高一化学氨肥的生产和使用

氮肥的生产和使用氮肥（英文：nitrogen fertilizer）是一种以氮元素作为主要营养元素，为作物提供营养的肥料。

在农业生产中，氮肥占据着非常重要的地位，因为氮肥可以增加作物的产量和品质，对于保障粮食安全和全球农业生产具有重要意义。

本文旨在介绍氮肥的生产和使用过程，以及其对环境和人类健康的影响。

一、氮肥的生产过程氮肥的生产过程主要分为两种：合成氨法和生物固氮法。

其中，合成氨法是目前工业生产中主要采用的方法，生物固氮法则是利用植物和微生物特性来固定氮的方法。

（一）合成氨法1、原料准备合成氨法生产氮肥的原料主要是空气（含有78%的氮气和21%的氧气）和天然气（含有甲烷等烷烃类物质）。

此外，生产过程中还需要使用催化剂、蒸汽和水等。

2、氨的合成氨的合成主要是通过催化剂加入热力学推动力来实现。

具体来说，利用高压、高温下的原理，将氧气和氮气经过压缩、揉合等处理后，将其与天然气混合送入催化器，在催化剂的作用下，得到氨的反应。

这个过程需要注意保持催化剂的稳定和活性。

3、氨的纯化氨生成后需要进行纯化处理，以去除其中的杂质和异物。

主要通过蒸馏、吸附等方法进行。

4、制成氮肥制成氮肥的过程主要是将氨与一定量的酸等附加物进行反应，得到硝酸和尿素等氮肥产品。

在此过程中，需要配合一定的工艺和设备来实现。

（二）生物固氮法1、选择合适的生物固氮菌株生物固氮法的第一步是选择合适的菌株，在自然条件下，合适的固氮菌有多种，但是需要根据生态环境和土壤条件进行筛选和优化。

2、土壤改良为了提升生物固氮的效率，需要对土壤进行改良。

这里主要是通过添加有机肥料、硝酸盐和营养物质等来改善土壤环境。

3、种植作物在准备好固氮菌株和优质土壤后，需要培育种植对于生物固氮有很好效果的作物。

这类作物通常包括豆类和某些牧草等，可以更好地利用固氮的优势。

4、固氮生产在种植固氮作物后，作物根系就可以与菌株产生接触并发酵，释放大量的氮气。

这个过程是需要一定时间的，可根据选定的菌源、土壤和气候等环境因素的不同而有所差异。

第一学期高一化学学案课题：氮肥的生产和使用【学习目标】1.掌握氨及铵盐的性质和用途，了解液氨和氨水的区别；2.知道氮肥的性能和使用氮肥的注意事项，认识到科学使用化肥的意义；3.学习观察法、探究法、类比法等科学方法；4.知道氮肥的应用对社会生产的作用和对自然环境的影响；在实验探究活动中，享受发现的快乐。

【探究新知】一、工业合成氨工业合成氨的化学反应方程式二、氨气的性质1、氨的物理性质氨在通常状况下是、的气体，密度比空气。

氨气在加压下易，工业上可使用液氨作，极易溶于水，常温常压下，1体积水中大约可溶解。

2、氨的化学性质课本98页【实验探究】现象、结论填写到课本上（1）氨气与水反应、思考：氨水中存在哪些微粒？并与液氨进行比较。

（2）氨气与酸反应：NH3+HCl = （产生白烟）2NH3+H2SO4 =三、铵盐的性质课本99页【实验探究】现象、结论填写到课本上1、受热分解氯化铵受热分解碳酸氢铵受热分解由上面的反应可以看出,NH4Cl 、NH4HCO3受热都能分解,都有NH3产生,但注意不是所有的铵盐受热分解都能产生NH3。

2、与碱反应加热产生氨气氯化铵与氢氧化钙的反应上述是氨气的实验室制法，发生装置与制取相同。

3、氮肥简介（1）铵态氮肥：硫铵、氯铵、碳铵硝铵都是色、易溶于水的晶体。

（2）硝态氮肥和尿素【课堂练习】1.“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。

吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。

该化学物质是（）A.氯化钠B.固体硝酸铵C.固体氢氧化钠D.生石灰2.有关氨的说法不正确的是（）A、 NH是4核10电子的分子，具有还原性3极易溶于水，可做喷泉实验，液氨可用作制冷剂B、 NH3C、氨气是非电解质，氨水是电解质D、蘸有浓盐酸的玻璃棒遇氨气可产生白烟3．下列离子方程式错误的是（）A.氨气通入稀硫酸NH3+H＋=NH4＋B.稀氢氧化钠溶液和氯化铵溶液混合NH4＋+OH- =NH3·H2OC.碳酸氢铵和浓氢氧化钠溶液混合NH4＋+OH- =NH3↑+H2OD.Cl2和水反应Cl2+H2O=H＋+Cl-+HClO4．某种白色晶体A与盐酸反应，产生无刺激性气味、可使澄清石灰水变浑浊的气体B，若在A的水溶液中加氢氧化钡溶液，并稍微加热，则析出白色沉淀C和无色气体D，D可使湿润的红色石蕊试纸变蓝；加热固体A可生成水、B 和D，而且B和D的物质的量之比为1：1。

