高中化学必修1精品ppt课件合成氨
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从合成氨反应的原理，分析哈伯与能 斯特实验结果差异的原因
1909年哈伯又提出了“循环”的新概念： 让没有发生化学反应的氮气和氢气重 当年7月2日，哈伯在实验室制成了一 座小型的合成氨装置模型，这种装置魔术 新返回到反应器中，把已经反应的NH3通 般的以每小时 0.08kg的速率合成着氨。博 过冷凝分离出来，这样周而复始，以提高 施亲眼看到了液氨滴落的情况。 合成氨的获得率，使流程实用化。 及时分离出氨，对化学平衡体系会产生 怎样的影响？
哈伯 Fritz Haber
工业化进程中的材料问题：
能经受住高温高压的反应容器 双层反应塔
博施在20年后获得诺贝尔化学奖是说：“合成氨 的整个发展，很大程度上是依靠这个简单的解决办 法。”
催化剂 —— 铁触媒
氧化铁与少量氧化铝的混合物
1931年获诺贝尔化学奖
博施 பைடு நூலகம்arl bosch
合成氨的条件选择：
年代
粮食单产 （kg）
每亩施用化 肥用量(kg)
1950年 1970年 1976年
190 340 365
50 135 155
1923年，在100~200大气压下，合成甲醇 1926年，在100大气压下，合成人造石油 1937年，在1400大气压下，高压聚乙烯
合成氨的工艺流程：
①分离液化空气 O2 N2 ② C + O2 == CO2 提供热量 CO2 CO + H2 CO2 + H2 H2
1902年化学家弗兰克和卡勒把碳化钙 用电炉加热到1000℃以上，使它与空气 中的氮气反应而制成石灰氮。
3 CaC2 + N2 + 3O2 == Ca3N2 + 6CO
置换反应的基本规律
1907年哈伯选择锇或铀作催化剂在
550℃，150~250大气压下，得到8.25%
的氨。第一次获得0.1kg的氨。 德国巴登苯胺纯碱公司抢先付给哈伯 与此同时，能斯特选择铂粉、锰作 催化剂，在 685℃，50大气压下，得到 2500 美元预订费，并答应购买以后的全部 0.96%的氨。 研究成果。
化学反应速率
浓度 压强 温度 催化剂 有利 有利 有利 有利
化学平衡
有利,
及时分离出NH3
有利
不利，兼顾 催化剂的活性
无影响
合成氨工厂的外景
化学家的评价
诺贝尔化学奖得主G.T.西博格在纪念美 国化学会成立100周年大会上演讲 “无论过去、现在和可预见的将来，再也 不能找到任何一门其他工业，比化肥工业更 直接关系到国计民生了· · · · · · 。无论从经济的 发展还是人类的进步而言，合成氨的发明都 是本世纪科学领域中最辉煌的成就之一。”
空气
NH3
水
C + H2O CO + H2O
CO2
NH3的沸点为-33.5℃，为何在工业生产 过程中，仅用冷却水就可将其液化？
巴登苯胺纯碱公司立即买下哈伯合成氨 的专利，并将其全部研究成果接受下来。 “不管生产工艺如何改进，合成氨的售 价如何下降，巴登苯胺纯碱公司每售出1吨 氨，哈伯分享10马克，其收入永不改变.”
