化学：4.1《化肥和农药》PPT课件(新人教版-选修2)

全国单套最大的尿素生产装置
1、氨的催化氧化 Pt—Rh 4NH3+5O2 =====4NO+6H2O 800ºC 2、一氧化氮的氧化：2NO+O2 = 2NO2
3、二氧化氮的吸收：3NO2+H2O = 2HNO3+NO 4、HNO3+NH3=NH4NO3
某合成氨厂的日产氨能力为30吨 某合成氨厂的日产氨能力为 吨，现以氨为原料生 产硝酸，若硝酸车间的原料转化率为92%，氨被吸收为 产硝酸，若硝酸车间的原料转化率为 ， 的转化率为98%，求硝酸车间日产硝酸多少吨 NH4NO3的转化率为 ， 才合理？ 才合理？
化肥为农作物补充必要的营养元素。 一、化肥为农作物补充必要的营养元素。 思考与交流:化肥为农作物补充那几种元素？ 思考与交流:化肥为农作物补充那几种元素？分 别列出几种化肥，写出它们的化学式。 别列出几种化肥，写出它们的化学式。
氮肥：尿素NH CO） 碳酸氢铵、硫酸铵、 NH（ 氮肥： 尿素NH （CO）2 、 碳酸氢铵、硫酸铵、硝 酸铵等 磷肥：过磷酸钙（Ca（ 磷肥：过磷酸钙（Ca（H2PO4）2·H2O、CaSO4）←原 H 料：Ca5（PO4）3F； 钙镁磷肥（ 钙镁磷肥（Ca2（PO4）3 、Mg2（PO4）3）；钢渣 磷肥 钾肥：草木灰、氯酸钾、硫酸钾、硝酸钾等← 钾肥：草木灰、氯酸钾、硫酸钾、硝酸钾等←产自 固态钾盐矿、液态钾盐卤、 固态钾盐矿 、 液态钾盐卤 、 工农业含钾的副产品和肥 料。 思考与交流
此反应中NO是被循环利用的， NO又被氧化成NO 此反应中NO是被循环利用的，即NO又被氧化成NO2，再与水作用生 NO是被循环利用的 又被氧化成 因此NO 与水反应的化学方程式应为： 成HNO3，因此NO2与水反应的化学方程式应为： 4NO2＋2H2O＋O2＝4HNO3，所以氨氧化制硝酸的关系式如下：
察尔汗盐湖位于柴达木盆地中南部。 察尔汗盐湖位于柴达木盆地中南部。海拔 2670米 南距格尔木约60 公里， 60公里 2670 米 ， 南距格尔木约 60 公里 ， 北距大柴旦 110多公里 南北宽40多公里，东西长140 多公里。 40多公里 140多公 110多公里。南北宽40多公里，东西长140 多公 总面积为5800多平方公里。 5800多平方公里 里，总面积为5800多平方公里。它是柴达木四 大盐湖中面积最大、储量最丰的一个， 大盐湖中面积最大、储量最丰的一个，也是我 国最大的天然盐湖，在世界排名第二。 察尔汗盐湖，是一个以钾盐为主， 察尔汗盐湖，是一个以钾盐为主，伴生有 镁、钠、锂、硼、碘等多种矿产的大型内陆综 合性盐湖。它有着极为丰富的钾镁盐资源， 合性盐湖。它有着极为丰富的钾镁盐资源，其 储量达500亿吨，是我国钾镁盐的主要产地。 500亿吨 储量达500亿吨，是我国钾镁盐的主要产地。
答案：硝酸车间日生产能力为52.76 t才合理． 答案：硝酸车间日生产能力为52.76 t才合理． 才合理
查阅有关资料， 查阅有关资料，了解我国化肥生产是否满足农业生产 的需要；氮磷钾生产结构是否合理? 的需要；氮磷钾生产结构是否合理?针对目前的状况提 出你的建议。 出你的建议
玻璃微肥
农作物生长除了需要氮、 农作物生长除了需要氮、磷、钾等大量元素外．还 钾等大量元素外． 需要铁、 稀土元素等微量元素； 需要铁、锰，锌、铜、硼、稀土元素等微量元素；含有 这些微量元素的酶和维生素是作物体内营养物质形成和 新陈代谢不可缺少的物质， 新陈代谢不可缺少的物质，玻璃微肥的生产原理是将作 物所需的微量元素素固定在玻璃细粉颗粒中， 物所需的微量元素素固定在玻璃细粉颗粒中，由于玻璃 微溶于水。微量元素就可以从玻璃中缓慢释放出来、 微溶于水。微量元素就可以从玻璃中缓慢释放出来、实 际生产中选用废破璃、粉煤灰、 际生产中选用废破璃、粉煤灰、炼钢炉渣和矿石等力原 料生产玻璃微肥，玻璃微肥具有不易被雨水冲洗、 料生产玻璃微肥，玻璃微肥具有不易被雨水冲洗、肥效 时间长、不污染环境等特点． 时间长、不污染环境等特点．在充分利用固体废弃物方 面更具有化势。 面更具有化势。