其次课时氮肥的生产和使用基础巩固1.下列说法不正确的是()A.氨水也可直接作化肥B.“雷雨发庄稼”属于自然固氮C.“肥田粉”属硝态氮肥D.铵盐氮肥都是白色易溶于水的晶体,易分解,要保存在阴凉处解析:“肥田粉”是硫酸铵的俗称,应属于铵盐类氮肥。

氮的固定是指将游离态的氮(N2)转变为含氮的化合物,氮的固定分为生物固氮、自然固氮和工业固氮等,在自然条件下,将空气中的氮气转化为化合态的氮属于自然固氮。

答案:C2.检验氨气可选用()A.潮湿的蓝色石蕊试纸B.潮湿的红色石蕊试纸C.潮湿的品红试纸D.潮湿的淀粉碘化钾试纸解析:氨气遇水生成NH3·H2O,NH3·H2O是弱碱,从而使潮湿红色石蕊试纸变蓝。

答案:B3.下列有关氨的叙述中,不正确的是()A.氨气易溶于水,可以用来做喷泉试验B.氨水的密度比水的小,且浓度越大,其密度越小C.蘸有浓氨水的玻璃棒和蘸有浓硫酸的玻璃棒相靠近,两棒之间会产生大量的白烟D.氨水可作为氮肥使用解析:氨气极易溶于水,可以做喷泉试验,A正确;氨水越浓,密度越小,B正确;浓硫酸不是挥发性酸,不能形成大量白烟,C不正确;氨水也可作为氮肥使用,D正确。

答案:C4.下列有关氨和铵盐的说法正确的是()A.氨和铵盐都易溶于水,都能生成N H4+B.氨气溶于水,溶液呈碱性,是由于生成了大量的NH4OHC.试验室制备氨气的试剂和装置可为D.工业上可用氨作制冷剂解析:氨气溶于水生成一水合氨,它能部分电离出N H4+,铵盐溶于水可直接电离出N H4+,A正确;N H4+和OH-不能大量共存,氨水中不会有大量的NH4OH,B不正确;试验室制备氨气用铵盐与Ca(OH)2加热制取,如用NH4Cl直接加热,得不到氨气,C不正确;工业上可使用液氨作制冷剂,D不正确。

答案:A5.氯化铵和氯化钠可用下列哪一种方法分别()A.加入氢氧化钠B.加入AgNO3溶液C.加热法D.加入水解析:应用NH4Cl加热易分解,低温又化合的性质。

高一化学必修一专题四第二单元《氮肥的生产和使用》教学设计引入【提问】作物生长需要补充的肥料有哪些？【介绍】常见的氮肥【引导】氮肥的生产需要氨气。

阅读课本阅读课本P98页第一段。

【板书】一、氨气的生产与性质1、工业合成氨【提问】你知道在合成氨工艺研究做出突出贡献的科学家有哪些？写出合成氨反应的化学方程式。

【介绍】他们在合成氨工艺研究做出突出贡献分别获得1918年和1932年诺贝尔化学奖。

哈伯被称为天才与魔鬼，二战时他研究化学毒气用语战争，是很多无辜的人死于非命。

哈伯在对人类做出突出贡献的同时也犯下了不可饶恕的罪行。

吨粮食。

回答：氮肥、磷肥、钾肥。

认识常见的氮肥阅读课本P98页第一段。

回答：哈伯与波施。

德国的科学家。

了解合成氨工艺的发展历史，认识化学知识对人类发展的重大影响，可以造福于人类；如果不正当使用化学知识，那么给人类带来的是具大的灾难。

环节二实验探究阅读课本P98页第二段，试描述氨气的物理性质。

【板书】2、氨的物理性质【图片分析】液氨泄漏的现场，处处弥漫着刺鼻的气味，出现大量的白雾，感觉冷飕飕的？【设问】已经学习的二氧化硫，我们曾经设计实验证明其易溶于水的，如何设计实验证明氨气极易溶解于水呢？【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阅读课本P98页第二段，学生1：无色、刺激性气味、气体、密度比空气小、易液化、极易溶于水(1:700)学生2：液氨气化吸收大量的热，感觉冷飕飕。

使环境中的水蒸气冷凝为小水滴，出现大量白雾。

了解实验装置、操作步骤、观察N2 + 3H2 2NH3高温、高压催化剂【点评】太棒了！【演示】实验3、在硬质玻璃管两端各塞一团棉花，在棉花上分别滴浓盐酸和浓氨水。

