《高中化學(xué) 第二冊(cè) 第六章 揭示化學(xué)反應(yīng)速率和平衡之謎 6.3 化工生產(chǎn)能否做到又快又多課件 滬科版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學(xué) 第二冊(cè) 第六章 揭示化學(xué)反應(yīng)速率和平衡之謎 6.3 化工生產(chǎn)能否做到又快又多課件 滬科版（19頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、課題課題將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氨在工業(yè)將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氨在工業(yè)上有較大的價(jià)值。上有較大的價(jià)值。N2NH3醫(yī)藥醫(yī)藥炸藥炸藥染料染料化肥化肥如果你是一個(gè)合成氨工廠的廠長，如果你是一個(gè)合成氨工廠的廠長，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)你主要考慮哪些問題？對(duì)工業(yè)生產(chǎn)你主要考慮哪些問題？主要：主要：經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益基本要求基本要求： a、反應(yīng)快、反應(yīng)快 b、原料利用率高、原料利用率高,生成物多生成物多 c、單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量高、單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量高二、合成氨適宜的條件二、合成氨適宜的條件（理論分析）（理論分析）討論：討論：請(qǐng)同學(xué)們寫出合成氨的化學(xué)請(qǐng)同學(xué)們寫出合成氨的化學(xué)反應(yīng)方程反應(yīng)方程 式，并討論說
2、明這個(gè)反應(yīng)式，并討論說明這個(gè)反應(yīng)方程式有什么特點(diǎn)？方程式有什么特點(diǎn)？特點(diǎn)：特點(diǎn)：a、可逆反應(yīng)、可逆反應(yīng)b、正反應(yīng)放熱、正反應(yīng)放熱c、正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)。、正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)。N2+3H2 2NH3 （正反應(yīng)放熱）（正反應(yīng)放熱）分析合成氨適宜的條件分析合成氨適宜的條件（理論分析）（理論分析）增大反應(yīng)物濃度，升高反應(yīng)溫度，增大壓強(qiáng)，增大反應(yīng)物濃度，升高反應(yīng)溫度，增大壓強(qiáng)，使用催化劑使用催化劑有利化學(xué)反應(yīng)速率角度：有利化學(xué)反應(yīng)速率角度：有利化學(xué)反應(yīng)平衡角度：有利化學(xué)反應(yīng)平衡角度：增大反應(yīng)物濃度，降低反應(yīng)溫度，增大壓強(qiáng)增大反應(yīng)物濃度，降低反應(yīng)溫度，增大壓強(qiáng)可見，增大反應(yīng)物濃度，增大壓強(qiáng)
3、，使用可見，增大反應(yīng)物濃度，增大壓強(qiáng)，使用適宜的催化劑對(duì)反應(yīng)有利。適宜的催化劑對(duì)反應(yīng)有利。+N23H2NH32（正反應(yīng)放熱）（正反應(yīng)放熱）高溫高溫 高壓高壓催化劑催化劑1.工業(yè)上合成氨的適宜條件工業(yè)上合成氨的適宜條件（實(shí)際應(yīng)用）（實(shí)際應(yīng)用）壓強(qiáng)：壓強(qiáng)：21075 107Pa溫度：溫度： 500 左右左右催化劑：鐵觸媒做催化劑催化劑：鐵觸媒做催化劑閱讀教材（閱讀教材（58-59頁）頁）工業(yè)上對(duì)合成工業(yè)上對(duì)合成氨的適宜條件是怎樣選擇的？氨的適宜條件是怎樣選擇的？回答下列問題：回答下列問題：1、合成氨生產(chǎn)時(shí)，為什么不采用盡可能高的壓強(qiáng)？通、合成氨生產(chǎn)時(shí)，為什么不采用盡可能高的壓強(qiáng)？通常采用常采用21
