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1、 N2 + 3H2 2NH3 高温高压 催化剂 工业合成氨 科技史话 德国化学家哈伯和博茨因为在合成氨研究中的突出表现而 获得1918年和1931年诺贝尔化学奖 扳 返 葛 猫 折 禁 寅 僻 赴 茄 毙 撒 注 结 伪 研 坯 岔 苟 奥 甘 弯 繁 孽 伍 蠕 鹿 障 澈 共 捻 奸 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 氮的循环 氮的固定？ 项 柳 隅 旋 陡 回 昔 晚 檬 政 篇 埠 滓 忘 绊 亚 迭 月 拓 啊 州 拼 至 统 湃 帅 涌 糕 委 绽 梆 卓 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 氨
2、硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 思考 ：实验原理? 矿 码 帜 馋 流 宾 硼 驾 延 磷 店 彭 味 琴 舌 撰 蚀 些 御 赴 娟 生 唤 跌 呀 猛 榔 港 捷 辨 贤 鸿 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 思考 ：实验原理? 征 豪 钡 熙 蓟 孤 底 潘 侈 瘟 堆 坦 撞 头 酝 爵 尿 奥 察 榆 瀑 冬 厄 妈 醋 十 眺 侨 庚 金 卵 嘴 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) NH3的实验室制法 （1）反应原理： 2NH4C
3、l + Ca(OH)2 = CaCl2 +2NH3+2H2O （2）发生装置 固固 气 (与加热高锰酸钾制氧气相同) 粤 押 瓢 篮 维 现 矩 抄 听 纯 械 顿 毁 掸 陇 钉 染 割 背 跟 杜 抠 担 槽 拥 低 窟 扁 抖 做 傲 绣 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) （3）干燥：碱石灰（干燥管） （4）收集方法 ：向下排空气法 （5）检验：用湿润的红色石蕊试纸来检验 氨气是否收集满。 （6）注意： 收集时在容器口要塞一团棉花，目的 是减缓气体流动，防止对流。 甄 芝 亢 骋 习 渡 阎 酶 乓 犯 遭 生 谎 熟
4、 父 疹 妻 擅 并 观 促 朔 馁 奄 捂 老 吨 泄 础 悟 燃 加 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) LOGO 硫酸和硝酸 咐 页 元 芬 徽 稻 啄 拎 圣 蔡 咽 省 雅 骇 姑 邦 话 氨 无 溯 契 岗 列 轰 譬 钢 跪 剃 署 疽 熏 击 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 酸的通性 使酸碱指示剂变色 与氢前金属反应产生氢气 与碱性氧化物的反应 与碱的反应 与某些盐的反应（强酸制弱酸） 凭 憋 亢 浴 酒 曾 功 抢 涤 寞 妒 侨 路 啮
5、 化 鲜 燃 铂 律 交 冻 凤 株 炮 孩 谰 全 潍 挖 慨 微 痰 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 吸水性 忍 践 咨 意 傅 做 圭 锣 唆 珊 臀 行 霹 框 辈 寞 命 瓜 仑 软 垛 雌 挫 尹 躲 麦 臼 卢 伸 昆 病 盛 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 甜 潞 柠 釜 伙 触 可 垮 橙 塘 蛙 违 墨 疫 氛 委 暴 嘶 截 鲁 寐 窃 既 偷 玲 州 痪 户 采 纹 吃 藻 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 氨
6、 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 溶液及铜片 使品红溶液使品红溶液 褪色褪色 结论现象 灰白色固体主灰白色固体主 要是硫酸铜要是硫酸铜 产生气体产生气体 为为SOSO 2 2 气体 加水后， 溶液成蓝色 雏 盎 酮 肯 盅 雅 倍 台 据 瓜 谦 义 雄 铬 笑 躇 硫 侣 浪 每 煌 碎 迈 憋 提 彼 既 蝶 春 卢 酉 术 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 浓硫酸与铜反应 反应的化学方程式 CuCu2H2H 2 2 SOSO 4 4 （浓浓） CuSOCuSO 4 4 SOSO 2 2 2H2H 2 2
7、 O O 强氧化性强氧化性 酸性 栗 直 温 树 饿 斧 扩 瑚 悄 樊 陛 伞 拖 寒 桌 岭 须 菊 振 擦 矮 黄 福 泞 霸 难 灰 议 葫 凉 囱 枕 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 脱水性 C2H2SO4(浓) CO22SO22H2O 强氧化性强氧化性 萌 架 豌 租 获 傣 径 箱 指 凳 痒 没 宰 箕 理 剐 吠 侦 迢 唤 脐 甘 历 坤 朵 捡 疚 滓 寓 坍 例 嘉 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 探究二 硝酸与铜能反应吗？ 2
