课题2 人工固氮技术—合成氨5,6
2013人教版选修2课题2《人工固氮技术──合成氨》word说课教案
2013人教版选修2课题2《人工固氮技术──合成氨》word说课教案各位专家、评委、同行，大伙儿下午好，我是09级化教2班董蓉，我今天讲课的内容是人教版选修2第一章第二课题《人工固氮技术——合成氨》，我将从以下几个方面进行我的讲课。
教材分析《人工固氮技术——合成氨》那个课题是围绕着合成氨的反应原理以及实现工业化生产的咨询题展开讨论，关心学生了解合成氨工业生产的要紧原理和过程，认识体会由实验室研究到工业化生产所需要经历的过程。
教科书的设计是为了讲明如何将大气中的氮固定下来这一中心咨询题，第一，出现咨询题提出的背景，也确实是人们什么缘故要想方设法地将大气中的氮固定下来，直截了当的缘故是满足人类对氮肥、硝酸等含氮化合物的需要，间接地缘故是地壳中氮元素的含量少，分布不均；紧接着的咨询题是如何将大气中的氮固定下来，指出合成氨在科学上和技术上的突破，最后，讨论和评判并引发摸索合成氨工业进展所面临的新咨询题，这种设计整体上体现了技术实践中咨询题解决持续循环进展的一样过程。
教学目标教学目标包括三个方面：知识与技能目标了解合成氨对人类社会进展的重要意义；利用所学的化学反应速率和化学平稳理论讲明合成氨中的有关咨询题；了解合成氨的要紧原理、原料、重要设备、流程和意义。
过程与方法目标通过学习合成氨反应原理，利用化学反应速率、化学平稳移动原理分析和讨论合成氨适宜反应条件。
结合合成氨的差不多生产过程及合成氨工业进展，明白得实际生产中的咨询题。
情感态度与价值观目标能够讲出环境污染的要紧方面及防止污染的一些措施，增强环境意识，做环境爱护的宣传者、行动者。
通过本课题的学习，讲明工业生产中加快反应、提升原料利用率、节约能源及环境爱护的一些措施和方法。
教学重难点基于我对本节课教材价值的认识，以及学生实际学习能力的了解，我确立本节课的重点是合成氨的反应原理，合成氨生产的适宜条件；教学难点第合成氨生产的适宜条件。
教学方法我将通过如下教学方法进行教学：情形激学法，通过联系旧知识和生活实际导入课题，让学生通过回忆植物体内蛋白质的重要组成元素——氮元素，再联系农作物的肥料，以提起学生学习本节课的爱好。
课题2人工固氮技术-合成氨
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
课题2 人工固氮技术——合成氨
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2.试从速率和平衡的角度综合分析合成氨工业选择400～500 ℃的 温度，10～30 MPa的压强的原因。 答案 合成氨反应是一个可逆、放热、气体分子总数减小的反应。 根据勒夏特列原理，温度越低，压强越大，该反应的平衡体系中 氨的含量越高；但降低温度使反应速率降低，增大压强对设备要 求较高，而400～500 ℃时催化剂活性最好，10～30 MPa下N2、 H2的转化率已经较高，故选择在该条件下进行合成氨。
课题2 人工固氮技术——合成氨
13
4.合成氨工业的发展
合成氨工业的主要研究领域有以下三个方面：
(1) 原料及原料气 的净化。 (2) 催化剂 的改进。
(3)环境保护 废渣：用作 建材和肥料的原料 ；
废气：主要是 H2S 和 CO2 等有害气体； 废液：主要是含 氰化物 和含 氨 的污水。
课题2 人工固氮技术——合成氨
4.催化剂：加快反应速率但不影响平衡，可以提高单位时间内 氨的产量。目前工业上多采用以铁为主的催化剂。 5.及时将NH3从平衡体系中分离出来，并将 N2、H2重新压缩后 输入合成塔再次利用，提高原料的利用率。
6
①铁丝绒的作用： 催化剂 。 ②润湿的pH试纸的作用： 检验生成的氨气 ，现象 pH试纸 变蓝 。 (3)工业上，通常采用以铁为主的催化剂，在 400～500 ℃和 10～30 MPa的条件下合成氨。
课题2 人工固氮技术——合成氨
7
议一议 1.你知道氮固定的主要途径有哪些？通过闪电引发自然固氮的原 理是什么？ 答案 豆科植物的根瘤菌固氮，雷电固氮，人工固氮 ——工业 合成氨 N2＋O2=放==电==2NO 2NO＋O2===2NO2
