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高二化学人教版选修2课件:1-2 人工固氮技术——合成氨


课题2 人工固氮技术——合成氨 1. 自然界中是如何将氮气转化成含氮化合物的? 提示 雷雨放电时,N2与O2生成氮的氧化物。豆类的根 瘤菌吸收氮气生成含氮化合物。 2.工业上是用什么方法合成含氮化合物的? 高温、高压 提示 N2+3H2 2NH3。 催化剂 自主探究 精要解读 实验探究 1.使学生理解如何应用化学反应速率和化学平衡原理,选 择合成氨的适宜条件。 2.

了解合成氨生产的一般流程和反应原理、反应条件等。 3.介绍合成氨,体验化工生产的过程,体验实验室研究与 实际生产之间转化过程。 自主探究 精要解读 实验探究 笃学一 合成氨的反应原理 1. 反应原理 高温、高压 N2+3H2 催化剂 用氢气和氮气合成氨的化学方程式为:_________________ 2NH3 。 _______ 2.反应特点 放热 、 _________________ 气体分子总数减小 的反应。 合成氨反应是一个_____ 可逆 、 _____ 3. 反应条件 400~500 ℃的 铁作催化剂 、 ______________ 工业上,合成氨的适宜条件为___________ ~30 MPa的压强 。 温度 、 10 _____ __________________ 自主探究 精要解读 实验探究 笃学二 合成氨的基本生产过程 造气(制备合 1. 合成氨的基本生产过程主要包括三个步骤:____________ (原料气净化处理) 、 合成 (使原料 合成氨的原料气 _______________、净化 ___________________ ___________ 气进行化学反应合成氨 _____________________)。 氨的合成与分离 2. (1)氨的合成:将净化后的原料气经过压缩机加压送进 氨合成塔 ,在适宜条件下充分反应制取氨。 ___________ (2)从合成塔出来的混合气体,其中氨气占总体积的15%, 冷凝器 使氨液化,再导入_________ 液氨贮罐 。 要把混合气体通过_______ 自主探究 精要解读 实验探究 【慎思1】 通过闪电引发自然固氮的原理是什么? 提示 放电 N2+O2=====2NO 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO 【慎思2】 工业合成氨的生产设备中可以设计热交换器吗? 提示 高温、高压 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。 自主探究 精要解读 实验探究 【慎思3】 合成氨是一个可逆反应,所以在生产中要把生成的 氨及时从混合气体中分离出来,并且不断地向循环气中补 充氮气、氢气,这是为什么? 提示 这样能减小平衡混合物中生成物的浓度,又能增大 反应物的浓度,有利于平衡向生成氨的方向移动,以提高 氨的产量。 自主探究 精要解读 实验探究 要点一 | 合成氨适宜条件的选择 合成氨生产的要求 1. 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。 2.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。 自主探究 精要解读 实验探究 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

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