合成氨

课件27张PPT。合成氨条件的选择高二化学教学目标知识目标： 　　1．使我们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．使我们了解应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法。 能力目标： 　1．? 教学时应以化学反应速率和化学平衡原理为主线，以合成氨知识为中心，结合工业上生产的实际情况，将知识串联、拓展、延伸，培养我们的归纳思维能力。 2．? 在运用理论的过程中，可以进一步加深我们对所学理论的理解和提高知识的实际应用能力。 情感目标： 　　1．通过了解合成氨的全过程，可以激发我们爱科学、探索科学的热情。 　　2．通过合成氨前景的展望，激发学生学习兴趣，使我们体会化学学科中逻辑结构严谨深刻的科学美。 　自学提纲：1．影响化学反应速率的因素有哪些？是如何影响的？ 2．影响化学平衡的条件有哪些？是如何影响的？ 3．应用化学平衡原理，分析反应 ： N2 + 3H2 2NH3 （正反应放热） 可以采用哪些措施，更有利于氨的合成？1.影响化学反应速率的因素有哪些？ 是如何影响的 影响化学平衡的条件有：浓度、压强、温度等 浓度、压强、温度对化学平衡的影响可以概括为平 衡移动原理，也叫勒夏特列原理： 如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。 一、 合成氨条件的选择 影响化学反应速率的因素有：温度、压强、催化剂等, 升高温度、增大压强以及使用催化剂，都可以使化学 反应速率增大2.影响化学平衡的条件有哪些？ 是如何影响的？3、可以采用哪些措施，更有利于氨的合成？ 。增大压强，有利于NH3 的合成，但在实际 市产中，压强不可能无限制的增大，因为压强越大，需要 的动力越大，对材料的强度和设备的制造要求也越高，势 必增大生产成本，降低综合经济效益。因此，受动力、材 料、设备等条件的限制，目前我国合成氨厂一般采用的压 强是 20MPa ~ 50MPa。 。合成氨为放热反应，低温有利于氨的生成。但 是温度越低，反应速率就慢，到达平衡所需要的时间越长，因 而单位时间内产量低，这在工业生产中是很不经济的。综合考 虑各种因素，在实际生产上，采用500℃的温度，此时催化剂 的活性最大。 （1）压强（2）温度 。由于N2 分子非常稳定，N2 与 H2的化合十分困难，即使采用了加热与高压的条件，合成氨的反应还是十分缓慢。为了加快化合反应速率，降低反应所需要的能量，合成氨工业普遍使用铁触媒作催化剂。在实际生产中，不断补充 N2、H2 （增大反应物浓度），采取迅速冷却的方法（减小生成物浓度），使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去，以促使化学平衡不断地向着生成NH3 的方向移动。（3）催化剂请你归纳总结?增大 增大 升高 降低 加入增加N2、H2的浓度 将气态 NH3转变液态NH320MPa~ 50MPa 500 0C左右铁触媒 （500 0C左右催化活性大）使气态 NH3变为液态NH3并及时从平衡混合物中分离出去，及时补充 N2和 H2 思考 ？ 通过阅读表2－5的实验数据可知，应用平衡移动原理得出的结论与科学实验的结果是否一致的？ 完全一致所以合成氨工业的原理为：合成氨生产示意图合成氨的生产过程简介 表 1 不同温度下SO2的平衡转化率 [ 原料气成分(气体分数) ：SO2 7 o/o 、 O2 11 o/o 、N2 82 o/o 下表同 ] 表 2 压强对SO2的平衡转化率的影响思考题压强/MPa转化率/%温度/oC 根据以上两个表中的数据，推测工业上 2SO2 + O2 2SO3 （正反应为放热反应）的适宜条件选择是什么？ 2SO2 + O2 2SO3催化剂400~500 OC二、合成氨工业的发展前景1、合成氨的工业化生产曾是一个很艰巨的课题2、目前的研究课题（1）研究使合成氨反应在较低温度下进行的催化剂 （2）化学模拟生物固氮 合成氨化学发展史上的“水门事件” 　　 在探索合成氨崎岖的道路上 ... ...