氮肥的生产和使用
氮肥的生产和使用
氮肥的生产和使用氮肥（英文：nitrogen fertilizer）是一种以氮元素作为主要营养元素，为作物提供营养的肥料。
在农业生产中，氮肥占据着非常重要的地位，因为氮肥可以增加作物的产量和品质，对于保障粮食安全和全球农业生产具有重要意义。
本文旨在介绍氮肥的生产和使用过程，以及其对环境和人类健康的影响。
一、氮肥的生产过程氮肥的生产过程主要分为两种：合成氨法和生物固氮法。
其中，合成氨法是目前工业生产中主要采用的方法，生物固氮法则是利用植物和微生物特性来固定氮的方法。
（一）合成氨法1、原料准备合成氨法生产氮肥的原料主要是空气（含有78%的氮气和21%的氧气）和天然气（含有甲烷等烷烃类物质）。
此外，生产过程中还需要使用催化剂、蒸汽和水等。
2、氨的合成氨的合成主要是通过催化剂加入热力学推动力来实现。
具体来说，利用高压、高温下的原理，将氧气和氮气经过压缩、揉合等处理后，将其与天然气混合送入催化器，在催化剂的作用下，得到氨的反应。
这个过程需要注意保持催化剂的稳定和活性。
3、氨的纯化氨生成后需要进行纯化处理，以去除其中的杂质和异物。
主要通过蒸馏、吸附等方法进行。
4、制成氮肥制成氮肥的过程主要是将氨与一定量的酸等附加物进行反应，得到硝酸和尿素等氮肥产品。
在此过程中，需要配合一定的工艺和设备来实现。
（二）生物固氮法1、选择合适的生物固氮菌株生物固氮法的第一步是选择合适的菌株，在自然条件下，合适的固氮菌有多种，但是需要根据生态环境和土壤条件进行筛选和优化。
2、土壤改良为了提升生物固氮的效率，需要对土壤进行改良。
这里主要是通过添加有机肥料、硝酸盐和营养物质等来改善土壤环境。
3、种植作物在准备好固氮菌株和优质土壤后，需要培育种植对于生物固氮有很好效果的作物。
这类作物通常包括豆类和某些牧草等，可以更好地利用固氮的优势。
4、固氮生产在种植固氮作物后，作物根系就可以与菌株产生接触并发酵，释放大量的氮气。
这个过程是需要一定时间的，可根据选定的菌源、土壤和气候等环境因素的不同而有所差异。
氮肥的生产和使用-苏教版高中化学必修1教案设计
第2课时氮肥的生产和使用目标与素养：1.知道NH3的物理性质特点以及氨水显碱性的原因。
(宏观辨识与微观探析)2.掌握氨气的实验室制取、收集和检验方法。
(科学探究与创新意识)3.学会铵盐的性质及NH＋4的检验方法。
(科学探究与创新意识)4.知道氮肥的性能和使用氮肥的注意事项。
(宏观辨识与微观探析)一、氨的合成原理和性质1．工业合成氨的原理：反应的化学方程式为N2＋3H2。
2．物理性质颜色气味密度水溶性液化难易无色刺激性气味比空气小极易溶于水，1体积水可溶解700体积氨气易液化实验装置操作及现象结论①打开活塞，并挤压滴管的胶头②烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，瓶内液体呈红色氨极易溶于水，水溶液呈碱性5．氨的主要用途(1)液氨可作制冷剂。
(2)氨可制铵态氮肥等。
微点拨(1)NH3是中学化学中唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，常用此性质检验NH3的存在。
(2)氨水浓度越大，密度越小。
(3)NH＋4和OH－在溶液中不能大量共存，两者反应生成NH3·H2O，注意不要把NH3·H2O写成NH4OH。
二、铵盐和氮肥1．铵盐的性质及应用(1)物理性质：白色晶体，易溶于水。
(2)化学性质： ①受热易分解：NH 4Cl 受热分解的化学方程式为：NH 4Cl=====△NH 3↑＋HCl↑。
NH 4HCO 3受热分解的化学方程式为：NH 4HCO 3=====△NH 3↑＋CO 2↑＋H 2O 。
②与碱反应：NH 4Cl 与熟石灰混合加热，化学方程式为：2NH 4Cl ＋Ca(OH)2=====△CaCl 2＋2NH 3↑＋2H 2O 。
(3)铵盐的保存与施用： ①密封保存并放在阴凉通风处。
②避免铵态氮肥与碱性肥料混合施用。