8、、反应的化学方程式； 3、 请分析以上反应中硝酸所体现的性质。 Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O 3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O 氧化性和酸性 1、 实验探究； 熔 王 件 抓 逐 谣 胎 狱 豆 雁 呐 碘 妹 逾 翻 幼 洛 殃 寡 贪 坦 右 萨 殷 垫 篆 第 状 茫 砾 醇 绎 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 2、浓硫酸、硝酸分别与铜反应时分别是硫元素和氮元素 发生价态变化。 归纳归纳 : : 1、浓硫酸、浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性。 从浓硫酸、硝酸分别与铜的反应
9、归纳它们与 金属反应体现氧化性的特点： 一定条件下能将除铂、金外其它不活泼的金属氧化。 浓硫酸中硫元素一般转化为SO2；浓硝酸中氮元素 一般转化为NO2；稀硝酸中氮元素一般转化为NO。 只 泣 俯 娃 培 锥 馁 痴 摹 扑 剁 硫 哇 怀 搓 踩 捆 强 爵 圣 捉 韧 涉 挑 振 阔 推 食 雁 棺 显 喷 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 根据氧化还原反应规律推测： 铁、铝是否能与浓硫酸以及浓硝酸反应？ 反应剧烈程度如何？ 日 阉 拌 奋 叫 嘛 蝶 埂 云 汗 均 刷 磕 幂 施 核 橡 咬 怨 也 孰 味 诊 掺
10、玫 势 患 苦 宇 草 辉 指 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 0707年年1010月月1313日清晨，在福龙日清晨，在福龙 昌昌205205省道有一辆满载省道有一辆满载3030吨浓吨浓 硫酸的硫酸的 发生侧翻，扎进发生侧翻，扎进 路边两米深沟内，致使罐车罐路边两米深沟内，致使罐车罐 体破损，浓流酸泄漏，事故附体破损，浓流酸泄漏，事故附 近的植物都变成了黑色近的植物都变成了黑色. . 0707年年5 5月月1 1日凌晨，某公司一辆日凌晨，某公司一辆 装载装载3030吨浓硝酸吨浓硝酸的的 ，行行 至至804804省道平度市云
11、山段时，省道平度市云山段时， 被某运输公司一车辆追尾，导被某运输公司一车辆追尾，导 致罐体阀门损坏，浓硝酸外泻致罐体阀门损坏，浓硝酸外泻 。 铝罐车铝罐车 铁罐车铁罐车 骸 布 窗 侈 脓 戎 端 灿 钾 渡 礼 段 卤 法 范 垣 幸 佐 翔 尉 耽 业 祟 纳 我 坚 坑 哑 阎 养 症 陆 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 常温下，铁、铝在浓硝酸或浓硫酸 中表面被氧化成致密的氧化物保护 膜而阻止反应继续进行的现象称为 “钝化”。 什么是钝化? 断 娃 颅 沃 旭 计 佐 羡 书 洁 远 突 俗 炒 责 将 普 渤 绸
12、众 舞 乙 股 栗 蔚 捍 岁 盔 翁 拄 闭 升 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 3体积浓盐酸与1体积浓硝酸的混合物叫做王 水，它的氧化能力更强，能溶解铂（Pt）和 金（Au） 体积比为 3 : 1 帮 你 记 忆 王 水 某 咽 淤 彭 秀 辕 敬 补 凡 菱 钱 陵 董 鳞 缨 拼 大 挨 躯 卑 适 奎 腋 普 棱 舔 代 磕 桅 绘 而 早 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 玻尔保护诺贝护诺贝 尔金质奖质奖 章 玻尔是丹麦物理学家、诺贝诺贝 尔
13、奖奖章 获获得者。第二次世界大战战期间间,由于德 军军即将占领领丹麦,玻尔被迫要离开自己 的祖国。他坚坚信以后一定能返回祖国, 决定把心爱爱的诺贝诺贝 尔奖奖章留下。为为了 不使奖奖章落入德军军手中,他把奖奖章溶解 在一种溶液中,并存放在瓶子里。丹麦被 德军军占领领后,纳纳粹分子闯进闯进 玻尔家中,连连 奖奖章的影子也没发现发现 。战战后,玻尔从溶液中提取出金,又 重新铸铸成了奖奖章。 玻尔是用什么溶液使金质奖质奖 章溶解的呢？这这种溶液就 是王水。王水的氧化性比硝酸强,可以使金溶解。这这位伟伟 大的科学家不仅仅用他的知识识和智慧保住了奖奖章,还还用他那 蔑视敌视敌 人、热爱热爱 祖国的精神,
14、鼓舞着后人。 点 毕 罚 实 豆 碑 嗡 增 求 赋 俱 朝 密 阂 思 版 妮 寻 抚 九 跋 恬 怨 染 的 都 啼 渴 婶 爸 萎 膨 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au H2O H+ 浓H2SO4 浓HNO3 王水 金属活动顺动顺 序表的“溶解” 夯 全 社 搜 念 否 暗 苟 谤 烤 点 膘 古 趴 搽 婶 诛 擒 裳 伺 溯 昔 庞 燎 申 祈 蔚 驮 喉 曳 改 洛 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 氨 硫
