氮肥的生成和使用.ppt

1800年未使用化肥每公顷耕地生产0 73吨粮食 如果不施化肥 中国只能养活2亿多人口 剩下11亿人就没饭吃 1978年开始使用化肥每公顷耕地生产4 63吨粮食 氮肥的生产和使用 第二单元生产生活中的含氮化合物 氮肥 1 铵态氮肥 2 其它氮肥 硝态氮肥如 KNO3 有机态氮肥如 CO NH2 2 哈伯 波施 分别获得1918年和1932年诺贝尔化学奖 工业制NH3方法 合成氨 那怎么把NH3合成氮肥呢 我们首先来学习一下NH3的性质 1 氨的物理性质 观察与思考 观察氨气 想一想氨气有哪些物理性质 氨气通常状况下是无色 具有刺激性气味的气体 密度比空气小 氨气在加压下易液化 液氨汽化时吸收大量的热 使周围环境急剧降低 工业上可使用液氨作制冷剂 形成喷泉 溶液变成红色 氨气的溶解度极大 氨溶于水溶液呈碱性 实验1 在干燥的烧瓶内充满氨气 塞上带有玻璃管和胶头滴管 预先吸入少量水 的胶塞 按图4 14所示组装实验装置 打开橡皮管上的止水夹 挤压胶头滴管 观察现象 氨气极易溶于水 1 700 1 氨的物理性质 观察与思考 观察氨气 想一想氨气有哪些物理性质 氨气通常状况下是无色 具有刺激性气味的气体 密度比空气小 氨气在加压下易液化 液氨汽化时吸收大量的热 使周围环境急剧降低 工业上可使用液氨作制冷剂 氨气极易溶于水 1 700 NH3 H2ONH3 H2O 1 与水反应 2 氨的化学性质 NH3 H2OOH NH4 思考 氨水中含有的微粒有哪些 分子 H2O NH3 NH3 H2O离子 NH4 OH H 浓度很低 氨水中溶质看成NH3 有白烟生成 氨易挥发 能与酸反应 实验2 在一只洁净的烧杯中放两个棉花球 分别在两个棉花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 我们可以用什么酸代替浓盐酸做该实验 也能看到类似的现象呢 2 NH3与酸反应 NH3 HCl NH4Cl 2NH3 H2SO4 NH4 2SO4 可用于吸收氨气 NH3 HNO3 NH4NO3 2 NH3的化学性质 思考1 从氮元素价态上看 氨是否有还原性 2 NH3的化学性质 3 还原性 由于氨水中氨易挥发 因此常将氨转化为各种固体的铵盐来使用 思考2 氨水可作化肥 为什么还要将其转化成铵盐 1 铵态氮肥 2 其它氮肥 硝态氮肥如 KNO3 有机态氮肥如 CO NH2 2 思考3 利用NH3的某些性质 想一想如何用NH3合成某些氮肥 某些氮肥的某些生产方法简介 1 氯化铵可由氨气与氯化氢进行化学反应制得 2 碳酸氢铵由二氧化碳通入氨水中 饱和后结晶而得 3 工业上采用较多的是加压中和工艺 加压中和在0 4 0 5MPa和175 180 C下操作 硝酸浓度为50 60 先用氨中和至pH为3 4 以减少氨损失 再加氨调整到pH约为7 得到的硝酸铵溶液浓度为80 87 4 工业上采用氨与硫酸直接进行中和反应而得 用得不多 主要利用工业生产中副产物或排放的废气用硫酸或氨水吸收 如硫酸吸收焦炉气中的氨 氨水吸收冶炼厂烟气中二氧化硫 卡普纶生产中的氨或硫酸法钛白粉生产中的硫酸废液 也有采用石膏法制硫铵的 以天然石膏或磷石膏 氨 二氧化碳为原料 5 生产方法 工业上用液氨和二氧化碳为原料 在高温高压条件下直接合成尿素 化学反应如下 2NH3 CO2 NH2COONH4 CO NH2 2 H2O 有一位农民在仓库里存放了一袋氮肥 碳酸氢铵 俗称碳铵 有一天他发现这袋化肥包装破损受潮了 就把它拿出去晒 结果发现没有人偷盗却少很多 你能从化学的角度替他找原因吗 取少量氯化铵 NH4Cl 晶体 放入试管中 在酒精灯火焰上加热 