微点拨铵盐遇碱均易放出氨气，铵盐受热易分解，但分解产物中不一定有氨气，如NH 4NO 3受热分解的产物就比较复杂。
2．氮肥 (1)常见氮肥贮存时，应密封并放在阴凉处，施用时，应埋在土壤中，并避免与碱性肥料(如草木灰)混用，以保证肥效。
第2课时氮肥的生产和使用
第2课时 氮肥的生产和使用１．知道含氮化合物的应用对社会生产的作用，了解氨的工业生产和实验室制取。
【解析】氨的工业生产和实验室制取（1）工业生产氨气的反应式为：（2）实验室制取氨气的反应式： ①所用药品：消石灰[Ca(OH)2，又称碱石灰]和氯化铵（NH 4Cl）②反应装置：A ．B ．C ．D ．E ．F ． ③干燥：常选用 性干燥剂如碱石灰 [Ca(OH)2和CaO 的混合物]干燥氨气。
不能用 浓硫酸 。
④收集方法 。
⑤尾气吸收：氨气极易溶，要防 ，选用装置 。
⑥实验室还可用在浓氨水中加入NaOH 固体（或CaO ）的方法制氨气，选用装置 。
其原理是NaOH 固体溶于水，使氨气的溶解度变小，同时NaOH 固体溶于水放出大量的热，使氨气逸出。
２．了解氨气与水、与酸的反应；了解氨水的成分以及氨水的不稳定性。
【解析】（1）氨气的物理性质和用途氨气（NH 3）在通常状况下是 色、 气味的气体，密度比空气 。
在加压条件下易 ，汽化时 大量热，工业上可使用液氨作 。
使用装置 F 可以产生 色喷泉，证明氨气 溶于水（溶解度 体积），其溶液显 性，氨气是唯一的 性气体。
（2）氨水的成分和性质氨气与水反应，方程式为 ，氨水显碱性，电离方程式 。
氨水不稳定，易挥发，实验 D 。
氨水的成分：分子 、离子 。
（3）氨气的化学性质：与酸反应生成铵盐NH 3 + HCl === （俗称氯铵）NH 3 + H 2SO 4 === （俗称硫铵，又称肥田粉） NH 3 + HNO 3 === （俗称硝铵）NH 3 +H 2O+CO 2 === （俗称碳铵） （4）检验氨气的方法：① 的 色石蕊试纸变 色。
②用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近，产生 ，装置E 。
滴有酚酞 的水溶液《第2课时氮肥的生产和使用》练习进入了水体。
下列说法中，错误的是（）A．化肥为粮食增产作出了贡献，若使用不当也会引起环境污染B．长期使用化学肥料的土壤容易酸化、板结C．由于化肥能促进农作物生长，因此应大量使用化学肥料才能满足人们对粮食的需求D．应根据农作物生长的需要适时、适地、适量地施用化肥，才能既获得农作物丰收，又能减少对环境造成的负面影响３．下列有关氮元素的叙述中，错误的是（）A．氮是生命物质的重要组成元素B．氮是农作物生长所必需的元素C．氮的氧化物是形成酸雨的主要原因D．含氮化合物不仅给人类带来福音，也给人类带来危害４．氨极易溶于水，但工业上常将氨转化成固态铵盐加以使用，原因是（）A．农作物只吸收铵盐，不易吸收氨气或氨水B．氨气是气体，氨水易挥发，不易贮存和运输C．氨水中的氨大部分与水结合生成NH3·H2O，易使土壤碱化D．氨气或氨水在空气中会产生光化学烟雾５．如图所示：烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻震荡烧瓶，然后打开弹簧夹，烧杯中的液体呈喷泉状喷出，则a、b不可能是（）A．a为HCl，b为H2OB．a为CO2，b为浓NaOH溶液C．a为Cl2，b为饱和NaCl溶液D．a为NH3，b为浓NH4Cl溶液６．就实验室制取NH3回答下列问题：（1）用化学方程式表示实验室制取NH3的原理：。
【课堂设计】14-15苏教化学必修1课件：4.2.2 氮肥的生产和使用
如下图是喷泉实验的发生装置(夹持装置已略去)，思考 并回答下列问题。
(1)用图 A 所示装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥的氨 气 ， 引 发 喷 泉 的 操 作 是 ____________ ， 该 实 验 的 原 理 是 ________________。 (2) 如 果 只 提 供 如 图 中 B 所 示 装 置 ， 引 发 喷 泉 的 方 法 是 __________________。 2 (3)若 A 中实验时收集满了 NH3，而 B 中只收集了 体积的 3 NH3(标准状况下)，则反应完毕后烧瓶内溶液的物质的量浓度 分别为 A________，B________。