《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
A.研制高温下活性较大的催化剂
B.寻求N2的新来源
C.研制低温下活性较大的催化剂
D.研制耐高温高压的新型材料建造合成塔
【练习】练4.在一定条件下，进入氨合成塔的混合气体中，含N2为22％，含H2为78％(均为体积百分数)，反应达到平衡后，在相同的温度和压强下，气体的体积缩小至原体积的95％，则N2的转化率最接近（ ）
《人工固氮技术——合成氨》教学设计
课题：人工固氮技术——合成氨
教
学
目
标
知识
与
Байду номын сангаас技能
1.了解合成氨的反应原理
2.了解合成氨的基本生产过程
3.了解合成工业发展中需要解决的问题
过程
与
方法
充分发挥学生学习的主动性。
培养学生勤于观察、勤于总结思考的科学态度。
提高学生的科学素养。
情感
态度
价值观
利用多媒体动画、电脑图片等学习有研究合成氨的一般步骤和方法。
（2）废气——主要是H2S和CO2等有害气体
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。
（3）废液——主要是含氰化物和氨的污水
处理含氰化物污水可以用生化、加压水解、氧化分解、化学沉淀、反吹回炉等方法。
处理含氨废水可用蒸馏的方法回收，也可用离子交换法治理。
【板书】2、合成氨的反应条件
【投影】（1）压强：对于速率的影响？使平衡向何方向进行？→得出适宜压强数值
（2）温度：对于速率的影响？使平衡向何方向进行？→得出适宜温度数值
（3）反应物的浓度：氮气与氢气之比约为1:3 氮气过量
课题2 人工固氮技术──合成氨
人工固氮技术—工业合成氨学案设计江西省新建二中阮名洁教学目标：【知识与技能】：1、掌握工业合成氨的化学反应原理2、通过工业合成氨的典例，建立工业产品合成的基本模型。
3、理解工业合成氨的最佳合成条件4、理解工业产品合成的四大基本原则“多”、“快”、“好”、“省”【教学重难点】：1、建立工业合成氨的流程模型（重点）2、根据反应速率和化学平衡两个角度找到工业合成氨的最佳合成条件（重点）3、归纳出工业产品合成的四大基本原则“多”、“快”、“好”、“省”（难点）【温故而知新】：1、影响化学反应速率的因素有温度、浓度、压强、催化剂。
以及它们分别是如何影响2、影响化学反应平衡的因素有温度、浓度、压强。
以及它们分别是如何影响3、转化率的概念，勒夏特列原理习题巩固一．选择题1．符合工业合成氨生产实际的是（）A．V2O5做催化剂B．NH3循环使用C．N2和H2液化分离D．反应温度由催化剂决定2．下列有关工业生产叙述正确的是（）A．合成氨工业中，将NH3及时液化分离有利于提高产率B．工业上通常使用电解法制备金属钠、镁、铝、铁等C．硫酸工业中，采用常压条件的原因是此条件下催化剂活性最高D．电解精炼铜时，将粗铜与电源的负极相连3．如图是工业合成氨的简单流程图，沿①路线回流的物质是（）A．氮气和氢气B．催化剂C．NH3D．H2 4．下列有关工业生产叙述正确的是（）A．工业上通常使用电解法制备金属钠、镁、铝等B．合成氨工业中，将NH3及时液化分离有利于加快反应速率C．硫酸工业中，采用常压条件的原因是此条件下催化剂活性最高D．电解精炼铜时，将粗铜与电源的负极相连5．关于工业生产的下列叙述中，不正确的是（）A．工业生产硫酸时，使用热交换器可以充分利用反应中所放出的热量B．工业上合成氨没有采用更大的压强是从设备和动力要求方面考虑的C．工业上用离子交换膜法电解饱和食盐水制烧碱D．工业上采用电解（省电能30%）的AlCl3﹣KCl熔融体的方法制取金属铝一．填空题6．“低碳”既是时尚，也是环保要求．“低碳”在工业生产中意义重大，充分利用原材料，不排放或减少排放“三废”，不同工厂今后联合生产等都是很好的“低碳”生产方式．下面是几个工厂利用废气、废渣（液）联合生产化肥硫酸铵的工艺：请回答下列问题：（1）工艺操作②为：．（2）工业合成氨的化学方程式为：．（3）副产品的化学式为．该联合生产工艺中可以循环使用的物质是．（4）在实验室中检验合成氨厂排出的废气中是否含有氨气的方法是（5）写出生成“产品”的化学方程式：．7．NH3和HNO3是重要的工业产品，如图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程。