下列是几种补充土壤氮肥的方案．请你 下列是几种补充土壤氮肥的方案． 试着分析和评价 方案1 方案1、利用硝酸钠矿藏 1809年在南美洲的智利发现了 年在南美洲的智利发现了—个很大的硝酸钠矿 1809年在南美洲的智利发现了 个很大的硝酸钠矿 称为智刮硝石) 1880年以后 硝石工业发展迅速． 年以后． (称为智刮硝石)、1880年以后．硝石工业发展迅速． 每年由于硝石出口所获得的税收成为智利政府的主要 直至120世纪初。由硝石提供世界上50 120世纪初 50% 财政来源 直至120世纪初。由硝石提供世界上50%氮 肥。 方案2 方案2、 电弧法高温固定氮 人们效仿自然界雷电作用。 人们效仿自然界雷电作用 。 使氮氧化后被雨水带 到地表的过程，采用人工电弧所产的高温． 到地表的过程，采用人工电弧所产的高温．将空气加 热到3000 以上。 3000℃ 热到3000℃以上。这时空气中的氮就有少量与氧化合 生成氮的氧化物， 生成氮的氧化物，然后迅连用水或石灰乳吸收制造硝 酸或硝酸钙， 利用这种方法可得到质量分数约为30 30% 酸或硝酸钙 ， 利用这种方法可得到质量分数约为 30% 的硝酸或硝酸钙；每度(kW h)电可产生70克硝酸 (kW·h)电可产生70克硝酸。 的硝酸或硝酸钙；每度(kW h)电可产生70克硝酸。
解析：解此题必须注意以下三点： 解析： 第一，合成氨厂日生产能力为30吨，现以NH3为原料生成NH4NO3 ．NH3的用途有两方面：一方面，用NH3氧化制HNO3．另一方面用 NH3与制得的HNO3作用制NH4NO3．关键是计划好生产多少吨HNO3 ，才能使NH3原料最大限度地被利用．HNO3生产少了，则NH3不能 全部被HNO3吸收，NH3浪费了．HNO3生产多了，HNO3又浪费了． 所以设HNO3日生产能力为x吨，x吨HNO3需用多少吨NH3氧化制得 ，又可以吸收多少吨NH3生成NH4NO3，通过生产HNO3的数量把氨 的两方面用途联系起来．
钾石盐矿是生产钾盐的主要资源。 1 、 钾石盐矿是生产钾盐的主要资源 。 其 主要成分为氯化钠和氯化钾． 主要成分为氯化钠和氯化钾 ． 工业上通常采 用溶解结晶法方法得到氯化钾。想一想． 用溶解结晶法方法得到氯化钾 。 尔汗盐湖的百万吨钾肥工程成为我 国西部开发的标志性工程， 国西部开发的标志性工程 ， 请你查阅有关资 料 ， 分析当地的自然条件给钾盐生产带求了 哪些有利和不利因素？ 哪些有利和不利因素？ 提示：氯化钠溶解度随温度变化不大； 提示：氯化钠溶解度随温度变化不大；氯化钾 溶解度随温度变化较大
第一课时
使用化肥是保障农业增产的重要措施， 使用化肥是保障农业增产的重要措施，它 为解决迅速增长的人口吃饭问题建立了不可 磨灭的功绩。 磨灭的功绩。农药可杀灭与我们争夺粮食的 害虫，消灭与农作物争夺营养的杂草以及莠 害虫， 蚀种子和作物的霉菌。挽回作物的损失， 蚀种子和作物的霉菌。挽回作物的损失，在 农业生产和粮食贮存中得到广泛的应用， 农业生产和粮食贮存中得到广泛的应用，此 外在林业畜牧业和控制人类健康的传染病方 面，农药也同样做出了贡献。 农药也同样做出了贡献。