答案： (1)打开止水夹， 挤出胶头滴管中的水
氨气极易溶于水，
致使烧瓶内气体压强迅速减小，水迅速进入烧瓶，形成喷泉。 (2)打开止水夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶后捂热，氨气受热膨 胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即形成喷泉 1 1 － － (3) mol· L 1 mol· L 1 22.4 22.4
＋ －
4．氨的用途 NH3 是一种重要的化工原料，可用来制硝酸，制铵态化肥，制 尿素，制纯碱，液氨用作制冷剂等。
探究 1：喷泉实验 1．喷泉实验的原理 容器内外形成较大的压强差， 在压强差作用下， 液体迅速流动， 通过带尖嘴的导管喷出来，形成喷泉。 2．形成喷泉的条件 烧瓶内外形成足够大的压强差。 3．NH3 喷泉实验成功的关键 (1)氨气和烧瓶要干燥 (2)装置气密性好 (3)氨气的量要足
解析：(1)A 装置要引发水上喷，必须打开止水夹，同时挤出胶 头滴管中的水(溶解部分氨，产生压强差)。 (2)主要是考查发散思维和实际动手能力。 从根本上考虑， 形成 喷泉必须产生压强差；打开止水夹后，用手或热毛巾 “ 热 敷”(或用浸冰水的毛巾“冷敷”)烧瓶， 使瓶内氨溶于水(或者 瓶内压强减小)，使 NH3 与 B 中的水接触，达到目的。
高端水溶肥氮肥的氮肥原料及工艺及使用指南
高端水溶肥氮肥的氮肥原料及工艺及使用指南下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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氮肥的生产和使用教案
氮肥的生产和使用教案一、教学目标1.了解氮肥的生产过程和使用方法。
2.掌握合理使用氮肥的技巧，提高农作物的产量和品质。
3.培养学生的环境保护意识，减少对土壤和水源的污染。
二、教学内容1.氮肥的生产过程1.1合成氮肥的原料和工艺1.2氮肥的不同类型和成分1.3氮肥生产的环境问题和解决方法2.氮肥的使用方法2.1氮肥的种类和施用量2.2氮肥的施用时间和方法2.3氮肥的施用技巧和注意事项3.环境保护与可持续发展3.1农业生态系统的重要性3.2氮肥对环境的影响和污染问题3.3减少氮肥使用的方法和建议三、教学过程1.导入（10分钟）通过图片或视频展示农田施肥的场景，引导学生了解农田施肥的重要性和问题。
2.知识介绍（30分钟）2.2氮肥的使用方法：介绍不同类型的氮肥，以及施肥量、施肥时间和施肥方法的选择。
2.3环境保护与可持续发展：讲解农业生态系统的重要性，以及氮肥对环境的影响和污染问题。
3.案例分析（30分钟）根据不同农作物种植的实例，让学生分析并选择合适的氮肥和施肥方式。
4.小组讨论（20分钟）组织学生以小组为单位进行讨论，总结氮肥的使用技巧和注意事项。
5.教师点评（10分钟）根据学生的讨论结果，教师进行点评和总结，并提供一些建议和建议。
6.练习与评价（20分钟）6.1小组演练：学生根据自己所掌握的知识，编写一个实际氮肥使用的方案。
6.2个人作业：要求学生写一篇关于氮肥如何合理使用的短文，包括氮肥的生产和使用方法，以及环境保护的重要性。
四、教学资源1.图片或视频展示氮肥的生产和使用过程。
2.相关的书籍和文献资料。
五、教学评价1.观察学生对教学内容的兴趣和参与度。
2.检查学生的小组讨论和个人作业。
3.学生的综合表现和理解程度。
氮肥的生产和使用
粒子种类 NH3
H2O、NH3 、NH3·H2O NH4+、H+ 和 OH-
演 示 实 验----氨气与水的反应
实验2
有何作用？
在一支洁净的试管中滴加几滴氨
水，将湿润的红色石蕊试纸（或