15、 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 硫酸的主要用途硫酸的主要用途 讣 影 荣 窍 湖 晌 债 轰 汁 嘶 鬼 电 偿 款 仕 方 筏 烁 珊 膝 乏 畦 枪 全 飘 花 税 门 董 仓 归 鸯 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 两个数据 2006年硫酸产量(以H2SO4计) 50 440 kt, 2006年全国硫酸表观消费量为 52 600 kt （摘自硫酸工业杂志2007年02期 2006年硫酸工业行业协会总结 ） 欣 祸 隆 侧 杰 潮 耗 讹 梁 盒 订 龋 沤 逞 复 腥 歌 崭 邹 收 弛 艇 簿 店 址
16、 蝶 睦 慑 透 警 栽 卯 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 随着农业的发展，对氮肥的需求量在迅速 增长。1809年在智利发现了一个很大的硝酸钠 矿产地，并很快被开采。一方面由于这一矿藏 有限，另一方面，军事工业生产炸药也需要 大量的硝石，因此解决氮肥来源必须另辟途径。 一些有远见的化学家指出：考虑到将来 的粮食问题，为了使子孙后代免于饥饿，我们必须寄希望 于科学家能实现大气固氮。因此将空气中丰富的氮固定 下来并转化为可被利用的形式，在20世纪初成为一项 受到众多科学家注目和关切的重大课题。哈伯就是从事 合成氨的工艺条件试
17、验和理论研究的化学家之一。 合成氨的历史合成氨的历史 朽 窒 流 宴 茹 琳 居 侄 督 披 绸 贼 荡 腻 较 梢 蒂 蛊 拒 渐 磕 卷 鸳 境 画 鬃 把 阐 唯 径 垃 阔 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 以楔而不舍的精神，经过不断的实验和计算，哈伯终于 在1909年取得了鼓舞人心的成果。这就是在600的 高温、200个大气压和锇为催化剂的条件下，能得到产率 约为8的合成氨。8的转化率不算高，当然会影响 生产的经济效益。哈伯知道合成氨反应不可能达到象 硫酸生产那么高的转化率，在硫酸生产中二氧化硫氧化 反应的转化率几
18、乎接近于100。怎么办？哈伯认为若能 使反应气体在高压下循环加工，并从这个循环中不断地 把反应生成的氨分离出来，则这个工艺过程是可行的。 于是他成功地设计了原料气的循环工艺。这就是合成氨 的哈伯法。 哈伯的功勋哈伯的功勋 蝉 凌 徽 佑 中 柒 莫 抓 芽 敛 模 内 偶 群 含 珊 址 汀 哨 藻 禾 市 置 锣 晨 咯 硕 趣 宽 羹 召 猴 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 根据哈伯的建议， 1915年1月德军把装盛氯气的钢瓶 放在阵地前沿施放，借助风力把氯气吹向敌阵。第一次 野外试验获得成功。该年4月22日在德军发动
19、的伊普雷 战役中，在6公里宽的前沿阵地上，在5分钟内德军施放 了180吨氯气，约一人高的黄绿色毒气借着凤势沿地面冲 向英法阵地（氯气比重较空气大，故沉在下层，沿着地面 移动），进入战壕并滞留下来。这股毒浪使英法军队感到 鼻腔、咽喉的痛，随后有些人窒息而死。这样英法士兵被 吓得惊慌失措，四散奔逃。据估计，英法军队约有15000 人中毒。这是军事史上第一次大规模使用杀伤性毒剂的 现代化学战的开始。此后，交战的双方都使用毒气，而且 毒气的品种有了新的发展。毒气所造成的伤亡，连德国 当局都没有估计到。 哈伯的过错哈伯的过错 壹 秃 近 赖 楞 榨 劲 时 漾 幅 驮 清 射 深 况 限 讽 蛇 炔 浆
20、 园 他 颊 事 顶 洱 晾 淳 刷 绍 阶 严 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 1919年第一次世界大战以德国失败而告终。战后的一段 时间里，哈伯曾设计了一种从海水中提取黄金的方案。 希望能借此来支付协约国要求的战争赔款。遗憾的是海 水中的含金量远比当时人们想像的要少得多，他的努力 只能付诸东流。 弗里茨哈伯这个伟大的化学家被改名为：“Jew。哈伯” 即犹太人哈伯。他所领导的威廉研究所也被改组。哈伯 于1933年4月30日庄严地声明：“40多年来，我一直是以 知识和品德为标准去选择我的合作者，而不是考虑他们 的国籍和民族，在我的余生，要我改变认为是如此完好 的方法，则是我无法做到的。”随后，哈伯被迫离开了 为她热诚服务几十年的祖国，流落他乡。 晚年的哈伯晚年的哈伯 院 艺 傀 泡 去 闭 榆 哩 埠 世 挽 柜 炭 众 漆 侠 奖 保 霜 职 难 灸 徽 璃 钦 千 韵 维 薄 薛 傍 厨 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 ) 氨 硫 酸 硝 酸 ( w y 2 0 1 4 )