剂
(四)工业合成氨的四个生产过程:
想一想:制取原料气的过程中常混有的气体杂质 CO,CO2 和H2S 有__________
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:
(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
人工固氮技术—合成氨
(一)工业合成氨的反应原理
加温高压 催化剂
N2(g) + 3H2(g)
思考:
2NH3 (g)
(放热)
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
(二)工业合成氨的反应条件
• 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
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。 N2 + O2 ====
放电或高温
2NO
2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
雷雨发庄稼
氮的固定
将游离态氮转化为化合态氮的方法叫氮的固定．
N2(g) + 3H2(g)
高温高压
催化剂
2NH3 (g)
(放热)
(三)工业合成氨的原料选择
思考: 工业合成氨时N2取自于什么物质?H2又来源于哪里?
(从空气中分离出N2有哪些方法?) N2主要来源于____空气 氢气主要来源于____ 水和碳氢化合物
CH4+2H2O===4H2+CO2
催化剂
(四)工业合成氨的四个生产过程:
想一想:制取原料气的过程中常混有的气体杂质 CO,CO2 和H2S 有__________
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:
(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
人工固氮技术—合成氨
(一)工业合成氨的反应原理
加温高压 催化剂
N2(g) + 3H2(g)
思考:
2NH3 (g)
(放热)
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
(二)工业合成氨的反应条件
• 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
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。 N2 + O2 ====
放电或高温
2NO
2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
雷雨发庄稼
氮的固定
将游离态氮转化为化合态氮的方法叫氮的固定．
N2(g) + 3H2(g)
高温高压
催化剂
2NH3 (g)
(放热)
(三)工业合成氨的原料选择
思考: 工业合成氨时N2取自于什么物质?H2又来源于哪里?
(从空气中分离出N2有哪些方法?) N2主要来源于____空气 氢气主要来源于____ 水和碳氢化合物
高二化学《人工固氮技术—合成氨》课件
高温高压
N2(g) + 3H2(g) 催化剂 2NH3 (g)(放热)
(三)工业合成氨的原料选择
思考: 工业合成氨时N2取自于什么物质?H2又来 源于哪里?
N2主要来源于空__气__ (从空气中分离出N2有哪些方法?) 氢气主要来源于水__和__碳氢化合物
C+H2O===CO+H2
催化剂
CH4+H2O===3H2+CO
用图式表示合成氨的流程图
原料气
净
的制取
化
合
分
成
离
液氨
合成氨的实地照片
【小结】
• 工业合成氨: • (1)原理: • (2)条件: • (3)生产过程: • (4)三废处理:
催化剂
CH4+2H2O===4H2+CO2
(四)工业合成氨的四个生产过程:
想一想:制取原料气的过程中常混有的气体杂 质有__________
CO,CO2 和H2S
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
(五)工业合成氨的工业流程2
(五)工业合成氨的工业流程3
第二节 人工固氮技术——合成氨
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。
放电或高温
N2 + O2 ==== 2NO 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
雷雨发庄稼
ks5u精品课件
氮的固定 将游离态氮转化为化合态氮的方法叫氮的固定
(一)工业合成氨的反应原理
N2(g) + 3H2(g) 催化剂 2NH3 (g)(放热)
(三)工业合成氨的原料选择
思考: 工业合成氨时N2取自于什么物质?H2又来 源于哪里?