P口H，试观纸察）试粘纸在颜玻色璃的棒变上化靠情近况试。管密于封阴保凉存处，置
实验现象
结论
氨水保存？
实验2
湿润的红 色石蕊试 纸变蓝
书面作业
1、用图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满 干燥氨气，引发水上喷的操作是 _____________________________________。 该实验的原理是 ___________________________________。
2、如果只提供图2的装置， 请说明引发喷泉的方法。
体现氨水的哪些性质？
你认为氨水作化肥有何不足之处？
演 示 实 验 氨与氯化氢反应
❖ 实验3
❖ 在一只烧杯中放两个棉花球， 分别在两个棉花球上滴加几滴 浓氨水和浓盐酸，用表面皿盖 住烧杯口，观察现象。
白烟的化学成 分是什么？请 写 出反应的 化学方程式
实验现象
结论
实验3
产生白烟
氨水具有挥发性，与挥 发性酸 发生反应,冒白 烟
氨水易挥 发，氨水 显碱性
资料分析
以前农村用氨水作为氮肥进行农田的灌溉。
村民把氨水保存在陶瓷缸内，并用薄膜纸包住，搭 建好草棚，在施肥过程中，先在田间挖好氨一水条直条接的 沟，氨水倒入沟中之后立即用土盖住，即作使为这氮样肥操 作时在很远处还是能闻到很刺鼻的味道。易出现跑
氨现象。
思考与讨论
而且液体 不易运输 上面材料中村民这样做的和目保的存是什么？
江苏省清河中学靖丹丹：氮肥的生产和使用教学设计
氮肥的生产和使用苏教版《化学1（必修）》江苏省清河中学靖丹丹一、教材分析本节知识是苏教版《化学1（必修）》专题4第二单元的内容，教材在本节内容之前，已在初三内容中安排了化学肥料知识、必修一专题二中安排了铵根离子检验内容，而后续知识则是在必修二及选修内容中则安排了一些相关知识的理性辨析，这种根据学生发展的需要，不同阶段课程内容既具有一定的连续性，又呈现知识与应用的逐渐深化，综合考虑了学科、生产、生活和自然界与环境中元素化合物的存在、作用和影响及应用，可以帮助我们从整体去认识和理解必修化学课程模块的地位和作用及学生的发展水平，更有利于学生认识到化学是真实的化学，有用的化学。
氮肥的生产和使用是对元素化合物知识的延伸和发展。
这节课的实验可以为前面学生储备的已有认知补充感性认识的材料，同时可以帮助学生掌握学习化学的一些基本方法，还能使学生认识到化学在改善人类生活条件等方面所起的作用。
本节内容教材已经有意识地去创设一定的问题情境，引导学生进行探究，但这仅仅是一种浅层次的“欲放又收”的探究。
对于这些教材中已经出现的并且有明显探究倾向的内容，教师要善于深层次地进行挖掘，要敢于放手，把“权力”下放给学生，而自己由“台前”转到“幕后”，对整个探究过程实行必要的调控，以求最大限度地调动学生的思维积极性，培养学生的实验设计能力。
只有这样，学生才能真正理解和掌握所学知识，才能真正实现由认知向能力的转化和升华，获得的知识才能更持久、亦更能灵活运用。
二、学情分析本节内容学生在理论与实践上已经有了一些知识储备，再者关于氮肥在实际生产生活的应用学生已经有了感性的认识，现在进一步学习新知识学生容易接受，根据教材内容编排，学生此前已经学过几种重要的单质和化合物，初步具备了学习元素化合物的一些经验，并对元素化合物知识学习方法有了一定的认知，这些都为本课时的学习奠定了基础。
但对氨气、氨水及铵盐的性质规律和学习方法大多数学生仍需加深认识，另外实验设计的能力和运用知识解决生产、生活中问题的能力可能参差不齐。
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—氮的固定
1.自然固氮
“雷雨发庄稼”
土壤中矿物 O2 H2O O2 N2 → NO → NO2 → HNO3 ——————→ NO3-
2.植物固氮
3.人工固氮
豆科植物根瘤菌
1
哈伯——合成氨的发明者 1919年，德国化学家哈伯在实验室中首次人 工合成了NH3，才使大规模合成化肥成为现 实，并极大的推动了化学理论的发展。鉴于 此哈伯获诺贝尔化学奖。 N2+3H2