《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
高中化学 走进化学工业 课题2 人工固氮技术——合成氨学案 2()
课题2 人工固氮技术-—合成氨1．了解工业合成氨的基本原理、基本生产过程以及合成氨工业的发展.2．了解工业获得合成氨的大量廉价原料气的方法,了解合成氨原料气循环利用的原理和重要意义。
3．了解工业合成氨与环境的关系。
德国化学家哈伯(1868—1934）一生从事化学研究，曾在1906年发明了氨的合成法，1908年又发明了合成氨的催化剂，为工业化生产奠定了基础.思考：如何利用空气中的氮气来合成氮肥呢?答案：氮气与氢气在高温、高压和催化剂条件下生成氨气，由氨气来合成氮肥.一、合成氨的反应原理1．反应的化学方程式工业合成氨反应的化学方程式________________________________________。
2．反应的特点（1）____________________反应；（2）____________________反应;（3）气体分子总数____________________的反应。
3．适宜化工生产条件的选择温度：____________；压强：______________;催化剂：____________________。
自主思考：①合成氨反应中催化剂的主要作用是什么?②合成氨方案的主要优点是什么？二、合成氨的基本生产过程主要包括三个步骤：________、________、________。
1．制备合成氨的原料气（1）制备氮气方法一：__________________________。
方法二：________________________________。
（2)制备氢气方法一：水蒸气与碳反应，化学方程式为__________________。
方法二:甲烷与水蒸气反应,化学方程式为______________________；____________________________.2．原料气的净化（1)除去H2S(用氨水）的化学方程式为______________________。
人工固氮技术—合成氨
(3)催化剂
使用催化剂可加快化学反应速率，但不影响化学平衡 ⇒采用以铁为主的催化剂。 (4)循环操作 合成氨转化率较低，要采用循环操作。混合气体通过 冷凝器，使氨液化，将氨分离出来，并将没有完全反 应的N2和H2经过循环压缩机，再送入合成塔，使其被
充分利用。
特别提醒 ①合成氨原料中的氮气来源广泛，扩大氢 气原料的来源以降低成本。
课题2 人工固氮技术——合成氨
目标定位
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，体现化工生产的过程，体现实验室 研究与实际生产之间转化过程。
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
基础梳理
含氮化合物 ，必须施加氮 农作物需从土壤中摄取大量 _____________ 肥。含氮化合物还用于制造染料、人造纤维、油漆、炸药 等。 地壳中含氮量0.04%，大气中氮气占空气体积的78%。 将游离态氮转变为化合态氮的方法 氮的固定指的是________________________________ 。
2．催化剂的改进
磁铁矿 作催化剂，目前有采用 多年来一直用________ 钌 为基础活性物质的新型催化剂。 ____
3．环境保护
(1)废渣：可用作原料。 H2 S CO2 (2)废气：主要是 ______ 和______ 等有害 直接氧化 气体，对H2S的处理，可用__________ 法 循环 (选择性催化氧化)、 ______ 法(用溶剂吸收 浓缩)，CO2可用来生产尿素和碳铵等。
课题2 人工固氮技术──合成氨
CO+H2O=CO2+H2
。
(3)除去CO2(用K2CO3吸收) K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3 。