N2主要来源于空__气__ (从空气中分离出N2有哪些方法?) 氢气主要来源于水__和__碳氢化合物
C+H2O===CO+H2
催化剂
CH4+H2O===3H2+CO
用图式表示合成氨的流程图
原料气
净
的制取
化
合
分
成
离
液氨
合成氨的实地照片
【小结】
• 工业合成氨: • (1)原理: • (2)条件: • (3)生产过程: • (4)三废处理:
催化剂
CH4+2H2O===4H2+CO2
(四)工业合成氨的四个生产过程:
想一想:制取原料气的过程中常混有的气体杂 质有__________
CO,CO2 和H2S
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
(五)工业合成氨的工业流程2
(五)工业合成氨的工业流程3
第二节 人工固氮技术——合成氨
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。
放电或高温
N2 + O2 ==== 2NO 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
雷雨发庄稼
ks5u精品课件
氮的固定 将游离态氮转化为化合态氮的方法叫氮的固定
(一)工业合成氨的反应原理
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• 阅读书本Ｐ１４～Ｐ１５页后总结． 1、原料及原料气的净化
2、催化剂的改进
3、环境保护
课堂训练：
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（ ） Ｂ A．①②③④ B．①③②④ C．④③②① D．②③④①
小结：
• 工业合成氨: • (1)原理与过程: • (2)原料： • (3)合成条件: • (4)三废处理:
作业
•P课本：20页 5
将游离态氮转化为化合态氮的方法叫氮的固定．
(一)合成氨的反应原理
• 由氮气与氢气直接合成氨的化学原 理为:
高温高压 催化剂
N2(g)+3H2(g)
2NH3 (g)
(放热)
(二)工业合成氨的原料选择
思考: 工业合成氨时N2取自于什么物质?H2又来 源于哪里?
空气 N2主要来源于____ (从空气中分离出N2有哪些方法?) 碳、碳的氢化物和水反应 氢气主要来源于____
C+H2O===CO+H2
CH4+H2O===3H2+CO
催化剂
CH4+2H2O===4H2+CO2
催化剂
(三)工业合成氨的三个生产过程:
三个生产过程: 造气, 净化，合成与分离
(四)工业合成氨的工业流程:
造气
• 氮气的来源:取自空气.一是将空气 液化后蒸发分离出氧气而获得氮气; 另一是将空气中的氧气与碳作用生 成二氧化碳,再除去二氧化碳得氮 气. • 氢气的来源:碳与水的作用或碳氢 化合物与水的作用.
原料气净化
•想一想:制取原料气的过程中 常混有的_
合成与分离
• 反应条件: • 1）浓度：使用过量的氮气。 • 2）温度：400～500℃； • 3）高压:10 MPa~30 MPa； • 4）催化剂(加快反应速率)： 铁
合成氨的实地照片
(五)合成氨工业的发展
人工固氮技术—合成氨
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。 N2 + O2 ====
放电或高温
2NO
2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
雷雨发庄稼
氮的固定
2、催化剂的改进
3、环境保护
课堂训练：
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（ ） Ｂ A．①②③④ B．①③②④ C．④③②① D．②③④①
小结：
• 工业合成氨: • (1)原理与过程: • (2)原料： • (3)合成条件: • (4)三废处理:
作业
•P课本：20页 5
将游离态氮转化为化合态氮的方法叫氮的固定．
(一)合成氨的反应原理
• 由氮气与氢气直接合成氨的化学原 理为:
高温高压 催化剂
N2(g)+3H2(g)
2NH3 (g)
(放热)
(二)工业合成氨的原料选择
思考: 工业合成氨时N2取自于什么物质?H2又来 源于哪里?
空气 N2主要来源于____ (从空气中分离出N2有哪些方法?) 碳、碳的氢化物和水反应 氢气主要来源于____
C+H2O===CO+H2
CH4+H2O===3H2+CO
催化剂
CH4+2H2O===4H2+CO2
催化剂
(三)工业合成氨的三个生产过程:
三个生产过程: 造气, 净化，合成与分离
(四)工业合成氨的工业流程:
造气
• 氮气的来源:取自空气.一是将空气 液化后蒸发分离出氧气而获得氮气; 另一是将空气中的氧气与碳作用生 成二氧化碳,再除去二氧化碳得氮 气. • 氢气的来源:碳与水的作用或碳氢 化合物与水的作用.
原料气净化
•想一想:制取原料气的过程中 常混有的_
合成与分离
• 反应条件: • 1）浓度：使用过量的氮气。 • 2）温度：400～500℃； • 3）高压:10 MPa~30 MPa； • 4）催化剂(加快反应速率)： 铁
合成氨的实地照片
(五)合成氨工业的发展
人工固氮技术—合成氨
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。 N2 + O2 ====
放电或高温
2NO
2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
雷雨发庄稼
氮的固定