你看到了什么现象?【板书】（2）氨气与酸反应【思考】：氨气能与盐酸反应生成氯化铵，那么氨气能与硝酸，硫酸反应吗？尝试书写化学方程式，并思考氨气与酸反应的实质。

实质：NH3 + H+==NH4+【问题】分析氨中氮、氢的化合价，推测它还可能具有什么性质？【板书】（3）氨气具有还原性种离子。

氮肥的生产和使用教学设计氮肥在农业生产中被广泛应用，可以促进作物生长、增加产量。

但是，过度的使用氮肥也会造成环境污染和土地退化。

因此，正确的氮肥生产和使用非常重要。

一、氮肥的生产过程1. 原料准备：氨气和二氧化碳。

氨气可以从空气中提取，也可以通过天然气、石油等化石燃料生产。

二氧化碳可以从矿井或工厂的烟囱中获取。

2. 反应器：将氨气和二氧化碳置于一个反应器中，通过化学反应形成尿素。

3. 洗涤过程：将尿素通过洗涤过程，去除其中的杂质和有害物质。

4. 干燥：最后，将洗涤后的尿素放在干燥设备中，使其含水量降低至0.5%以下，从而生产出纯净的氮肥。

二、氮肥的使用方法1. 根据作物的生长期和需求，确定适当的用量，避免过度施用氮肥。

2. 在施用前，将氮肥均匀地分配在土壤中，并轻轻深耕，以避免氮肥流失。

3. 将氮肥与有机肥一起施用，可以提高作物的吸收效率和产量。

有机肥可以改善土壤的质量，增加土壤的团粒结构和水分保存能力。

4. 在长势旺盛的时期，适时给予氮肥，避免在作物大量开花或结实的时期施用。

5. 在氮肥施用后，注意监测土壤的pH值、盐度和养分含量，及时做出调整。

三、教学设计1. 课程背景2. 教学目标a. 理解氮肥的生产过程和基本原理。

b. 熟悉氮肥的使用方法和注意事项。

c. 掌握制定适当的氮肥施用计划和调整方法。

3. 教学内容4. 教学策略a. 讲授氮肥的生产过程和基本原理，通过PPT和实际操作展示氮肥的生产流程。

b. 利用示范田和实验室等实地教学手段，进行氮肥的施用和调整实验。

c. 强化学生自主探究和思考的能力，鼓励进行实地调查和实践操作，帮助学生深入理解如何正确使用氮肥。

5. 教学评估通过实验和调查问卷等多种方式，对学生的理解能力和操作技术进行评估和总结，以确定教学效果，并针对性地进行调整和完善。

高一化学氮肥的生产和使用第2课时氮肥的生产和使用一、学习目标1.掌握氨及铵盐的性质和用途，了解液氨和氨水的区别；2.了解氮肥的性能和使用氮肥的注意事项，认识科学使用化肥的意义；2、教学重点与难点教学重点：氨气和铵盐的性质；教学难点：喷泉实验原理和氨的弱碱性。

三、教学过程[复习引入]回忆“雷雨发庄稼”的有关化学方程式。

[图片]人类已知的三类基本固氮方式（ppt2）。

[讨论]三种固氮方法的优缺点。

强调人工固氮的重要性，并引导本节的教学。

[化学史]氮是作物生长所必需的元素。

大气中的游离氮不能被植物直接吸收。

通过生物固氮和自然固氮获得的氮远远不能满足植物生长的需要。

为了提高农作物的产量，科学家们进行了数百年的艰苦探索。

二十世纪初，德国化学家Haber首次从氢气和氮气中合成氨，为大规模工业合成肥料奠定了基础。

从那时起，人类就可以为植物的生长提供足够的氮肥，从而缓解了地球上有限的耕地资源与巨大的粮食需求之间的矛盾。

因此，他在1918年获得了诺贝尔化学奖。

[知识链接]1.合成氨反应条件苛刻的原因；2.哈伯的优点和缺点。

[板书]一、工业合成氨（ppt4）高温高压n2+3h2催化剂2nh3【过渡】氨的成功合成在一定程度上解决了人类的饮食问题。

为了使这种重要的气体氮化合物更好地为人类服务，我们必须研究它的性质。

[板书]二、氨气1.氨的物理性质（ppt5）[显示]展示一瓶NH3，观察其颜色、状态并闻一闻（注意闻的方法）。

[小结]氨是无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，易液化，氨液化的同时放出大量的热；液态氨汽化时要吸收周围的热量，使周围的空气迅速变冷（常用作致冷剂）。

极易溶于水（体积比1：700）。

【实验探索1】喷泉实验。

[观察与思考]观察实验、描述实验现象，分析实验现象你能得出什么结论？现象：将橡胶滴管中的水挤入烧瓶，打开止水夹，将烧杯中的水沿导管喷入烧瓶，变成红色喷泉。

结论：氨气极易溶于水，氨气的水溶液显碱性。