①加热浓氨水法 ②浓氨水加生石灰法（生石灰吸水、溶解时放热）
【思考】下列物质能用来干燥NH3的是 A. 浓硫酸 B. 五氧化二磷固体 C. 氯化钙固体 D. 碱石灰
D
浓氨水
注意：无水CaCl2不能干燥NH3（形成CaCl2· 8NH3）
CaO
铵盐的性质为“三解”
易溶解、受热易分解、易碱解 【思考】使用铵态氮肥时应该注意哪些问题？
7
氨气的实验室制取 Δ 1. 原理： 2NH4Cl + Ca (OH)2== CaCl2+2NH3↑+2H2O 集气管口棉花的作用： 防止空气对流，提高集气的速度和纯度。 2. 验满：(1)湿润的红色石蕊试纸靠近试管口 (2)玻璃棒蘸取浓盐酸靠近试管口 3. 尾气处理： 用水或稀酸吸收
A
B
C
8
实验室中还可以用哪些方法快速制氨气?
110℃时: 400℃以上:
Δ NH4NO3==NH3↑+HNO3 ↑ Δ 4NH4NO3==3N 2↑+2NO2↑+8H2O
6
(2)铵盐与碱的反应 Δ (NH4)2SO4+2NaOH == Na2SO4+2NH3↑+2H2O Δ NH4NO3+NaOH == NaNO3+NH3↑+H2O Δ NH4++OH- == NH3↑+H2O NH4+的检验: 与碱液共热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。
NH3的化学性质 1. NH3与水的反应 NH3+H2O NH3 · H2O
一水合氨
实验2
NH4++ OH-
氨水中含有哪些分子和离子？
NH3· H2O == NH3↑+ H2O
■氨水保存： 密封、阴冷处
4
2. 氨与酸的反应
NH3+HCl = NH4Cl NH3+CO2 +H2O= NH4HCO3
实验3 2NH3+H2SO4 = (NH4)2SO4 NH3+HNO3 = NH4NO3
(NH4)2SO4
NH4NO3
NH4HCO3
NH4Cl
5
铵盐（NH4+）
由铵根离子和酸根离子构成的化合物
1. 铵盐的物理性质 都是白色晶体，并且都能易溶于水 2. 铵盐的化学性质 实验1 ： Δ NH4Cl==NH3↑+HCl ↑ NH3+HCl ==NH4Cl 如何分离NaCl晶体和NH4Cl晶体？ (1)铵盐受热分解 —— 不稳定性 铵盐应保存在阴凉处 Δ NH4HCO3==NH 3↑+CO2↑+H2O
高温高压 催化剂
2NH3 （工业合成氨）
2
喷泉实验探究
1. 用右图装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干 燥氨气，引发水上喷的操作是？ 2. 氨为什么会形成喷泉？ 3. 喷泉实验成功的关键是什么？ 4.如图装置能否进行喷泉实验，如果你认为可以， 该如何操作？
3
NH3的物理性质
状态 颜色 气味 沸点 密度 溶解度 易溶于水，常温、常压 1∶700，水溶液叫“氨 水”，且浓度越大密度越 小 气体 无色 刺激 -33℃，氨易液 比空气 性 化，“液氨”， 轻 (M=17) 常作致冷剂
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【讨论】1. 已知NH3能将黑色的CuO还原为红色的Cu，请写出此 反应的化学方程式。 2NH3+3CuO === 3Cu+3H2O+N2 2.某研究性学习小组在查阅资料时发现，化工厂常用氨气来检验氯 气是否泄漏。你知道原理吗？ 2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl（少量的NH3） 8NH3 + 3Cl2 = N2 + 6NH4Cl（过量的NH3）
△
10
3. 氨具有还原性
4NH3+5O2 ===== 4NO+6H2O △ 2NO +O2 =2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO
催化剂
氨氧化法制硝酸
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