二、合成氨的基本生产过程
3．将原料气合成： 讨论1：假如你是厂长，根据合成氨的反应特点,
对工业上产品的合成，你主要考虑哪些问题？
多 ：原料的转化率高 快 ：反应速度快
二、合成氨的基本生产过程
常见方法：
生物固氮、自然固氮、人工固氮
新课标人教版高中化学课件系列
选修2 化学与技术
第一章 走进化学工业
第二节 人工固氮技术—合成氨
科学化史
一、合成氨的反应原理
加温高压
N2(g) + 3H2(g) 催化剂 2NH3 (g)
二、工业合成氨的工业流程
原料气 的制取
如何制取氢 气和氮气？
净 化
如何净化氢 气和氮气？
3．将原料气合成：
讨论2：请同学们根据合成氨的特点，从
化学反应速率和化学平衡两个角度来综合分 析，合成氨应采取什么反应条件？
合成氨的反应
（反应放热）
分析角度
加快
升高
合成氨的速率
氨的含量
反应条件 浓度
增大N2和H2的浓度
增大N2、H2的浓度， 减小氨的浓度
压强
高压 一致 高压
温度
高温 矛盾 低温
催化剂
该条件下催化剂的活性最好
4.在合成氨CD左. 采右用工的1温0～度3业0MPa的中压强 ，为增加氨的日产量，下列变 化过程中不能使平衡移动的是（ B ）
A. 不断将氨分离出来 B.使用催化剂 C. 采用500 ℃ D. 采用10～30MPa的压强
5．某温度时，在一体积为2L的密闭容器中，通入
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缺氮的棉花
智利硝石(NaNO3)
含氮的化合物对人类生活有很大 的意义，而且氮是农作物不可缺 少的元素之一，除此之外，含氮 的化合物还用于制造燃料，油漆， 炸药等许多产品。可是，农作物 只有将氮气转化为氮的化合物才 能被吸收，所以要将氮固定。
氮的固定：
把大气中的氮转化为氮的化合物叫做氮的固定。 包括：
从化学平衡的角度看：高压、低 温，平衡时生成物NH3的含量 （体积分数）高。
一、合成氨的适宜条件 [讨论] 1、既然增大压强可提高反应速率，又可提高氨 的含量，那么在合成氨工业中压强是否越大越 好？ 2、既然降低温度有利于平衡向生成氨的方向移 动，那么在合成氨工业中温度是否越低越好？ 3、催化剂对化学平衡没有影响，在合成氨工业 中是否需要使用催化剂？ [提示] 综合考虑化学反应速率和化学平衡移动的 原理，再根据工业生产特点和实际需要，选择合 成氨的适宜条件。
氨
（NH3）
哈伯与合成氨
合成氨从第一次实验室研制到工业化投产 经历了约150年的时间。德国科学家哈伯在10 年的时间内进行了无数次的探索，单是寻找 高效稳定的催化剂，2年间他们就进行了多达 6500次试验，测试了2500种不同的配方，最后 选定了一种合适的催化剂，使合成氨的设想 在1913年成为工业现实。鉴于合成氨工业的实 现，瑞典皇家科学院于1918年向哈伯颁发了诺 贝尔化学奖。
目的 条件 选择 使NH3生成得快 （从反应速率分析）
2NH3（正反应为放热反应）
使NH3生成得多 （从化学平衡分析）
压强
温度
高压
高温 使用催化剂 增大反应物浓度
高压
低温 无影响
增大反应物浓度 减小生成物浓度
催化剂
浓度
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。
结
论
从反应速率的角度看：温度越高、 压强越大，化学反应越快， 使用 合适的催化剂，反应加快，单位 时间内生成的NH3越多；
理论（1）尽可能提高反应混合物中所需物质的百分含量； （2）尽可能缩短反应到达平衡所需要的时间；要求 反应速率越快越好 实际：（1）尽可能降低对耐高温设备所需材料的要求。 以取得最佳经济效益
(2)符合绿色化学理念(一是注意环境保护 二
是原子利用率接近百分之百)
[讨论] 根据外界条件对化学反应速率的影响，说明要使合成氨的 化学反应速率增大，应采取哪些措施？应用化学平衡移动原理， 说明要提高平衡混合物中氨气的含量，应采取哪些措施？ 合成氨反应 N2+3H2
[讨论]
数据表明，即使在500º C和30MPa的条件下，平 衡混和物中氨的含量仅达26.4%，即转化率仍 不够大，为了使平衡向生成氨的方向移动，提 高N2、H2的转化率,还可以采取哪些措施？