1、杀虫剂与虫害的防治 阅读与思考： 阅读与思考：第1、2自然段总结防治虫害的方法 有哪些？人们为寻找高效、低毒、低残留的农药经 有哪些？人们为寻找高效、低毒、 历了哪些过程？ 历了哪些过程？与农药有关的元素在周期表的什么 位置？ 位置？
天然物质防治虫害（如燃烧艾嵩、烟草等） 天然物质防治虫害 （ 如燃烧艾嵩 、 烟草等 ） → 化学方法防治虫 含砷、硫的无机物→含氟、氯的有机物→含磷有机物） 害（含砷、硫的无机物→含氟、氯的有机物→含磷有机物）。 第一代农药：天然产物和无机物；第二代农药：有机氯类、 第一代农药：天然产物和无机物；第二代农药：有机氯类、有机 磷类、氨基甲酸酯类；第三代农药：拟除虫菊酯、特异性农药。 磷类、氨基甲酸酯类；第三代农药：拟除虫菊酯、特异性农药。周 期表右上角，非金属区。 期表右上角，非金属区。
• 方案 、炼焦副产氮肥 方案3、 • 19世纪初．炼焦工业已经兴起，煤中含 世纪初．炼焦工业已经兴起， 世纪初 的含氮化合物． 有1%--3%的含氮化合物．在炼焦或其他煤 的含氮化合物 的气化过程中约有20%的合氮化合物转变 的气化过程中约有 的合氮化合物转变 成氨，并与水分一起冷凝成氨水、 成氨，并与水分一起冷凝成氨水、人们就 用硫酸中和稀氨水制造硫酸铵。 用硫酸中和稀氨水制造硫酸铵。这种工艺 逐渐取代硝石在氮肥中的地位． 逐渐取代硝石在氮肥中的地位．至今硫酸 铵仍然是炼焦厂的一项重要副产品。 铵仍然是炼焦厂的一项重要副产品。
第二，氨氧化制硝酸中，其关系式如下： 第二，氨氧化制硝酸中，其关系式如下： 催化剂 4NO＋ 4NO 4NH3＋5O2 ==== ＋6H2O 2NO＋ 2NO＋O2＝2NO2 3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO
NO全部转化成HNO NH3-NO-NO2-HNO3(NH3全部转化成HNO3) 第三，在实际生产过程中，氨不可能100 100％ 第三，在实际生产过程中，氨不可能100％被氧化生 也不可能100 100％ 吸收生成硝酸铵， 成HNO3，也不可能100％被HNO3吸收生成硝酸铵，题给条 92％， 件是NH 转化为硝酸的转化率为92％，氨被硝酸吸收的吸 件是NH3转化为硝酸的转化率为92％，氨被硝酸吸收的吸 收率为98％，在数量关系上，我们必须掌握住一条原则， 收率为98％，在数量关系上，我们必须掌握住一条原则， 98％，在数量关系上 代入化学方程式的量必须是纯量．设日产HNO 代入化学方程式的量必须是纯量．设日产HNO3的质量为x 用于生产HNO ，NH3用于生产HNO3的质量为y．由各步反应方程式得氨氧 化制HNO 的关系为： 化制HNO3的关系为：
尿素是一种铵态氮肥，工业上生产尿素的化学反应是： CO2+2NH3 CO(NH2)2+H2O 已知下列物质在一定条件下均能与水反应产生H2与CO2，H2 是合成氨的原料， CO2供合成尿素用。若从原料被充分利用的角 度考虑，选用 作原料好。 A.CO B.石脑油(C5H12,C6H14) C.CH4 D.焦炭 作出这种选择的理由： 。 解析： 根据反应：N2+3H2 2NH3和CO2+2NH3 CO(NH2)2+H2O， 要充分利用原料，显然在原料与水反应产生的H2与CO2的物质的 量之比等于或接近于3:1时，上述反应趋于恰好反应，原料得以充分 利用。根据题示信息： C+2H2O=2H2+CO2 (2:1)CO+H2O=H2+CO2 (1:1)CH4+2H2O=4H2+ CO2 (4:1)C5H12+10H2O=16H2+5CO2 (3.2:1)C6H14+12H2O=19H2+6C O2 (3.2:1)故石脑油的利用率最高，答案为B。