观察发生的现象 实验1 结论 现象 试管底部白色晶体消失 管口重新产生白色晶体 氯化铵受热分解 生成的气体又重新结合成白色固体 有一位农民在仓库里存放了一袋氮肥 碳酸氢铵 俗称碳铵 有一天他发现这袋化肥包装破损受潮了 就把它拿出去晒 结果发现没有人偷盗却少很多 你能从化学的角度替他找原因吗 白色 无毒 能溶于水 水溶液呈碱性 不溶于乙醇 性质不稳定 36 以上分解为二氧化碳 氨和水 60 可以分解完 有吸湿性 潮解后分解加快 在村子里住着两位农民 小李和小刘 他们都种了几亩水稻 小李很勤劳 不仅买了氮肥硝酸铵 还同时使用了自己烧制的草木灰 呈碱性 小刘只施用了氮肥硝酸铵 小李心想自己使用的肥料多 收成一定好 结果到了秋收时发现 自己田地的产量远不及小刘的 你知道原因吗 实验2将少量氯化铵与少量氢氧化钙混合后放入试管中 酒精灯火焰上微热 用湿润的红色石蕊试纸检验反应产生的气体 湿润的红色石蕊试纸变蓝 反应产生了氨气 结论 现象 在村子里住着两位农民 小李和小刘 他们都种了几亩水稻 小李很勤劳 不仅买了氮肥硝酸铵 还同时使用了自己烧制的草木灰 呈碱性 小刘只施用了氮肥硝酸铵 小李心想自己使用的肥料多 收成一定好 结果到了秋收时发现 自己田地的产量远不及小刘的 你知道原因吗 1 不和碱性肥料一起使用2 在干燥阴凉的地方储存 N2 NH3 铵态氮肥 铵盐 NH3 H2ONH3 H2ONH3 H2ONH4 OH 易发生热分解 温度不同 分解产物也不同 在110 C时 NH4NO3 NH3 HNO3 173kJ在185 200 C时 NH4NO3 N2O 2H2O 127kJ在230 C以上时 同时有弱光 2NH4NO3 2N2 O2 4H2O 129kJ 在400 C以上时 发生爆炸 4NH4NO3 3N2 2NO2 8H2O 123kJ纯硝酸铵在常温下是稳定的 对打击 碰撞或摩擦均不敏感 但在高温 高压和有可被氧化的物质 还原剂 存在及电火花下会发生爆炸 在生产 贮运和使用中必须严格遵守安全规定 纯品为无色透明斜方晶系结晶 水溶液呈酸性 不溶于醇 丙酮和氨 有吸湿性 吸湿后固结成块 加热到513 以上完全分解成氨气 氮气 二氧化硫及水 与碱类作用则放出氨气 与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀 也可以使蛋白质发生盐析 工业上采用氨与硫酸直接进行中和反应而得 用得不多 主要利用工业生产中副产物或排放的废气用硫酸或氨水吸收 如硫酸吸收焦炉气中的氨 氨水吸收冶炼厂烟气中二氧化硫 卡普纶生产中的氨或硫酸法钛白粉生产中的硫酸废液 也有采用石膏法制硫铵的 以天然石膏或磷石膏 氨 二氧化碳为原料 3 铵盐的化学性质 1 不稳定性 受热分解 NH3 HCl NH4Cl 试管底固体分解成气体 试管口附近又形成白色晶体 2 与强碱反应 加热产生氨气 实验室里怎样检验NH4 思考 实验室里能否用此反应制备氨气 实验室里怎样干燥氨气 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 实验3 结论 氨水具有挥发性 与挥发性酸发生反应生产铵盐 产生白烟 现象 NH3 HCl NH4Cl 1 观察一瓶氨气 2 实验1观察实验 你看到什么现象 形成喷泉 溶液变成红色 氨气的溶解度极大 氨溶于水溶液呈碱性 结论 现象 实验2 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pH试纸 粘在玻璃棒上靠近试管口 观察试纸颜色的变化情况 结论 氨气具有挥发性 氨水显碱性 红色石蕊试纸变蓝 现象 去年三月 有顾客在永和大王北