1919年，瑞典科学院考虑到哈伯的合成 氨已在经济生产中显示出巨大的作用，为哈 伯颁发了1918年度的诺贝尔化学奖
合成氨工业
物理学家的警告：
1898年英国物理学家克鲁克斯 “由于人口的增加，土地变得狭窄了，长 此下去，粮食不足的时代就会到来，解决的 方法是必须找到新的氮肥”
化学家的贡献
1900年奥斯瓦尔德教授用铁丝做催化剂， 将NH3分解为氢气和氮气，反过来又使容积6% 的氮气和氢气合成氨。 可逆反应
为此，他向德国巴登苯胺纯碱公司 （BASF公司）请求援助资金100万马克。 年轻的化学家博施发现问题
1909年哈伯又提出了“循环”的新概念： 让没有发生化学反应的氮气和氢气重 当年7月2日，哈伯在实验室制成了一 座小型的合成氨装置模型，这种装置魔术 新返回到反应器中，把已经反应的NH3通 般的以每小时 0.08kg的速率合成着氨。博 过冷凝分离出来，这样周而复始，以提高 施亲眼看到了液氨滴落的情况。 合成氨的获得率，使流程实用化。 及时分离出氨，对化学平衡体系会产生 怎样的影响？
哈伯 Fritz Haber
工业化进程中的材料问题：
能经受住高温高压的反应容器 双层反应塔
博施在20年后获得诺贝尔化学奖是说：“合成氨 的整个发展，很大程度上是依靠这个简单的解决办 法。”
催化剂 —— 铁触媒
氧化铁与少量氧化铝的混合物
1931年获诺贝尔化学奖
博施 பைடு நூலகம்arl bosch
合成氨的条件选择：
年代
粮食单产 （kg）
每亩施用化 肥用量(kg)
1950年 1970年 1976年
190 340 365
50 135 155
1923年，在100~200大气压下，合成甲醇 1926年，在100大气压下，合成人造石油 1937年，在1400大气压下，高压聚乙烯
合成氨的工艺流程：
①分离液化空气 O2 N2 ② C + O2 == CO2 提供热量 CO2 CO + H2 CO2 + H2 H2
1902年化学家弗兰克和卡勒把碳化钙 用电炉加热到1000℃以上，使它与空气 中的氮气反应而制成石灰氮。
3 CaC2 + N2 + 3O2 == Ca3N2 + 6CO
置换反应的基本规律
1907年哈伯选择锇或铀作催化剂在
550℃，150~250大气压下，得到8.25%
的氨。第一次获得0.1kg的氨。 德国巴登苯胺纯碱公司抢先付给哈伯 与此同时，能斯特选择铂粉、锰作 催化剂，在 685℃，50大气压下，得到 2500 美元预订费，并答应购买以后的全部 0.96%的氨。 研究成果。
化学反应速率
浓度 压强 温度 催化剂 有利 有利 有利 有利
化学平衡
有利,
及时分离出NH3
有利
不利，兼顾 催化剂的活性
无影响
合成氨工厂的外景
化学家的评价
诺贝尔化学奖得主G.T.西博格在纪念美 国化学会成立100周年大会上演讲 “无论过去、现在和可预见的将来，再也 不能找到任何一门其他工业，比化肥工业更 直接关系到国计民生了· · · · · · 。无论从经济的 发展还是人类的进步而言，合成氨的发明都 是本世纪科学领域中最辉煌的成就之一。”
空气
NH3
水
C + H2O CO + H2O
CO2
NH3的沸点为-33.5℃，为何在工业生产 过程中，仅用冷却水就可将其液化？
巴登苯胺纯碱公司立即买下哈伯合成氨 的专利，并将其全部研究成果接受下来。 “不管生产工艺如何改进，合成氨的售 价如何下降，巴登苯胺纯碱公司每售出1吨 氨，哈伯分享10马克，其收入永不改变.”
1919年，瑞典科学院考虑到哈伯的合成 氨已在经济生产中显示出巨大的作用，为哈 伯颁发了1918年度的诺贝尔化学奖
合成氨工业
物理学家的警告：
1898年英国物理学家克鲁克斯 “由于人口的增加，土地变得狭窄了，长 此下去，粮食不足的时代就会到来，解决的 方法是必须找到新的氮肥”
化学家的贡献
1900年奥斯瓦尔德教授用铁丝做催化剂， 将NH3分解为氢气和氮气，反过来又使容积6% 的氮气和氢气合成氨。 可逆反应
为此，他向德国巴登苯胺纯碱公司 （BASF公司）请求援助资金100万马克。 年轻的化学家博施发现问题