4、075 107Pa 的壓強(qiáng)？的壓強(qiáng)？2、實(shí)際生產(chǎn)中，為什么溫度不能太高而采用適當(dāng)高溫、實(shí)際生產(chǎn)中，為什么溫度不能太高而采用適當(dāng)高溫（ 500 ）？）？3、在高溫高壓下，為什么還要使用催化劑？、在高溫高壓下，為什么還要使用催化劑？4、你認(rèn)為合成氨中，氮?dú)夂蜌錃獾捏w積比為多少、你認(rèn)為合成氨中，氮?dú)夂蜌錃獾捏w積比為多少最佳最佳，為什么？為什么？選擇適宜條件選擇適宜條件:(速率較快速率較快,轉(zhuǎn)化率適中催化劑活性最大轉(zhuǎn)化率適中催化劑活性最大)溫度溫度: 500 C0壓強(qiáng)壓強(qiáng): 210 510 Pa（200500atm）77(有利于氨的合成有利于氨的合成,對(duì)動(dòng)力、材料強(qiáng)度、對(duì)動(dòng)力、材料強(qiáng)度、設(shè)備制造要求適
5、中設(shè)備制造要求適中)催化劑：鐵觸媒催化劑：鐵觸媒(以鐵為主體的多成分催化劑以鐵為主體的多成分催化劑) 使反應(yīng)物在較低溫度下較快的進(jìn)行反應(yīng)。使反應(yīng)物在較低溫度下較快的進(jìn)行反應(yīng)。濃度：將生成的氨及時(shí)從混合氣中分離出來，濃度：將生成的氨及時(shí)從混合氣中分離出來， 且向循環(huán)氣中不斷補(bǔ)充且向循環(huán)氣中不斷補(bǔ)充 N2、H2（1:3)。二、合成氨工業(yè)簡述：二、合成氨工業(yè)簡述：1、主要流程：、主要流程：原料氣制取原料氣制取 凈化凈化 壓縮壓縮 合成合成 分離分離 液氨液氨2、原料氣制?。涸蠚庵迫。嚎諝饪諝鈮嚎s壓縮碳碳液態(tài)空氣液態(tài)空氣 N2(先逸出先逸出) 物理方法物理方法蒸發(fā)蒸發(fā)CO2(+N2) N2 化學(xué)方法
6、化學(xué)方法 分離出分離出CO2制氮?dú)庵频獨(dú)?制氫氣制氫氣:水蒸氣水蒸氣 CO+H2 CO2+H2 H2 熾熱碳熾熱碳H2O(氣氣)分離出分離出CO2 C(S)+H2O(g) CO(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)合成氨的工業(yè)流程演示N2、H2混合氣N2、H2混合氣N2、H2混合氣液氨N2、H2、液氨、混合物合成塔氨分離器NH3N2、H2流程演示化學(xué)原理課堂練習(xí)復(fù)習(xí)小結(jié)：復(fù)習(xí)小結(jié)：工業(yè)制硫酸可以用幾個(gè)工業(yè)制硫酸可以用幾個(gè)“三三”來表來表示示三原料：三原料：三方程：三方程：三設(shè)備：三設(shè)備：三凈化：三凈化：三原理：三原理：黃鐵礦（硫鐵礦）、空氣、黃鐵礦（硫鐵礦）、空氣
7、、98.3%的濃硫酸。的濃硫酸。略沸騰爐、接觸室、吸收塔。沸騰爐、接觸室、吸收塔。洗滌、除塵、干燥。洗滌、除塵、干燥。平衡移動(dòng)原理平衡移動(dòng)原理熱交換原理熱交換原理逆流原理逆流原理硫酸工業(yè)生產(chǎn)流程動(dòng)畫 硫酸的工業(yè)生產(chǎn)沸沸 騰騰 爐爐接接 觸觸 室室吸吸 收收 塔塔凈凈化化冷冷 卻卻 空氣空氣尾尾氣氣沸騰爐照片空氣空氣 爐氣爐氣思考：思考：從沸騰爐出從沸騰爐出來的氣體來的氣體 SO2是否純是否純凈？如果不凈？如果不純凈，如何純凈，如何除雜和凈化除雜和凈化？礦渣接觸室接接 觸觸 室室照片適宜條件的選擇：催化劑：五氧化二礬（V2O5）溫度：400至500攝氏度壓強(qiáng)：常壓 N2吸收塔吸吸 收收 塔塔思考
8、：思考：為何不用是水或稀硫酸來做吸收劑？凈化后的原料氣體冷SO2,空氣SO2,SO3空氣到吸收塔凈化后的原料氣體熱返回返回催化劑催化劑化學(xué)最前沿化學(xué)最前沿合成氨新法合成氨新法電合成電合成 最新，兩位希臘化學(xué)家，位于 Thessaloniki 的阿里斯多德大學(xué)的 George Marnellos 和 Michael Stoukides，發(fā)明了一種合成氨的新方法。 在常壓下，令氫與用氦稀釋的氮分別通入一加熱到 570oC 的以鍶-鈰-釔-鈣-鈦礦多孔陶瓷（SCY）為固體電解質(zhì)的電解池中，用覆蓋在固體電解質(zhì)內(nèi)外表面的多孔 鈀多晶薄膜的催化，轉(zhuǎn)化為氨，轉(zhuǎn)化率達(dá)到78%；對(duì)比：幾近一個(gè)世紀(jì)的哈伯法合成氨工藝通常轉(zhuǎn)化率為10-30%！ 1918年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予德國化學(xué)家哈伯年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予德國化學(xué)家哈伯 作業(yè)：P81-83精練6.3
高中化學(xué) 第二冊(cè) 第六章 揭示化學(xué)反應(yīng)速率和平衡之謎 6.3 化工生產(chǎn)能否做到又快又多課件 滬科版