不断补充H2，N2；及时移走NH3
合 成 氨 的 适 宜 条 件
选择合适的压强：10MPa~30MPa，有利 于氨的合成，该压强下进行生产，对动 力、材料、设备等来说正合适。 选择合适的温度：400-500℃左右，提高 反应速率，又是合成氨催化剂的活性温 度； 使用催化剂：铁触媒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； 浓度：将氨气液化后及时分离出来，所 得原料气（过量N2、H2）循环使用，并 及时补充N2、H2
氮是植物体内蛋白质、核
酸和叶绿素的组成元素。蛋 白质是细胞原生质的重要成 分，核酸是合成蛋白质的必 要成分。在植物生长发育过 程中，细胞分裂和新细胞的 形成必须要有蛋白质；而光 合作用则离不开叶绿素。因 此，在缺氮的情况下，由于 新细胞形成受阻，植物的生 长发育会迟缓或停滞；如果 叶绿素含量下降，则直接影 响光合作用的速率和光合作 用产物的形成。同时，蛋白 质含量的下降使作物的品质 降低。
催化剂
CH4+2H2O===4H2+CO2
催化剂
原料： 空气、水、燃料
压缩 降温 空气 炭 CO2＋N2 除去CO2 N2 液态空气 蒸发 N2（先逸出）
赤热炭 H2O(g) 或其他燃料
CO＋H2
H2O(g) 催化剂
CO2＋H2
除去CO2
H2
C＋H2O(g) → CO＋H2 原料气的制备 净化
高温
① 自然固定：豆科植物固氮、雷雨天产生NO气体；
② 人工固定：合成氨等。
人工固氮技术—合成氨
试 纸 变 蓝 色
合成氨反应的特点
请同学们分析这个反应有什么特点？
N2+3H2
催化剂
2NH3
(正反应为放热反应)
特点：
a、可逆反应
b、正反应为放热反应
c、正反应是气体Biblioteka 积缩小的反应。三、合成氨适宜条件的选择
合成氨工业
1914年，第一次世界大战一开始，英国就从海上 封锁德国从智利进口硝石。于是人们预言，德国 得不到智利硝石，农田将缺乏肥料，炸药工厂也 将停产，那么德国最迟在1915年或1916年便要自动 投降，可使1916年过去了，德国还在顽强的战斗， 农田照样一派浓绿，前线的炮火反而更加猛烈。 原来……德国以哈伯为首的一批化学家克服了当 时的世界化学难题——以廉价的空气、水和煤炭 合成了重要的化工原料:
CO＋H2O(g) →
催化剂
CO2＋H2 分离
液氨
N2、H2
压缩
合成
(防止催化剂中毒)
净化 想一想:制取原料气的过程中常混有
H2S和CO,CO2 的气体杂质有__________
• 原料气的净化 NH3· 2O + H2S = NH4HS + H2O H CO + H2O = CO2 + H2 K2CO3 + CO2 + H2O = 2KHCO3 最后，原料气还需要经过精致处理，如用 醋酸，铜和氨配制成的溶液来吸收CO,CO2 和H2S等少量有害气体
合成氨生产示意图
合成
设备：合成塔
分离
15%的氨
用图式表示合成氨的流程：
N2、H2
原料气的制备
净化
(防止催化剂中毒)
压缩
合成
分离
液氨
五合成氨工业的发展
• 阅读书本Ｐ１3～Ｐ１4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
三废处理:
4.发展前景
合成氨的实地照片
在新疆和青海交界处有一狭长山谷，每当牧民和牲 畜进入后，风和日丽的晴天顷刻间电闪雷鸣，狂风 大作，人畜往往遭雷击倒下。奇怪的是这里的牧草 茂盛，四季常青，被当地牧民称为“魔鬼谷”。
原因：空气中的氮在闪电作用下由 游离态的氮气变成化合态的氮
N2 + O2 ====
放电或高温
2NO
2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
四、工业合成氨的基本生产过程:
生产过程:
造气（原料气的制备）, 合成与分离 净化，
造气
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?)
水和碳氢化合物 氢气主要来源于____________
C+H2O===CO+H2
CH4+H2O===3H2+CO